Свариваемая сталь для холодного деформирования

(5 ц 5 С 22 С 38/46 ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ ПИСАН ИДЕТЕ ОМ К АВТ(5 7) Изобретение относится таллургии, в частности к в свариваемой стали для холо рования, применяемой в в проката в машиностроении ния сварных конструкций, в ч подъемных кранов. Сущност нительно содержит иттрий и соотношении компонентов, 0,10-0,18, кремний 0,17-0,5, 1,5, хром 0,6-1,1, никель 2,5 0,2-0,6, азот 0,008-0,020, ван медь 0,5-1,0, церий 0,00 0,001-0,008, алюминий 0,02- тальное, причем сумма иттр 0,026. 2 табл,следовательллургии им., О.И. Н икольлюк, А,В.ШеА.Я. Кудрин, Г.И,Горячих,1983.ДЛЯ ХОЛОД,ОЧ фь, МО и сущзобреАФБ,Недостатком известнои стали является о, что она обладает недостаточной технолоической пластичностью, в результате чего при изготовлении из нее конструкций часто ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СВАРИВАЕМАЯ СТАЛЬНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ Изобретение относится к чернои металлургии, в частности к сталям, применяемымв виде листового проката в машиностроении для изготовления сварных конструкций,в частности стрел подъемных кранов,Известны высокопрочные свариваемыестали, применяемые для сварных конструкций в виде листового проката.Эти стали после термической обработки, состоящей из закалки и высокого отпуска, обеспечивают высокую прочность(предел текучести не менее 600 Н/мм ) иудовлетворительно свариваются, однакоони недостаточно пластичны. что затрудня=ет изготовление конструкций,Наиболее близкой по техническоности и достигаемому результату к итению является сталь 14 ХГН 2 МДсодержащая, мас.%;Углерод 0,1 0-0,1 7Кремний 0,15-0,50 МарганецХромМолибденНикельВанадийАзотАлюминийНиобийМедьЦерийЖелезоЭта сталь имеекие свойства: прсд/мм 2, относитель6%, ударная вязкос к черной меысокопрочной дного деформииде листового для изготовлеастности стрел ь: сталь дополри следующем мас,%; углерод марганец 1,0- -5,0, молибден адий 0,05-0,15, 5 - 0,025, иттрий 0,08, железо осий+церий=0,011,0-1,61,0-1,50,2-0,51,6-2,30,05-0,26 0,01-0,03 0,03-0,10 0,03-0,20 0,3-1,00,005-0,03 Остальное следующие механичеел текучести сто,2 700 опротивление о 900 ое, удлинение о 5 12- ть КСО 40 Дж/см, 1735429образуются трещины, и низкой ударной вязкостью.Цель изобретения - повышение технологической пластичности и ударной вязкости при сохранении высокой прочности,Для достижения указанной цели всталь, содержащую углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, азот, ванадий, медь, церий, алюминий, железо,дополнительно вводится иттрий при следующем соотношении компонентов, мас,0 ;Углерод 0,10-0,18Кремний 0,17-0,50Марганец 1,0-1,5Хром 0,6-1,1Никель 2,5-5,0Молибден 0,2-0,6Азот 0,008-0,020Ванадий 0,05-0,15Медь 0,5-1,0Церий 0,005-0,025Иттрий 0,001-0,008Алюминий 0,02-0,08Железо Остальноепричем сумма иттрий+церий 0,01-0,026мас.0 .Предлагаемая сталь после закалки иотпуска имеет следующие механические итехнологические свойства: временное сопротивление сЪ 900 Н/мм, предел текуче 2сти дог 750 Нlмм, относительноегудлинение О 5 1870, ударная вязкость КСО 80 Дж/см, угол холодного загиба вокругоправки, равной двум толщинам листа,1800,Добавка У+Се в сталь, содержащуюмедь, кремний и алюминий, существенноувеличивает характеристики пластичностии ударной вязкости, Это объясняется тем,что при введении У+Се в сталь, содержащую алюминий, медь, кремний, образуютсяпромежуточные фазы со структурой, близкой к матричной, что облегчает протеканиепластической деформации по границам раздела с матрицей и тем самым уменьшаетчисло и длину зародышей микротрещин,Это приводит к значительному повышениюпластичности при технологических операциях.Содержание углерода более 0,18 мас,ухудшает вязкость и пластичность стали, атакже значительно ухудшается свариваемость, Содержание углерода менее 0,10мас.0 недостаточно для достижения необходимой прочности.Содержание кремния больше 0,5 мас.0 ухудшает пластичность и вязкость вследствие загрязнения стали неметаллическимивключениями. Содержание кремния мень 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ше 0,1 мас,0 недостаточно для раскислениястали.Содержание марганца больше 1,5мас,0 приводит к значительному увеличению прочности и снижает пластичность стали. Содержание марганца меньше 1,0 мас. приводит к уменьшению прокаливаемостистали.Содержание хрома больше 1,1 мас,0 уменьшает пластичность из-за большого количества карбидов хрома, при содержаниихрома меньше 0,6 мас,0 недостаточна прокаливаемость на мартенсит,Содержание никеля больше 5,0 мас.0 ухудшает свойства околошовной зоны, присодержании никеля меньше 2,5 мас,0 недостаточна ударная вязкость при низких температурах.Введение молибдена больше 0,6 мас,0 сильно снижает температуру конца мартенситного превращения, что неблагоприятносказывается на свариваемости стали. Введение молибдена меньше 0,2 мас.недостаточно для устранения отпускнойхрупкости,Введение алюминия больше 0,08 мас,0 ухудшает поверхность листа и увеличиваетчисло карбонитридов, меньше 0,02 мас,0 недостаточно для измельчения зерна и раскисл ен ия стал и.Введение меди больше 1,0 мас,0 понижает пластичность стали, содержание медименьше 0,5 мас.0 не оказывает существенного влияния на увеличение прочности стали,Введение ванадия больше 0,15 мас.0 снижает общую пластичность стали вследствие образования большого количествакарбонитридной фазы. Введение ванадияменьше 0,05 мас,70 не обеспечивает достаточного упрочнения.Содержание церия больше 0,025 мас.0 загрязняет сталь неметаллическими включениями, содержание церия меньше 0,005мас,недостаточно для глобуляризациинеметаллических включений.Содержание азота менее 0,008 мас.0 недостаточно для образования нитриднойфазы с целью повышения прочности стали,содержание азота более 0,020 мас,0 приводит к снижению пластичности стали в связис образованием избыточной нитридной фазы,Содержание иттрия меньше 0,001мас,0 недостаточно для образованияпромежуточных фаз, благоприятно ориентированных по отношению к матрице, содержание иттрия больше 0,008 мас. 0загрязняет сталь неметаллическими включениями,1735429 При сумме содержания У+Се более 0,026 мас.о 7 о сталь сильно загрязняется не- металлическими включениями, сумма содержания У+Се менее 0,01 мас. О 7 ь недостаточна для образования промежуточ ных фаз, влияющих на повышение пластичности стали при технологических операциях.П р и м е р. Сталь выплавлялась в индукционной печи и разливалась на слитки мас сой 17 кг, Слитки проковывали на сутунки размером 45 х 100 х 300 и прокатывали на лист толщиной 12 мм. Изучение механических свойств предлагаемой и известной сталей проводилось на образцах после 15 одинаковой термообработки (закалка+высокий отпуск). Образцы для определения механических свойств, загиба и ударной вязкости вырезались поперек направления проката,Испытания на растяжение и на ударную вязкость проводились по ГОСТ, загиб производился вокруг оправки, равной двумтолщинам листа, на 180 по ГОСТ. 25Химический состав предлагаемой и известной сталей приведен в табл,1, механические и технологические свойства - втабл,2,Как видноиз полученных данных, предлагаемая сталь превосходит. известную потехнологической пластичности и ударной 35 Таблица Содернание эленентсв, нас.ь"1- "1" .1.." Предлагаемая123456789 0,017 0,005 0,005 0,008 0,010 0,005 о,оо 6 0,008 0,025 о,оо 8 0,006 0,005 о,оо 5 О,ОО 0,006 о,ооо 0,005.0,001 0,18 0,16 0,15 0,10 0,160,15 0,16 О, 12 0,14 0,6 о,о 0,7 0,7 0,6 о,7 1,0 О,22 0,17 037 о,зо 0,22 0,35 0,35 0,50 0,22 0,04 0,04 0,08 0,08 О,О 2 0,04 0,03 0,04 0,06 1,0 1,3 1,О 1,5 1,2 12 1,2 1,0 31 02 00153,2 0,4 0,0182,5 0,4 0,0083,5 0,4 О 0122 5 О 5 О 0132,6 0,6 0,0175,0 0,5 0,0203,5 0,4 0,0082,6 0,4 0,018 0,10 0,75 0,05 0,50 0,09 0,700,10 0,70 0,10 1,0 0,08 0,6 Оэ 5 О 6 0,10 0,8 0,05 О 9 0,025 0,011 0,010 0,013 0,011 0,011 0,044 0,0130,026 ОстальноеИзвестная О 12 037 0,14 0,17 0,16 0,30 10 11 12 1,2 1,0 1,5 О,О 8 0,08 0,05 1,7 0,3 0,015 0,10 0,50 2,1 0,4 0,020 0,22 0,40 2,0 0,4 0,025 0,18 0,40 1,1 1,2 о,о 3 0,06 0,15 0,0050,010,006 СтальСс1 1 вязкости при сохранении высокой прочности.Листовой прокат из предлагаемой стали обладает высокой прочностью и в то же время высокой технологичностью, что позволяет создавать из него ответственные сварные конструкции, в том числе подъемные краны,Формула изобретения Свариваемая сталь для холодного деформирования, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, азот, ванадий, медь, церий, алюминий, железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения технологической пластичности и ударной вязкости при сохранении высокой прочности, она дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мас, о:Углерод 0,10-0,18 Кремний 0,17-0,50 Марганец 1,0-1,5 Хром 0,6-1,1 Никель 2,5-5,0 Молибден 0,2-0,6 Азот 0,008-0,020 Ванадий 0,05-0,15 Медь 0,5-1,0 Церий 0,005-0,025 Алюминий 0,02-0,08 Иттрий 0,001-0,008 Железо Остальное причем сумма иттрий+церий = 0,01-0,026.30 50 оставитель В.Лазькоехред М,Моргентал орректор О,Кундрик едактор О,Юрковец Заказ 1796 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,