Сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 9) ( 38 14 ОСУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР НИЯ ИСАНИЕ ИЗОБ ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВ=0.08 -т ислоро н сится к черной метал- ментов придает склонноСть ее к деформацин олучению качествен- онному старению.ой листовой стали с Известна также нестареющая сталь сленостью, предназна- дующего химического состава. мас,%: У весьма глубокой вы- Углерод . 0.03-0,07Марганец 0.20-0,35 Алюминий 0,02 - 0,07 низкоуглеродистая полуспо- Ванадий 0,01-0,10 следующего химического со- Кальций 0,001-0,020Технология получения известной стали0,01-0,04 предусматривает использование большого 0,30-0,50 количества алюминия для раскисления в 0,025-0,060 ковше и изложнице в процессе разливки, 0,003-0,050 что приводит к неравномерному распреде,0001-0,001 лению алюминия по высоте и сечению слит,002-0,005 ка и загрязненности металла глиноземисОстальное тыми включениями, имеащими тенденцию имеет достаточно низкий рас-к образованию скоплений и "гнезд" включеициент при прокатке в обжим- ний. Это приводит к значительным колебаднако отсутствие в составе ниям механических характеристик по длине ли нитридообразующих эле- проката, повышенной отсортировке по деИэобрете лургии, в част ной низкоугл повышенной ценной для гл тяжки. ие отно ости к и еродист пластич бакой и(71) Карагандинский металлургический комбинат(56) Авторское свидетельство СССРЬ 106069, кл, С 22 С 38/14, 1983.(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу качественнойнизкоуглеродистой листовой стали с повышенной пластичностью, предназначенной Известна койная сталь става, мас.%: Углерод Марганец Кремний Фосфор Германий Титан Железо Эта сталь ходный коэфф ных цехах. О указанной стадля глубокой и весьма"глубокой вытяжки, С целью снижения поверХностных дефектов, расхода металла припрокатке и повышения пластичности металла, сталь дополнительносодержит германий, алюминий, кислород при следующем соотнашении компонентов, мас.%: углерод 0,03-0,08: марганец 0.15-0,40; кремний 0,005-0,045; титан 0,001-0,01; ванадий 0,001-0,03; алюминий 0,005-0,015; германий 0,0001 - 0,002; кислород 0,012- 0,018, железо - остальное, Для получения оптимальной структурь и выпуклой головной поверхности слитка показатель раскисленноных сотовых пузырей, Превышение ",одер.жэния германия приводит к перерас.слению металла и. кроме того, значительноудорожает сталь, а снижение не обеспечивает их достаточного модифицирующеговоздействия,Использование алюминия совместно сванадием и титаном позволяет связать азоти обеспечить получение нестареющей стали. способной к глубокой вытяжке. При отсутствии алюминия в предлагаемой сталипри укаэанных содержаниях ванадия нередки случаи ухудшения качества проката из-заналичия подкорковых пузырей, раскрывающихся во время прокатки. При увеличенииконцентрации ванадия с использованиемдорогостоящего феррованадия сильно удорожается производство стали, Поэтому введение в сталь алюминия в комплексе сванадием ититаном позволяет при меньшихсодержаниях алюминия добиться получе-.ния нестареющих свойств. Сталь. легированная алюминием, ванадием и титаном.чище по неметаллическим включениям и,следовательно. имеет более высокое качество поверхности и высокий выход годного,при этом появляется воэможность снижения температуры сматывания без опасностиобразования скоагулированных частиц цементита, и с аль можно применять в условиях локальной деформации, увеличиваетсяразмер зерна после сматывания при 630 С.что снижает предел текучести, повышаетсяпластичность и облегчается глубокая вытяжка.При содержании алюминия выше указанных пределов хотя и ухудшается способность к вытяжке листов и повышаетсяустойчивость против старения, но вместе стем алюминий сильно раскисляет металл,что приводит к получению спокойного слитка. у которого величина головной обрезивыше. чем у полуспокойного, Кроме того.появляется вероятность загрязненности металла глиноземистыми включениями, Этоприводит к значительным колебаниям механических характеристик по длине проката.Для получения наилучших технологических свойств наряду с введением алюминия0 и германия необходимо ограничить содержание углерода, кремния и марганца в стали,Необходимость ограничения содержания углерода, кремния и марганца связаносо следующими обстоятельствами. Углеродв стали определяет ее пластические свойства. Увеличение содержания углерода с 0,03до 0;08 мас.% несколько повышает пределтекучести. твердость и незначительно влияет на коррозийную стойкость стали. Более сти к=--- 1-0,08 - 0,16 0) Германий; обладая высоким сродством к кйслороду. вступает с ним во взаимодей ствие на ранней стадии кристаллизации слитка. Окислы германия, являясь центрами кристаллизации. ускоряют ее продвижение, образуя мелкодисперсную структуру краевой зоны слитка. снижая образование крупфектам "плена", "рванина", а при прокаткена обжимных станах ведет к увеличеннойголовной обрези, т,е, к повышенному расходу металла,Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобреге нию является низкоуглеродистая стальследующего состава, мас.%:Углерод 0,03-0.10Марганец 0,35 - 0,50 10Кремний 0,005 - 0,08Титан 0,002 - 0,010Молибден 0,010-0,025Ванадий 0,002-0,015Железо Остальное 15Эта сталь имеет относительно низкийрасходный коэффициент при прокатке в обжимных цехах, но присутствие в составестали молибдена и повышенного содержания кремния значительно повышает твердость холоднокатаного листа, что требуетдополнительного отжига и дрессировки.Кроме того, при указанных пределах концентраций титана и ванадия сталь имеетповышенный предел текучести, что требует 25определенныхусловий отжига и дрессировки для устранения. склонности к деформационному старению,Цель изобретения - снижение расходаметалла, пораженности поверхностными 30дефектами и повышение пластичности готового проката.Сущность изобретения заключается втом, что помимо углерода, марганца, кремния, титана, ванадия, железа, сталь допол. нительно содержит алюминий, германий,кислород при следующем соотношениикомпонентов, мэс,%:Углерод 0,03-0,08Марганец 0.15-0,40 40Кремний 0,005-0,045Титан 0,001 - 0,01Ванадий 0,001 - 0,03Алюминий 0,005-0,015Германий 0,0001-0.002 45Кислород 0,012 - 0.018Железо ОстальноеСталь имеет показатель раскисленно.низкое содержание углерода (менее 0,03 мас.о,) нежелательно из-за опасности гаэонасыщения и увеличения ее склонности к росту зерна. При содержании углерода более 0,08 мас.ф увеличивается прочность и ухудшаются пластические свойства стали,Для достижения высоких пластических свойств содержание марганца в стали должно быть в пределах 0,15 - 0,40 мас, Д. При содержании марганца в стали менее 0,15 мас., снижается свариваемость стали и способность ее обработки горячей прокаткой, Кроме того, на боковых кромках горячекатаных полос образуются трещины,5 10 Частицы металла от "рваных" кромок могут попадать на полосу, закатываться, ухудшая ее поверхность. При содержании марганца более 0,40 мас, происходит резкое падение штампуемости, повышается прочность 20 металла Содержание кремния в предлагаемых пределах обеспечивает благоприятную структуру слитка, расходный коэффициент при прокатке на слябинге в пределах 1,050 - 1,130 т/т. Содержание кремния и углерода 25 в предлагаемых пределах обеспечивает активность кислорода в разливаемой стали в пределах 0,012-0,0180/, Это обеспечивает длительность искрения металла в изложнице в пределах 10-40 с и получение слитков 30 с выпуклой головной поверхностью до 1020 мм, т.е. такими характеристиками, которые являются оптимальными для полученияполуспокойного металла. 50 поверхностными дефектами, а также увеличению расходного коэФфициента до 1,160 т/т и более. Повышение параметра раскисленности стали более 0,16 приводит к получению перераскисленного металла с длительностью искрения металла менее 10 с и вогнутой головной поверхностью. Это вызывает развитие усадочных явлений в слитке и увеличение расходного коэффициента до 1,165 т/т. 55 35Однако получение химического состава стали в указанных пределах еще не гаран-тирует получение качественного слитка, Высокое качество и оптимальная структура при минимальной головйой обрези обеспе чиваются при соблюдении параметра раскисленности стали. равного отношению произведения углерода на кремний к кислороду (К=31 х СО)45) в пределах 0,08-0,16, Уменьшение параметра раскисленности стали (менее 0,08 ведет к получению недораскисленного металла, ухудшению микроструктуры и пораженности сляб На чертеже приведена зависимость расходного коэффициента металла на слябинге от псказателя раскисленности.П р и м е р. Предлагаемые составы стали выплавляют в 300-тонных конвертерах из чугуна с содержанием фосфора до 1,2 ь по схеме двухшлакового процесса с продувкой сверху кислородом с применением кусковой или пылевидной извести. Раскислениз металла производят в ковше при выпуске его из конвер 1 ера силикомарганцем, германий и ванадий вводят вместе с чугуном, Титан и алюминий вводят в ковш при выпуске плавки. Перед разливкой стали в изложницы металл усредняется продувкой его в ковше инертным (нейтральным) газом сверху продолжительностью 5 - 10 мин на установке по доводке стали (УДМ). Для поддержания параметра раскисленности металла в указанных пределах производят корректировку окисленности присадками ферросилиция или алюминия при продувке инертным (нейтральным) газом.Сталь разливают в уширенные книзу изложницы на слитки массой 16-17 т.Слитки прокатывают на слябы сечением 230 х 910 мм. Температура конца прокатки 1070-1120 С. Слябы прокатывают на полосу 2,0 х 880 мм, Температура конца прокатки и смотки изменяется в пределах соответственно 830 - 870 и 640-680 С,Травление металла производят в растворе соляной кислоты. холодную прокатку осуществляют на пятиклетьевом стане 1700 на толщину 0,22-0,25 мм. После обезжиривания, отжига и дрессировки холоднокатаные рулоны были переданы для электролитического лужения,Металл опытных плавок подвергают разрывным испытаниям, при этом определяют сопротивлейие разрыву % предел текучести п, относительное удлинение ди, Образцы для испытаний вырезают как вдоль, так и поперек направления прокатки- твердость каждого отобранного места замеряют по методу Супер-Роквелл в трех местах, соответствующих краям и середине полосы, Штампуемость определяют по показаниям механических испытаний и по испытаниям на выдавливаемость по методу Эриксена.Использование стали при предлагаемых пределах содержаний инградиентов существенно. снижает расход металла, пораженность поверхностными дефектами и повышает пластичность готового проката,Жесть, полученная из опытной партии стали предложенного состава, соответствует степени твердости А по ГОСТ 13315-78, а1749296 й 8 Я,О О 002 ОМ ООВ ООЕ Фо очаг Ое20 О,Ы 0,24 Ою по испытаниям на вытяжку грунта В. Анализ микроструктуры стальной основы жести показывает, что она характеризуется зерном 9-Ю балла и 1-2 баллом неметаллических включений.Технологические испытания жести и опытной партии крышек и концов к банке показывают, что при переходе на штамповку изделий из опытной жести дополнительной наладки оборудования не потребовалось.Прессы работают без перебоев, задержек по вине механических свойств металлической основы не отмечают. Переработка опытной партии металла проходит без затруднений,Введение в состав алюминия в указанных пределах совместно с ванадием и титаном снижает склонность к старению, а также повышает ее штампуемость.: введение германия при значениях параметров раскисленности (К,08-0,16) вВхСоптимальных пределах повышает выход годного и качество поверхностй металла и позволяет использовать предлагаемую сталь вместо кипящей для холодной штамповки с категорией глубокой и весьма глубокой вытяжки (штамповки) Таким образом, предлагаемая стальобеспечивает снижение расхода металла на1 переделе, улучшение качества поверхности и высокую пластичность,5Формула изобретения. 1. Сталь, преимущественнодля листового проката, содержащая углерод, марганец,кремний, титан, ванадий, железо, о т л и ч а10 ю щ а я с я тем, что, с целью снижениярасхода металла, пораженности поверхностными дефектами и повышения пластичности готового проката, она дополнительносодержит алюминий, германий, кислород15 при следующем соотношении компонентов,мас.Углерод . 0,03-0,08Марганец 0,15-0,40Кремний 0,005-0,04520 . Титан 0,001-0,01Ванадий 0,001-0,03Длюминий 0,005-0,015 .Германий . 0,0001-0,002Кислород 0,012-0.01825 Железо Остальное2, Сталь по и. 1, отличающаясятем, что показатель раскисленностиь ЬИЙЮ-Юй-"Й 2д ВПВ-П 630 .кислород .