Сталь Советский патент 1985 года по МПК C22C38/04 C22C38/54 

J

00

ас

00

I;D I Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталепла вильному производству, и может быть использовано, например, при произво стве горячекатаного листа, применяе мого для деталей рам большегрузных автомобилей. Известна сталь 1 марки 15П)Т, соде ржащая, ма с.%: Углерод0,11-0,16 Марганец1,0-1,4 Кремний0,15-0,35 Фосфор 0,035 Сера 0,030 Титан0,08-0,14 Алюминий0,02-0,08 Железо . Остальное Недостатком этой стали являются низкие характеристики пластичности () при следующих прочностных характеристиках: предел текучести 40 кг/мм , предел прочности 6б 50 кг/мм. Известна сталь содержащая, мае.%: Углерод0,1-0,2 Марганец0,6-2,5 Кремний0,15-0,7 Медь0,1-0,5 Хром0,7-1,5 Молибден0,15-0,4 Никель0,05-0,3 Ванадий0,01-0,12 Цирконий 0,001-0,1 Алюминий0,01-0,1 ЖелезоОстальное Эта сталь имеет недостаточно высокие механические свойства (после улучшения ,83 кг/мм ; & 77,5 кг/мм2 , сГ 24%), Современный уровень машиностроения, в частности автомобилестроения требует создания новых марок стали с более высокими пластическими хара теристиками при достаточном запасе прочностных свойств. Для получения более прочного, на ряду с хорошей штампуемостью, горяч катаного листа применяют низколегированную сталь 22Г2ЮТ с более высоким содержанием углерода, дополнительно легированную марганцем и титаиом. Наиболее близкой к предлагаемой ПО содержанию легирующих элементов и достигаемому эффекту упрочнения является сталь З, содержащая, ftac. %: Углерод 0,19-0,26 Марганец t.3-1,7 Кремний 0,3-0,5 Сера 0,035 Фосфор 0,030 Титан 0,12-0,18 Алюминий 0,02-0,08 Железо Остальное Недостатками известной стали являются повышенное содержание в составе дефицитных элементов марганца и титана, загрязненность неметаллическими включениями типа сульфиды титана, окислы алюминия, которые понижают прочностные характеристики стали. Повышенное содержание марганца при верхнем содержании углерода снижает пластичность и увеличивает структурную неоднородность. Цель изобретения - повьшение прочностных и пластических свойств. Поставленная цель достигается тем, что в сталь, содержащую углерод, марганец, кремний и железо, дополнительНо вводят бор, барий, кальций и РЗМ при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,15-0,20 Марганец0,20-0,50 Кремний0,70-1,50 Бор0,001-0,01 Барий0,0005-0,005 Кальций0,001-0,025 РЗМ0,10-0,20 ЖелезоОстальное Введение бора в состав стали в количестве 0,001-0,01 мас.% обеспечивает повышение прочности и позволяет снизить содержание марганца от 1, до 0,2-0,5%, а также исключить из состава стали титан. Содержание м-арганца 0,200,50 мас.% при введении в сталь бора оказалось оптимальным, при содержании ниже 0,20 мас.% снижаются прочностные характеристики стали (табл.2, плавка 5), а при содержании выше 0,50 мас.% повышается прочность стали, но ухудшаются пластические CBOPJства (табл. 2, плавка 4). Для кремния оптимальным содержанием являются пределы 0,7-1,5 мас.%. Содержание ниже 0,7 мас.% не дает нужного эффекта упрочнения ферритной матрицы (табл. 2, плавка 5), а содержание Bbmie 1,5 мас.% приводит к значительному снижению пластичности (табл. 2, плавка 4). 31 Введение в состав стали бария в пределах 0,0005-0,005 мас.%, каль ция в пределах 0,001-0,025 мас.% и РЗМ в количестве 0,10-0,20 мас.% позволяет снизить загрязненность ста ли неметаллическими включениями, значительно улучшить качество поверх кости слитка стали, а также повысить пластичность. Сталь выплавляют в индукционной печи емкостью 100 кг. При этом выплавляют по три состава предлагаемой стали и известной, две плавки базово го состава и две плавки с запредельным содержанием компонентов. Химичес кий состав опытных плавок представлен в табл. 1. Слитки подвергают горячей ковке, затем после нагрева до 1250°С прокатьгоают на полосы толщиной 8 мм на лабораторном стане (дуо 400). Температура конца прока ки составляет 900-930С. Затем прово дят термическую обработку (нормализация 950С). 9« Механические испыггаяия опытных сталей производят по ГОСТу 1497-73 на образцах, изготовпевкых в С(Х тветствии с тфебованиякя этого ГОСТа. Результату механических испытаний приведены в табл. 2. После улучшения предлагаемая сталь имеет, спедукадяе свойства: бе «86-90 кг/мм ; &f 79- 82 кг/мм ; if 24,5-28%. Полученные данные показывают, что сталь предлагаемого состава прочностные и пластические свойства выаж чем сталь известного и базового сос тавов. Расчет экономической эффективности предлагаемого технического решения, проведенньй нормативно-параметричесЛим методом установления цен на новые виды продукции, показал, что одна тонна стали предлагаемого сое- тана дешевле на 1-2 руб по сравнению с эквивалентным количеством стали известного состава.

Таблица2

Предел прочности 4 ,

.Плавка кг/мм Сталь предлагаемого состава 860 -790 880800 , 900820 Сталь с запредельным содержанием ком 7357 4537,5 Сталь известного состава 5946 6349,5 6954 Сталь базового состава 5142 5444

Относительное.

Предел текучести (0,- , удлинение (, % кг/мм iO 32 23 22 18 18 23