RU2261934C1 - Medium-alloy steel of enhanced machinability - Google Patents

Medium-alloy steel of enhanced machinability Download PDF

Info

Publication number
RU2261934C1
RU2261934C1 RU2004117831/02A RU2004117831A RU2261934C1 RU 2261934 C1 RU2261934 C1 RU 2261934C1 RU 2004117831/02 A RU2004117831/02 A RU 2004117831/02A RU 2004117831 A RU2004117831 A RU 2004117831A RU 2261934 C1 RU2261934 C1 RU 2261934C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
calcium
sulfur
oxygen
ratio
Prior art date
Application number
RU2004117831/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Угаров (RU)
А.А. Угаров
М.В. Бобылев (RU)
М.В. Бобылев
хов Н.А. Шл (RU)
Н.А. Шляхов
Е.И. Гонтарук (RU)
Е.И. Гонтарук
А.А. Лехтман (RU)
А.А. Лехтман
В.И. Фомин (RU)
В.И. Фомин
В.П. Сидоров (RU)
В.П. Сидоров
С.П. Коршиков (RU)
С.П. Коршиков
В.В. Гончаров (RU)
В.В. Гончаров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") filed Critical Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК")
Priority to RU2004117831/02A priority Critical patent/RU2261934C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261934C1 publication Critical patent/RU2261934C1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

FIELD: steels used for manufacture of heavily-loaded gears of automobile gear-boxes.
SUBSTANCE: proposed medium-alloy high machinability steel contains the following constituents, mass-%: carbon, 0.170.23; manganese, 0.65-0.95; silicon, 0.17-0.37; chromium, 0.35-0.65; nickel, 0.40-0.75; molybdenum, 0.15-0.25; sulfur, 0.020-0.040; phosphorus, 0.001-0.035; niobium, 0.005-0.02; vanadium, 0.005-0.08; calcium, 0.001-0.010; oxygen, 0.001-0.015; the remainder being iron and unavoidable admixtures. Oxygen-to-calcium ratio and calcium-to-sulfur ratio are determined as follows: oxygen/calcium =1-4.5 and calcium/sulfur ≥0.065. Steel contains the following admixtures, mass-%: copper, no more than 0.25; arsenic, no more than 0.08; nitrogen, no more than 0.015; non-metallic inclusions have double-layer structure - sulfide with oxide envelope.
EFFECT: enhanced machinability of steel; full hardenability of rolled stock up to 50 mm in diameter.
3 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к разработке среднелегированной стали повышенной обрабатываемости резанием, используемой для изготовления высоконагруженных шестерен коробки перемены передач автомобиля.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the development of medium-alloy steel with increased machinability, used for the manufacture of highly loaded gears of an automobile gearbox.

Известна конструкционная сталь, содержащая (мас.%): углерод 0.18-0.27%, марганец 0.6-1.0%, кремний 0,2-0,42%, хром 0.8-1.3%, никель 0.45-0.79%, молибден 0.18-0.28%, титан 0.02-0.05%, сера 0.01-0.06%, бор 0.0005-0.003%, ванадий 0,01-0,06%, цирконий 0.01-0.06%, алюминий 0.005-0.025%, кальций 0.001-0.008%, остальное железо. При этом сумма компонентов титана, ванадия и циркония должна быть равной 0.05-0.12 (вес.%) (авторское свидетельство СССР SU 768849, С 22 С 38/54). Недостатком данной стали является относительно высокое содержание азота и отсутствие в композиции элементов, защищающих бор от связывания в нитриды, что в ряде случаев не позволит достичь заявляемого авторами эффекта по повышению характеристик прокаливаемости. К недостаткам данной стали следует отнести также и довольно широкие границы содержания серы, что на нижнем уровне (до 0.02% мас.) не позволит обеспечить необходимые характеристики обрабатываемости резанием.Known structural steel containing (wt.%): Carbon 0.18-0.27%, manganese 0.6-1.0%, silicon 0.2-0.42%, chromium 0.8-1.3%, nickel 0.45-0.79%, molybdenum 0.18-0.28% , titanium 0.02-0.05%, sulfur 0.01-0.06%, boron 0.0005-0.003%, vanadium 0.01-0.06%, zirconium 0.01-0.06%, aluminum 0.005-0.025%, calcium 0.001-0.008%, the rest is iron. In this case, the sum of the components of titanium, vanadium and zirconium should be equal to 0.05-0.12 (wt.%) (USSR copyright certificate SU 768849, С 22 С 38/54). The disadvantage of this steel is the relatively high nitrogen content and the absence of elements in the composition that protect boron from binding to nitrides, which in some cases will not allow the authors claimed effect to increase the hardenability characteristics. The disadvantages of this steel should also include fairly wide boundaries of the sulfur content, which at the lower level (up to 0.02% wt.) Will not allow to provide the necessary characteristics of machinability by cutting.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой стали является сталь, содержащая (мас.%): углерод 0.15-0.25%, кремний 0.10-0.15%, марганец 0.45-0.65%, хром 0.5-0.6%, никель 1-2.5%, молибден 0.4-0.8%, серу - не более 0.015%, фосфор - не более 0.015%, ниобий 0.02-0.06%, ванадий 0.02-0.06%, медь не более 0.3%, остальное железо (Патент США №5645795 А. С 22 С 38/48).The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed steel is steel containing (wt.%): Carbon 0.15-0.25%, silicon 0.10-0.15%, manganese 0.45-0.65%, chromium 0.5-0.6%, nickel 1-2.5% , molybdenum 0.4-0.8%, sulfur - not more than 0.015%, phosphorus - not more than 0.015%, niobium 0.02-0.06%, vanadium 0.02-0.06%, copper not more than 0.3%, the rest is iron (US Patent No. 5645795 A. C 22 C 38/48).

Недостатком данной стали является нерегламентированное содержание серы, что приведет к существенному ухудшению характеристик резания, снижению стойкости режущего инструмента, увеличению нагрузок на инструмент при нижнем уровне содержания серы в предложенном интервале - т.е. менее 0.020%. Также к числу недостатков следует отнести отсутствие в ее составе модифицирующих элементов, таких как кальций, что будет способствовать наличию в стали вытянутых сульфидных включений, и, как следствие, повышенной анизотропии механических свойств горячекатаного проката.The disadvantage of this steel is an unregulated sulfur content, which will lead to a significant deterioration in cutting characteristics, a decrease in the resistance of the cutting tool, an increase in tool loads at a lower level of sulfur content in the proposed interval, i.e. less than 0.020%. The disadvantages include the absence of modifying elements, such as calcium, in its composition, which will contribute to the presence of elongated sulfide inclusions in the steel, and, as a result, increased anisotropy of the mechanical properties of hot-rolled products.

Задачей изобретения является повышение характеристик обрабатываемости резанием при одновременном повышении характеристик прокаливаемости при обеспечении сквозной прокаливаемости сортового проката диаметром до 50 мм.The objective of the invention is to increase the characteristics of machinability by cutting while increasing the characteristics of hardenability while ensuring through hardenability of long products with a diameter of up to 50 mm.

Поставленная задача достигается тем, чтоThe task is achieved by the fact that

1. Предложена сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, молибден, серу, фосфор, ниобий, ванадий, железо и неизбежные примеси, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кальций и кислород при следующем соотношении компонентов в мас.%:1. Proposed steel containing carbon, manganese, silicon, chromium, nickel, molybdenum, sulfur, phosphorus, niobium, vanadium, iron and inevitable impurities, characterized in that it additionally contains calcium and oxygen in the following ratio of components in wt.%:

углеродcarbon 0.17-0.230.17-0.23 марганецmanganese 0.65-0.950.65-0.95 кремнийsilicon 0.17-0.370.17-0.37 хромchromium 0.35-0.650.35-0.65 никельnickel 0.40-0.750.40-0.75 молибденmolybdenum 0.15-0.250.15-0.25 сераsulfur 0,020-0,0400,020-0,040 фосфорphosphorus 0.001-0.0350.001-0.035 ниобийniobium 0.005-0.020.005-0.02 ванадийvanadium 0.005-0.080.005-0.08 кальцийcalcium 0.001-0.0100.001-0.010 кислородoxygen 0.001-0.0150.001-0.015 железо и неизбежные примесиiron and inevitable impurities остальноеrest

при этом отношение содержания кислорода и кальция, кальция и серы определяются по следующим зависимостям:the ratio of oxygen and calcium, calcium and sulfur are determined by the following relationships:

кислород/кальций =1÷4.5 и кальций/сера ≥0.065oxygen / calcium = 1 ÷ 4.5 and calcium / sulfur ≥0.065

2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве примесей она дополнительно содержит медь, мышьяк и азот в следующем соотношении, мас.%:2. Steel according to claim 1, characterized in that, as impurities, it additionally contains copper, arsenic and nitrogen in the following ratio, wt.%:

медь не болееcopper no more 0.25%0.25% мышьяк не болееarsenic no more 0.08%0.08% азот не болееnitrogen no more 0.015%0.015%

3. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит неметаллические включения, имеющие двухслойную структуру - сульфид с оксидной оболочкой.3. Steel according to claim 1, characterized in that it contains non-metallic inclusions having a two-layer structure - sulfide with an oxide shell.

Приведенные сочетания легирующих элементов (п.1) позволяют получить в предлагаемой термообработанной стали (закалка 860±15°С, масло с последующим отпуском 170°С, воздух) благоприятную структуру с глобулярными сэндвич-включениями, что обеспечивает, с одной стороны, повышенные характеристики резания даже широкими резцами при поперечной подаче режущего инструмента, с другой стороны - благоприятное сочетание характеристик прочности и пластичности.The above combinations of alloying elements (item 1) make it possible to obtain a favorable structure with globular sandwich inclusions in the proposed heat-treated steel (quenching 860 ± 15 ° C, oil with subsequent tempering 170 ° C, air), which provides, on the one hand, increased characteristics cutting even with wide cutters in the transverse feed of the cutting tool, on the other hand - a favorable combination of strength and ductility characteristics.

Углерод вводится в композицию данной стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности и прокаливаемости. Верхняя граница содержания углерода (0.23%) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0.17% - обеспечением требуемого уровня прочности и прокаливаемости данной стали.Carbon is introduced into the composition of this steel in order to ensure a given level of its strength and hardenability. The upper limit of the carbon content (0.23%) is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - respectively 0.17% - to ensure the required level of strength and hardenability of this steel.

Карбонитридообразующие элементы - ниобий и ванадий - вводятся в композицию данной стали с целью обеспечения мелкодисперсной, однородной зеренной структуры, что позволит повысить как уровень ее прочности, так и обеспечить заданный уровень пластичности. При этом ниобий управляет процессами в верхней части аустенитной области (так как карбонитриды ниобия растворяются лишь при температурах аустенитизации 1200-1250°С), а ванадий управляет процессами в нижней части аустенитной области и в межкритическом интервале температур (определяет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует структуру при термомеханической обработке). И ванадий, и ниобий повышают температуру рекристаллизации стали и, как следствие, влияют на характер γ-α-превращения. Ванадий способствует также упрочнению стали при термоулучшении. Верхняя граница содержания ванадия - 0.08% и ниобия - 0.02% обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0.005% для ниобия и 0.005% для ванадия - обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.Carbonitride-forming elements - niobium and vanadium - are introduced into the composition of this steel in order to provide a finely dispersed, uniform grain structure, which will increase both its strength level and provide a given level of ductility. In this case, niobium controls processes in the upper part of the austenitic region (since niobium carbonitrides dissolve only at austenitization temperatures of 1200–1250 ° C), and vanadium controls processes in the lower part of the austenitic region and in the intercritical temperature range (determines the tendency to growth of austenite grain, stabilizes structure during thermomechanical processing). Both vanadium and niobium increase the temperature of steel recrystallization and, as a result, affect the nature of the γ-α transformation. Vanadium also contributes to the hardening of steel during thermal improvement. The upper limit of vanadium content is 0.08% and niobium is 0.02% due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower limit is 0.005% for niobium and 0.005% for vanadium, respectively, to ensure the required level of strength of this steel.

Марганец, хром и молибден используются, с одной стороны, как упрочнители твердого раствора, с другой стороны, как элементы, существенно повышающие устойчивость переохлажденного аустенита стали. Молибден известен также как элемент, эффективно препятствующий возникновению обратимой отпускной хрупкости в стали. При этом верхний уровень содержания марганца - 0.95%, хрома - 0.65% и молибдена - 0.25% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0.65% марганца, 0.35% хрома и 0.15% молибдена соответственно - необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и прокаливаемости данной стали.Manganese, chromium and molybdenum are used, on the one hand, as solid solution hardeners, and on the other hand, as elements that significantly increase the stability of supercooled austenite of steel. Molybdenum is also known as an element that effectively prevents the occurrence of reversible temper brittleness in steel. At the same time, the upper levels of manganese - 0.95%, chromium - 0.65% and molybdenum - 0.25% are determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.65% manganese, 0.35% of chromium and 0.15% molybdenum, respectively - by the need to provide the required level of strength and hardenability this steel.

Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию - 0.17% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0.37% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower limit on silicon - 0.17% is due to steel deoxidation technology. A silicon content above 0.37% will adversely affect the ductility characteristics of steel.

Никель в заданных пределах (0.40-0.75%) влияет на характеристики прокаливаемости, вязкости и хладостойкости стали.Nickel in the specified range (0.40-0.75%) affects the characteristics of hardenability, toughness and cold resistance of steel.

Сера определяет уровень пластичности стали. Верхний предел (0.040%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел (0.020%) - вопросами технологичности производства, а также обеспечением заданного уровня обрабатываемости резанием данной стали.Sulfur determines the level of ductility of steel. The upper limit (0.040%) is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit (0.020%) due to issues of manufacturability, as well as providing a given level of machinability by cutting this steel.

Фосфор - элемент, способствующий увеличению характеристик резания стали. При этом верхний уровень содержания фосфора - 0.035% обусловлен необходимостью предотвращения развития процессов обратимой отпускной хрупкости стали, а также обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0.0010% - необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и обрабатываемости резанием стали.Phosphorus is an element that contributes to the increase in steel cutting performance. In this case, the upper level of phosphorus content - 0.035% is due to the need to prevent the development of processes of reversible temper brittleness of steel, as well as to provide the required level of ductility of steel, and the lower - 0.0010% - the need to provide the required level of strength and machinability by steel cutting.

Кальций - элемент, модифицирующий неметаллические включения. Верхний предел, (0.010%), как и в случае серы, обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний (0.001%) предел - вопросами технологичности производства.Calcium is an element that modifies non-metallic inclusions. The upper limit, (0.010%), as in the case of sulfur, is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower (0.001%) limit is due to issues of manufacturability.

Кислород, образуя оксидную пленку на сульфидах, способствует повышению обрабатываемости стали резанием при одновременном сохранении высокого комплекса потребительских свойств стали. При этом верхний уровень содержания кислорода - 0.015% обусловлен необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0.001% соответственно - необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и обрабатываемости резанием стали.Oxygen, forming an oxide film on sulfides, helps to increase the machinability of steel by cutting while maintaining a high complex of consumer properties of steel. Moreover, the upper level of oxygen content - 0.015% is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.001%, respectively - due to the need to provide the required level of strength and machinability by cutting steel.

Соотношение кислород/кальций =1÷4.5 отвечает за возможность образования сэндвич-неметаллического включения. При этом верхняя граница соотношения - 4.5 обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - 1 соответственно - возможностью образования двухслойного сэндвич-неметаллического включения.The ratio of oxygen / calcium = 1 ÷ 4.5 is responsible for the possibility of the formation of a sandwich-non-metallic inclusion. In this case, the upper limit of the ratio of 4.5 is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower one, respectively, to the possibility of the formation of a two-layer sandwich non-metallic inclusion.

Соотношение кальций/сера ≥0.065% определяет условия образования глобулярных неметаллических включений (сульфидов). Если выполняется данное соотношение, то сульфиды глобулярные, в противном случае в стали присутствуют вытянутые сульфиды, что повышает анизотропию свойств стали и ухудшает соотношение прочность-вязкость, особенно сильно в поперечном направлении проката.The calcium / sulfur ratio of ≥0.065% determines the conditions for the formation of globular nonmetallic inclusions (sulfides). If this ratio is fulfilled, the sulfides are globular, otherwise elongated sulfides are present in the steel, which increases the anisotropy of the properties of the steel and worsens the strength-toughness ratio, especially strongly in the transverse direction of the rolled product.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного введением новых компонентов - алюминия, кальция и кислорода, а также соотношениями: кислород/кальций =1÷4.5 и кальций/сера ≥0.065%Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed composition differs from the known by the introduction of new components - aluminum, calcium and oxygen, as well as the ratios: oxygen / calcium = 1 ÷ 4.5 and calcium / sulfur ≥0.065%

Анализ патентной и научно-технической информации не выявил решений, имеющих аналогичную совокупность признаков, которой достигался бы сходный эффект - повышение характеристик обрабатываемости резанием при сохранении благоприятного соотношения прочность-пластичность и вязкость стали.The analysis of patent and scientific and technical information did not reveal solutions having a similar set of features that would achieve a similar effect - improving the machinability of cutting while maintaining a favorable ratio of strength-ductility and toughness of steel.

Ниже дан пример осуществления предлагаемого изобретения, не исключая других в объеме формулы изобретения.The following is an example implementation of the invention, not excluding others in the scope of the claims.

Выплавку опытной партии исследуемой стали (химический состав представлен в таблице 1) проводили в 150-ти тонных дуговых сталеплавильных печах (ДСП-150, мощность трансформатора 80 МВ·А) с использованием в шихте 60% металлизованных окатышей и 40% металлического лома, что обеспечивает получение массовой доли азота перед выпуском из ДСП не более 0,003%, а также низкое содержание цветных примесей. Предварительное легирование металла по марганцу и кремнию проводили в ковше при выпуске из ДСП. (Выпуск в ковш перекисленного металла. Раскисление металла - при выпуске алюминием, ферросилицием - раскисление, легирование - FeMn (SiMn), FeCr). После выпуска проводили продувку металла аргоном через донный продувочный блок 5-7 мин. Затем вакуумирование на порционном вакууматоре, при этом производится легирование (тонкое) - углерод, марганец и кремний. После вакуумирования - обработка на установке печь-ковш. За 15-30 минут до окончания обработки вводится окислитель, в данном случае - окисленные окатыши. Затем снова вводили алюминий (проволокой). За 10-15 минут до разливки - обработка порошковыми проволоками с силикокальцием и чистой серой. Разливку стали проводили на сортовой УНРС радиального типа в НЛЗ 300×360 мм со скоростью вытягивания 0,6-0,7 м/мин. При разливке осуществлялась защита струи от вторичного окисления следующим образом:Smelting of the experimental batch of the studied steel (chemical composition is presented in Table 1) was carried out in 150-ton arc steel-smelting furnaces (DSP-150, transformer capacity 80 MVA) using 60% metallized pellets and 40% scrap metal in the charge, which ensures obtaining a mass fraction of nitrogen before release from particleboard is not more than 0.003%, as well as a low content of colored impurities. The preliminary alloying of the metal with manganese and silicon was carried out in a ladle upon discharge from particleboard. (Release of peroxidized metal into the ladle. Metal deoxidation - when released by aluminum, ferrosilicon - deoxidation, alloying - FeMn (SiMn), FeCr). After release, the metal was purged with argon through the bottom purge unit for 5-7 minutes. Then evacuation on a portion vacuum, while doping (fine) - carbon, manganese and silicon. After evacuation, processing at the ladle furnace. 15-30 minutes before the end of the treatment, an oxidizing agent is introduced, in this case, oxidized pellets. Then again introduced aluminum (wire). 10-15 minutes before casting - treatment with flux-cored wires with silicocalcium and pure sulfur. Steel casting was carried out on a high-quality radial type continuous casting machine in NLZ 300 × 360 mm with a draw speed of 0.6-0.7 m / min. During casting, the jet was protected from secondary oxidation as follows:

- стальковш-промковш - погружная труба с подачей аргона- steel-ladle-tundish - dip tube with argon feed

- промковш - шлакообразующая смесь- industrial ladle - slag-forming mixture

- промковш-кристаллизатор - погружной стакан (корундографитовый)- tundish-crystallizer - immersion cup (corundum-graphite)

- в кристаллизаторе - шлакообразующая смесь.- in the mold - slag-forming mixture.

После разливки и пореза на мерную длину непрерывнолитые заготовки охлаждали в печах контролируемого охлаждения. Далее слитки прокатывали на стане 700 в заготовку (квадрат 170 мм). Вся исходная заготовка подвергалась правке, очистке от окалины, контролю поверхности. Нагрев заготовки перед прокаткой производили в двух методических печах с шагающим подом. Температура нагрева заготовки - 900°С, что обеспечивает снижение энергозатрат на 15% и значительно снижает обезуглероживание проката. Окалину с поверхности заготовки удаляли водой под высоким давлением на установке гидросбива окалины. Прокатку вели в непрерывных линиях - мелкосортной и среднесортной. Высокая жесткость клетей, автоматическое согласование скорости клетей, система петлерегулирования в чистовой группе мелкосортной линии позволили получить прокат высокой точности. Отделку проката осуществляли вне потока. Отделка включала в себя операции правки, контроля поверхностных дефектов и ультразвуковой контроль внутренних дефектов, выборочную абразивную зачистку, сплошную абразивную шлифовку, обточку прутков круглого проката. Точность проката после обточки соответствует квалитету h11. На установке "БУНТ-ПРУТОК" из мотков горячекатаного проката получают обточенные прутки длиной до 6 метров с точностью порезки ±5 мм.After casting and cutting to a measured length, continuously cast billets were cooled in controlled cooling furnaces. Next, the ingots were rolled in a mill 700 into a billet (170 mm square). The entire initial billet was subjected to dressing, descaling, and surface control. The billets were heated before rolling in two walking-hearth furnace furnaces. The heating temperature of the billet is 900 ° C, which ensures a 15% reduction in energy costs and significantly reduces the decarburization of rolled products. Dross from the surface of the workpiece was removed with high pressure water at a descaling unit. Rolling was carried out in continuous lines - small-grade and medium-grade. High rigidity of the stands, automatic adjustment of the speed of the stands, and a loop control system in the finishing group of the small-grade line made it possible to obtain high-precision rolled products. Finishing of the rolling was carried out off-stream. Finishing included the operations of dressing, control of surface defects and ultrasonic control of internal defects, selective abrasive cleaning, continuous abrasive grinding, turning of round bars. The accuracy of rolling after turning corresponds to the h11 quality. At the BUNT-PRUTOK installation, turned coils of bar up to 6 meters long with a cutting accuracy of ± 5 mm are obtained from coils of hot-rolled steel.

Механические свойства представлены в таблице 2.The mechanical properties are presented in table 2.

Как видно из таблицы 2, предлагаемая сталь по сравнению с известной имеет более высокие характеристики обрабатываемости резанием при благоприятном соотношении прочности и пластичности.As can be seen from table 2, the proposed steel in comparison with the known has higher machinability by cutting with a favorable ratio of strength and ductility.

Внедрение предложенной среднеуглеродистой стали повышенной обрабатываемости резанием обеспечивает получение двухслойных сэндвич-неметаллических включений, гарантирующих, с одной стороны, обеспечение повышенных характеристик резанием, с другой стороны - благоприятное соотношение прочности, пластичности и вязкости стали.The introduction of the proposed medium-carbon steel with increased machinability provides two-layer sandwich-non-metallic inclusions, which guarantee, on the one hand, improved cutting characteristics and, on the other hand, a favorable ratio of strength, ductility and toughness of steel.

Таблица 1Table 1 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРЕДЛАГАЕМОЙ И ИЗВЕСТНОЙ СТАЛИCHEMICAL COMPOSITION OF OFFERED AND KNOWN STEEL Номер плавкиSwimming trunks number Содержание элементов, мас.%The content of elements, wt.% СоотношениеRatio СFROM MnMn SiSi CrCr NiNi МоMo NbNb VV AsAs NN CuCu СаSa SS РR 00 FeFe I*I * 2*2 * Предлагаемая стальSteel offered 11 0.170.17 0.650.65 0.370.37 0.350.35 0.410.41 0.150.15 0.0080.008 0.0050.005 0.020.02 0.0110.011 0.200.20 0.0020.002 0.0250.025 0.0220.022 0.0030.003 ост.rest 1.51.5 0.0800.080 22 0.190.19 0.700.70 0.250.25 0.440.44 0.470.47 0.170.17 0.0200.020 0.0310.031 0.010.01 0.0090.009 0.150.15 0.0030.003 0.0290.029 0.0050.005 0.0040.004 ост.rest 1.331.33 0.1030.103 33 0.180.18 0.810.81 0.270.27 0.530.53 0.580.58 0.190.19 0.0180.018 0.0350.035 0.030.03 0.0070.007 0.180.18 0.0030.003 0.0400.040 0.0200.020 0.0070.007 ост.rest 2.332.33 0.0750.075 44 0.220.22 0.880.88 0.200.20 0.620.62 0.620.62 0.220.22 0.0110.011 0.0530.053 0.050.05 0.0080.008 0.060.06 0.0040.004 0.0350.035 0.0150.015 0.0090.009 ост.rest 4.54.5 0.1140.114 55 0.230.23 0.950.95 0.170.17 0.650.65 0.740.74 0.240.24 0.0150.015 0.0780.078 0.010.01 0.0140.014 0.080.08 0.0030.003 0.0200.020 0.0300.030 0.0120.012 ост.rest 44 0.150.15 За пределами заявляемогоOutside of the claimed 66 0.160.16 0.600.60 0.170.17 0.300.30 0.400.40 0.110.11 0.0030.003 0.0910.091 0.090.09 0.0160.016 0.010.01 0.0020.002 0.0450.045 0.0050.005 0.0010.001 ост.rest 0.50.5 0.0440.044 77 0.240.24 0.850.85 0.380.38 0.350.35 0.800.80 0.150.15 0.0100.010 0.0850.085 0.080.08 0.0050.005 0.260.26 0.0010.001 0.0210.021 0.0200.020 0.0050.005 ост.rest 55 0.0480.048 88 0.200.20 09810981 0.160.16 0.720.72 0.440.44 0.300.30 0.0120.012 0.0040.004 0.010.01 0.0100.010 0.150.15 0.0020.002 0.0310.031 0.0400.040 0.0030.003 ост.rest 1.51.5 0.0640.064 9nine 0.240.24 1.01.0 0.250.25 0.700.70 0.480.48 0.260.26 0.0350.035 0.0770.077 0.010.01 0.0110.011 0.010.01 0.0010.001 0.0100.010 0.0080.008 0.0150.015 ост.rest 15fifteen 0.1000.100 Известная стальFamous steel 1010 0.200.20 0.560.56 0.120.12 0.550.55 1.11.1 0.450.45 0.0550.055 0.0450.045 0.250.25 -- 0.0110.011 0.0120.012 ост.rest Соотношение 1* кислород/кальций. Соотношение 2* - кальций/сераThe ratio of 1 * oxygen / calcium. The ratio of 2 * - calcium / sulfur

Таблица 2table 2 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРЕДЛАГАЕМОЙ И ИЗВЕСТНОЙ СТАЛИMECHANICAL PROPERTIES OF OFFERED AND KNOWN STEEL ПлавкаMelting Временное сопротивление, σв, МПаTemporary resistance, σ in , MPa Предел текучести, σ0,2, МПаYield Strength, σ 0.2 , MPa Относительное удлинение, δ, %Elongation, δ,% Ударная вязкость, KCU, Дж/см2 Impact strength, KCU, J / cm 2 Результаты переработки в условиях действующего производства ОАО "СААЗ"Processing results in the conditions of the existing production of OJSC "SAAZ" Предлагаемая стальSteel offered 11 12051205 955955 1212 7272 Без замечанийWithout remarks 22 13241324 970970 1010 6969 Без замечанийWithout remarks 33 13951395 970970 1010 6565 Без замечанийWithout remarks 44 14881488 10561056 88 6464 Без замечанийWithout remarks 55 15201520 11001100 9nine 6767 Без замечанийWithout remarks За пределами заявляемогоOutside of the claimed 66 11581158 920920 11eleven 6363 Повышенный расход инструментаIncreased tool consumption 77 13601360 950950 1010 5757 Повышенный расход инструментаIncreased tool consumption 88 15901590 11061106 9nine 5454 Повышенный расход инструментаIncreased tool consumption 9nine 16101610 13201320 9nine 5151 Повышенный расход инструментаIncreased tool consumption Известная стальFamous steel 1010 14691469 1010 1010 6565 Повышенный расход инструментаIncreased tool consumption

Claims (3)

1. Среднелегированная сталь повышенной обрабатываемости резанием, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, молибден, серу, фосфор, ниобий, ванадий, железо и неизбежные примеси, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кальций и кислород при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Mild alloyed steel with increased machinability, containing carbon, manganese, silicon, chromium, nickel, molybdenum, sulfur, phosphorus, niobium, vanadium, iron and inevitable impurities, characterized in that it additionally contains calcium and oxygen in the following ratio, wt .%: УглеродCarbon 0,17-0,230.17-0.23 МарганецManganese 0,65-0,950.65-0.95 КремнийSilicon 0,17-0,370.17-0.37 ХромChromium 0,35-0,650.35-0.65 НикельNickel 0,40-0,750.40-0.75 МолибденMolybdenum 0,15-0,250.15-0.25 СераSulfur 0,020-0,0400,020-0,040 ФосфорPhosphorus 0,001-0,0350.001-0.035 НиобийNiobium 0,005-0,020.005-0.02 ВанадийVanadium 0,005-0,080.005-0.08 КальцийCalcium 0,001-0,0100.001-0.010 КислородOxygen 0,001-0,0150.001-0.015 Железо и неизбежные примесиIron and inevitable impurities ОстальноеRest
при этом соотношение содержания кислорода и кальция, кальция и серы определяются по следующим зависимостям:the ratio of oxygen and calcium, calcium and sulfur are determined by the following relationships: кислород:кальций =1÷4,5 и кальций:сера ≥0,065.oxygen: calcium = 1 ÷ 4.5 and calcium: sulfur ≥0.065.
2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве примесей она дополнительно содержит медь, мышьяк и азот в следующем соотношении, мас.%:2. Steel according to claim 1, characterized in that, as impurities, it additionally contains copper, arsenic and nitrogen in the following ratio, wt.%: МедьCopper Не более 0,25No more than 0.25 МышьякArsenic Не более 0,08No more than 0,08 АзотNitrogen Не более 0,015.Not more than 0.015.
3. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит неметаллические включения, имеющие двухслойную структуру - сульфид с оксидной оболочкой.3. Steel according to claim 1, characterized in that it contains non-metallic inclusions having a two-layer structure - sulfide with an oxide shell.
RU2004117831/02A 2004-06-11 2004-06-11 Medium-alloy steel of enhanced machinability RU2261934C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117831/02A RU2261934C1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Medium-alloy steel of enhanced machinability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117831/02A RU2261934C1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Medium-alloy steel of enhanced machinability

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2261934C1 true RU2261934C1 (en) 2005-10-10

Family

ID=35851253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004117831/02A RU2261934C1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Medium-alloy steel of enhanced machinability

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261934C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014191783A1 (en) * 2013-05-27 2014-12-04 Astra Mining Hungary Kft. Production process of ultra high purity microalloyed steel containing sulphure, affecting metallurgical resulphurization processes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014191783A1 (en) * 2013-05-27 2014-12-04 Astra Mining Hungary Kft. Production process of ultra high purity microalloyed steel containing sulphure, affecting metallurgical resulphurization processes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6229640B2 (en) Seamless steel pipe and manufacturing method thereof
CN113846260B (en) Production method of high-strength steel plate for engineering machinery
JP3846729B2 (en) Hot-rolled steel sheet for line pipe with excellent cryogenic impact toughness and method for producing the same
CN109023055B (en) High-strength high-formability automobile steel plate and production process thereof
CN108677084B (en) Production method of low-inclusion clean steel
JP2010156016A (en) High-strength hot-rolled steel sheet superior in bendability and anisotropy of toughness, and method for manufacturing the same
JPWO2020166538A1 (en) High Mn steel and its manufacturing method
CA2882361C (en) Ferritic stainless steel with excellent oxidation resistance, good high temperature strength, and good formability
RU2338794C2 (en) Bar out of medium carbon chromium containing steel for cold die forging
RU2436848C1 (en) Procedure for production of strips in reels
RU2261934C1 (en) Medium-alloy steel of enhanced machinability
RU2339705C2 (en) Section iron made of low-carbon chrome-bearing steel for cold extrusion
RU2330895C2 (en) Pipe shell made of low-carbon microalloyed steel
RU2262549C1 (en) Medium-carbon steel with elevated cutting ability
RU2276192C1 (en) Method of production of the circular bar made out of the medium alloy steel
RU2336316C2 (en) Round bar out of boron containing steel for cold die forging
RU2285054C2 (en) Round merchant shape made from medium-carbon chromium-containing steel
RU2262547C1 (en) Mean-carbon steel with enhanced workability by cutting
RU2286395C2 (en) Method of production of the rolled section steel in the form of bars made out of the medium-carbon chromium-containing steel
RU2277595C1 (en) Round rolled bars of mean-alloy steel
JP2007246985A (en) Manufacturing method of high-toughness and high-tensile thick steel plate
RU2285057C2 (en) Bar made from medium-carbon steel
RU2327747C1 (en) Medium carbon steel round profile characterised by increased cutting machinability
RU2328535C1 (en) Round milled bar with special treated surface out of medium carbon steel
RU2330893C2 (en) Pipe shell made of low-alloy steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090612