RU2761572C1

RU2761572C1 - High-strength rolled steel and method for production thereof

Info

Publication number: RU2761572C1
Application number: RU2020133035A
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Филатов; Михаил Валерьевич Жиронкин; Алексей Александрович Правосудов; Сергей Анатольевич Кухтин
Original assignee: Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь»)
Priority date: 2020-10-07
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2021-12-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, namely, to production of high-strength rolled steel applied for manufacturing various types of products, and can be used both as structural materials and in manufacture of elements of car bodies. The rolled product is made of steel containing components at the following ratio, wt.%: carbon 0.2 to 0.65, silicon 0.1 to 1.7, manganese 0.15 to 0.9, phosphorus no more than 0.02, sulphur no more than 0.015, chromium 0.1 to 2.0, nickel 0.7 to 2.2, copper no more than 0.5, molybdenum 0.1 to 0.9, aluminium 0.00 to 0.15. The rolled product has a thickness from 1.5 to 50 mm, a hardness of 160 to 400 HB, a structure with an average grain size of no more than 8 points and a size of non-metallic inclusions of no more than 4 points, as well as a depth of the general decarburisation area on each side of no more than 3%.

EFFECT: increase in the strength, impact strength and wear resistance of the high-strength steel is provided.

14 cl, 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области производства высокопрочного стального проката, применяемого для изготовления различного рода изделий и может быть использовано в качестве как конструкционных материалов, так и при изготовлении элементов кузовов автомобилей. The invention relates to the field of production of high-strength rolled steel used for the manufacture of various kinds of products and can be used both as structural materials and in the manufacture of elements of car bodies.

Известна сталь, содержащая, мас.%: 0,46-0,54 углерода, 0,17-0,37 кремния, ≤0,5 марганца, 2,8-3,2 хрома, 1,5-2,0 никеля, 1,7-2,2 молибдена, 0,25-0,36 ванадия, 0,01-0,03 алюминия, ≤0,012 серы, ≤0,012 фосфора, железо остальное [Патент RU 2236482, C22C38/46, С22С38/60, 2004].Known steel containing, wt%: 0.46-0.54 carbon, 0.17-0.37 silicon, ≤0.5 manganese, 2.8-3.2 chromium, 1.5-2.0 nickel , 1.7-2.2 molybdenum, 0.25-0.36 vanadium, 0.01-0.03 aluminum, ≤0.012 sulfur, ≤0.012 phosphorus, iron the rest [Patent RU 2236482, C22C38 / 46, C22C38 / 60 , 2004].

Недостатком данной стали является ее высокая стоимость из-за высокого суммарного содержания хрома, никеля, молибдена и ванадия. The disadvantage of this steel is its high cost due to the high total content of chromium, nickel, molybdenum and vanadium.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является сталь, содержащая компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,28-0,40, кремний 0,80-1,40, марганец 0,50-0,80, хром 0,10-0,70, никель 1,50-2,20, молибден 0,30-0,80, алюминий 0,005-0,05, медь не более 0,30, сера не более 0,012, фосфор не более 0,015, железо – остальное, при этом соотношение молибден/углерод составляет 0,8-2,0 [Патент RU 2520247, МПК C22C38/44, С21D9/42, 2014].The closest in technical essence to the proposed invention is steel containing components in the following ratio, wt%: carbon 0.28-0.40, silicon 0.80-1.40, manganese 0.50-0.80, chromium 0 , 10-0.70, nickel 1.50-2.20, molybdenum 0.30-0.80, aluminum 0.005-0.05, copper no more than 0.30, sulfur no more than 0.012, phosphorus no more than 0.015, iron - the rest, while the molybdenum / carbon ratio is 0.8-2.0 [Patent RU 2520247, IPC C22C38 / 44, C21D9 / 42, 2014].

Недостатком данного изобретения является отсутствие контроля содержания неметаллических включений в стали, вследствие чего снижаются ее механические свойства.The disadvantage of this invention is the lack of control over the content of non-metallic inclusions in steel, as a result of which its mechanical properties are reduced.

Технический результат изобретения – повышение прочности, ударной вязкости и износостойкости высокопрочной стали. The technical result of the invention is to increase the strength, impact strength and wear resistance of high-strength steel.

Указанный технический результат достигается тем, что высокопрочный стальной прокат, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, никель, медь, молибден, алюминий, согласно изобретению содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that high-strength rolled steel containing carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, chromium, nickel, copper, molybdenum, aluminum, according to the invention, contains components in the following ratio, wt%:

Углерод 0,2 – 0,65 Carbon 0.2 - 0.65

Кремний 0,1 – 1,7Silicon 0.1 - 1.7

Марганец 0,15 – 0,9Manganese 0.15 - 0.9

Фосфор не более 0,02Phosphorus not more than 0.02

Сера не более 0,015Sulfur no more than 0.015

Хром 0,1 – 2,0Chromium 0.1 - 2.0

Никель 0,7 – 2,2Nickel 0.7 - 2.2

Медь не более 0,5Copper no more than 0.5

Молибден 0,1 – 0,9Molybdenum 0.1 - 0.9

Алюминий 0,005 – 0,15Aluminum 0.005 - 0.15

при этом имеет толщину от 1,5 до 50 мм, твердость 160 – 400 HB, структуру со средним размером зерна не более 8 балла и размером неметаллических включений не более 4 балла, а также глубину зоны общего обезуглероживания на каждую из сторон не более 3 %.at the same time it has a thickness from 1.5 to 50 mm, hardness 160 - 400 HB, structure with an average grain size of no more than 8 points and a size of non-metallic inclusions of no more than 4 points, as well as the depth of the zone of general decarburization on each side of no more than 3% ...

Прокат дополнительно содержит ванадий в количестве в количестве не более 0,4 мас.%, ниобий в количестве не более 0,4 мас.%, кальций в количестве не более 0,005 мас.%, титан в количестве 0,001 – 0,3 мас.%, РЗМ в количестве не более 0,005 мас.%, азот в количестве не более 0,03 мас.%, бор в количестве не более 0,02 мас. %, вольфрам в количестве не более 0,3 мас. %, кобальт в количестве до 0,3 мас.%., содержит сурьму, олово и мышьяк с суммарным количеством не более 0,02 мас.%.Rolled products additionally contain vanadium in an amount of not more than 0.4 wt%, niobium in an amount of not more than 0.4 wt%, calcium in an amount of not more than 0.005 wt%, titanium in an amount of 0.001 - 0.3 wt% , REM in an amount of not more than 0.005 wt.%, Nitrogen in an amount of not more than 0.03 wt.%, Boron in an amount of not more than 0.02 wt. %, tungsten in an amount of not more than 0.3 wt. %, cobalt in an amount of up to 0.3 wt.%, contains antimony, tin and arsenic with a total amount of not more than 0.02 wt.%.

Сущность изобретения состоит в следующем.The essence of the invention is as follows.

Углерод в заявляемой стали определяет прочностные свойства. Содержание углерода ниже 0,20% не обеспечивает достаточной твердости мартенсита и, следовательно, прочности, а при содержании выше 0,65% значительно упрочняет сталь и снижает хладостойкость, а также свариваемость и обрабатываемость металла резанием.The carbon in the claimed steel determines the strength properties. A carbon content below 0.20% does not provide sufficient martensite hardness and, consequently, strength, and with a carbon content above 0.65%, it significantly strengthens steel and reduces cold resistance, as well as weldability and machinability of metal by cutting.

Марганец улучшает прокаливаемость стали, способствует получению остаточного аустенита, повышает прочностные характеристики стали, а также уменьшает вредное влияние кислорода и серы.Manganese improves the hardenability of steel, contributes to the production of retained austenite, increases the strength characteristics of steel, and also reduces the harmful effects of oxygen and sulfur.

Содержание марганца менее 0,15% снижает прокаливаемость, что негативно отразится на свойствах материала. При увеличении концентрации марганца более 0,80% понижается уровень ударной вязкости, увеличивается хрупкость, ухудшается свариваемость и обрабатываемость металла резанием. Manganese content less than 0.15% reduces hardenability, which will negatively affect the properties of the material. With an increase in the concentration of manganese over 0.80%, the level of impact toughness decreases, brittleness increases, and the weldability and machinability of the metal by cutting deteriorate.

Кремний используют в сталях чаще всего для раскисления и дополнительного упрочнения стали. Его минимальное содержание должно быть не менее 0,1%, однако он может оказывать неблагоприятное влияние на уровень ударной вязкости, поэтому его максимальное содержание ограничено 1,7%.Silicon is used in steels most often for deoxidation and additional hardening of steel. Its minimum content should be at least 0.1%, but it can have an adverse effect on the toughness level, therefore its maximum content is limited to 1.7%.

Алюминий применяется для раскисления жидкой стали, он способствует образованию мелкозернистой структуры и повышает однородность по химическому составу, уменьшает старение и повышает ударную вязкость при низких температурах, а также повышает жаростойкость и окалиностойкость. Содержание алюминия более 0,15% приводит к перерасходу алюминия на легирование и увеличению себестоимости, выплавляемой стали. При содержании растворенного алюминия менее 0,005% его концентрация оказывается недостаточной для внесения вклада в характеристики стали и механические свойства горячекатаных листов ухудшаются. Aluminum is used to deoxidize liquid steel, it promotes the formation of a fine-grained structure and improves chemical homogeneity, reduces aging and increases toughness at low temperatures, and also increases heat resistance and scale resistance. An aluminum content of more than 0.15% leads to an overconsumption of aluminum for alloying and an increase in the cost of the steel being smelted. When the content of dissolved aluminum is less than 0.005%, its concentration is insufficient to contribute to the characteristics of the steel and the mechanical properties of the hot-rolled sheets deteriorate.

Никель способствует повышению пластичности и вязкости стали. Содержание никеля 0,7 - 2,2% обеспечивает требуемую прокаливаемость для получения высокой прочности и твердости по всему сечению изделий, выполненных из указанной стали.Nickel increases the ductility and toughness of steel. Nickel content of 0.7 - 2.2% provides the required hardenability to obtain high strength and hardness over the entire section of products made of this steel.

Хром повышает прочность, прокаливаемость и стойкость на истирание, но снижает вязкость стали. Содержание хрома 0,1 - 2,0% обеспечивает требуемое сочетание прочностных и вязких свойств проката.Chromium increases strength, hardenability and abrasion resistance, but decreases the toughness of the steel. Chromium content 0.1 - 2.0% provides the required combination of strength and toughness properties of rolled products.

Молибден повышает прочностные характеристики стали, увеличивает твердость, красностойкость, антикоррозионные свойства. Содержание молибдена в стали более 0,1% делает ее теплоустойчивой, увеличивает несущую способность конструкций при ударных нагрузках при высоких температурах. При содержании молибдена более 0,9% проиходит затруднение сварки изделий из заявленной стали. Molybdenum increases the strength characteristics of steel, increases hardness, redness, anti-corrosion properties. The content of molybdenum in steel more than 0.1% makes it heat-resistant, increases the bearing capacity of structures under shock loads at high temperatures. When the content of molybdenum is more than 0.9%, it becomes difficult to weld products from the declared steel.

Медь в количестве не более 0,5% повышает прочностные характеристики проката. Повышение содержания меди выше указанного значения не ведет к повышению механических свойств стали и экономически нецелесообразно. Copper in an amount of not more than 0.5% increases the strength characteristics of rolled products. An increase in the copper content above the specified value does not lead to an increase in the mechanical properties of the steel and is not economically feasible.

Ниобий и ванадий поышают твердость и износостойкость стали. При содержании ниобия и ванадия более 0,40 % снижается пластичность стали и ее стойкость к ударным нагрузкам.Niobium and vanadium increase the hardness and wear resistance of steel. When the content of niobium and vanadium is more than 0.40%, the ductility of the steel and its resistance to shock loads are reduced.

Кальций очищает межзеренные границы от нежелательных примесей, благодаря чему достигается одновременное повышение ударной вязкости при отрицательных температурах и коррозионной стойкости стали. При содержании кальция более 0,005 % возрастает количество неметаллических включений, что отрицательно сказывается на механических свойствах стали.Calcium cleans grain boundaries from undesirable impurities, thereby achieving a simultaneous increase in toughness at low temperatures and corrosion resistance of steel. With a calcium content of more than 0.005%, the amount of non-metallic inclusions increases, which negatively affects the mechanical properties of steel.

Титан в количестве 0,001-0,03% позволяет сдерживать рост зерен при нагреве металла под прокатку, что оказывает положительное воздействие на ударную вязкость.Titanium in an amount of 0.001-0.03% makes it possible to restrain the growth of grains when the metal is heated for rolling, which has a positive effect on the toughness.

Содержание бора более 0,02 %, суммарное содержание примесей олова, сурьмы и мышьяка более 0,02 %, а также содержание серы более 0,015%, фосфора более 0,020 %, азота более 0,03% ведет к отпускной хрупкости и снижению хладостойкости стали.The boron content is more than 0.02%, the total content of impurities of tin, antimony and arsenic is more than 0.02%, as well as the sulfur content is more than 0.015%, phosphorus is more than 0.020%, nitrogen is more than 0.03% leads to temper brittleness and a decrease in the cold resistance of steel.

Дополнительное введение в сталь редкоземельных металлов (РЗМ) приводит к модифицированию структуры стали и к улучшению ее пластических характеристик. Повышение содержания РЗМ в стали выше 0,005% является экономически нецелесообразным.Additional introduction of rare earth metals (REM) into steel leads to a modification of the steel structure and to an improvement in its plastic characteristics. Increasing the content of rare-earth metals in steel above 0.005% is economically inexpedient.

Неметаллические включения ухудшают механические и другие (магнитную проницаемость, электропроводность и т. д.) свойства стали, так как нарушают сплошность металла и образуют полости, в которых концентрируются напряжения. Содержание не металлических включений не более 4 балла (по среднему), позволяет исключить негативное воздействие неметаллических включений на свойства стали.Non-metallic inclusions worsen the mechanical and other (magnetic permeability, electrical conductivity, etc.) properties of steel, since they disrupt the continuity of the metal and form cavities in which stresses are concentrated. The content of non-metallic inclusions is not more than 4 points (on average), which eliminates the negative impact of non-metallic inclusions on the properties of steel.

Обезуглероживание стали заключается в выгорании углерода из ее поверхностных слоев за счет взаимодействия его с кислородом и водородом атмосферы. Обезуглероживание приводит к резкому снижению прочности поверхностных слоев металла. Глубина зоны общего обезуглероживания на каждую из сторон не более 3 % не оказывает значительного воздействия на свойства стали, но обязательно контролируется в процессе производства.Decarburization of steel consists in the burnout of carbon from its surface layers due to its interaction with oxygen and hydrogen in the atmosphere. Decarburization leads to a sharp decrease in the strength of the surface layers of the metal. The depth of the zone of general decarburization on each side of no more than 3% does not significantly affect the properties of steel, but it is necessarily controlled during the production process.

Величина зерна оказывает значительное влияние на вязкость стали. Чем меньше зерно, тем выше значение ударной вязкости. Размер зерна не более 8 балла позволяет обеспечить требуемые свойства стали.The grain size has a significant effect on the toughness of the steel. The finer the grain, the higher the toughness value. Grain size no more than 8 points ensures the required properties of steel.

Легирование вольфрамом и кобальтом дополнительно упрочняет структуру стали и обеспечивает стабильность свойств при повышенных температурах (порядка 500°C) и длительной выдержке. Введение вольфрама и кобальта в количествах свыше 0,3% экономически нецелесообразно.Alloying with tungsten and cobalt additionally strengthens the steel structure and ensures stability of properties at elevated temperatures (about 500 ° C) and long holding. The introduction of tungsten and cobalt in quantities over 0.3% is not economically feasible.

Производство заявленного высокопрочного стального проката осуществляется следующим образом.The production of the claimed high-strength rolled steel is carried out as follows.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ при котором заготовки нагревают до температуры горячей деформации, осуществляют прокатку с регламентированным обжатием и закалку с отпуском. Закалку проводят в прессе с охлаждением водой под давлением 150-500 кг/см2 и при ее расходе 0,2 – 0,5 м³/час [Патент RU 2520247, МПК C22C38/44, С21D9/42, 2014].The closest in technical essence to the proposed invention is a method in which the workpieces are heated to the temperature of hot deformation, rolling with controlled reduction and quenching with tempering are carried out. Quenching is carried out in a press with water cooling under a pressure of 150-500 kg / cm2 and at a flow rate of 0.2-0.5 m ³ / hour [Patent RU 2520247, IPC C22C38 / 44, C21D9 / 42, 2014].

Недостатком данного способа является то, что в нем не учитываются параметры прокатки (температура начала и конца прокатки), которые влияют на механические свойства стали.The disadvantage of this method is that it does not take into account the rolling parameters (temperature of the beginning and end of rolling), which affect the mechanical properties of steel.

Технический результат второго объекта изобретения – разработка технологии получения высокопрочного, износостойкого стального проката, обладающего высокой твердостью. The technical result of the second object of the invention is the development of a technology for producing high-strength, wear-resistant rolled steel with high hardness.

Указанный технический результат второго объекта изобретения достигается тем, что в способе производства высокопрочного стального проката, включающем выплавку стали, ее разливку в слябы, их нагрев, прокатку и при необходимости термообработку, согласно изобретения прокатку осуществляют с суммарным обжатием не менее 80%, при этом температура начала прокатки составляет 980 – 1100ºС, а температура конца прокатки составляет 880 – 950ºС.The specified technical result of the second object of the invention is achieved by the fact that in the method for the production of high-strength rolled steel, including steel smelting, its casting into slabs, their heating, rolling and, if necessary, heat treatment, according to the invention, rolling is carried out with a total reduction of at least 80%, while the temperature the beginning of rolling is 980 - 1100 ° C, and the temperature of the end of rolling is 880 - 950 ° C.

После прокатки осуществляют смотку проката в диапазоне температур 650 – 750 ºС.After rolling, rolled products are coiled in the temperature range 650 - 750 ºС.

После смотки осуществляют охлаждение рулонов со скоростью не более 5 ºС/мин.After coiling, the coils are cooled at a rate of no more than 5 ºС / min.

Сущность второго объекта изобретения заключается в следующем.The essence of the second object of the invention is as follows.

При прокатке с суммарным обжатием менее 80% не достигается оптимальная степень измельчения зерен микроструктуры и механическая проработка стали на всю толщину листа.When rolling with a total reduction of less than 80%, the optimal degree of grain refinement of the microstructure and mechanical processing of the steel over the entire thickness of the sheet are not achieved.

Экспериментально установлено, что при температуре начала прокатки менее 980°С металл имеет слишком высокое сопротивление деформации, что не позволяет использовать обжатия требуемой величины за один проход, т.к. усилия прокатки могут превышать допустимую для данного стана величину.It has been experimentally established that at a rolling start temperature of less than 980 ° C, the metal has too high resistance to deformation, which does not allow the use of a reduction of the required value in one pass, because rolling forces can exceed the value permissible for a given mill.

При температуре начала прокатки более 1100°С не достигается оптимальная степень измельчения зерен микроструктуры стали.At a rolling start temperature of more than 1100 ° C, the optimum degree of grain refinement of the steel microstructure is not achieved.

При температуре конца прокатки более 950°С в стали происходит неравномерный рост аустенитных зерен, что приводит к неравномерности микроструктуры в готовом прокате, снижению прочности и стабильности механических свойств.At a rolling end temperature of more than 950 ° C, an uneven growth of austenite grains occurs in the steel, which leads to an uneven microstructure in the finished rolled product, a decrease in strength and stability of mechanical properties.

Снижение температуры конца прокатки менее 880°С ухудшает пластические свойства проката и увеличивает нагрузки на оборудование при прокатке.A decrease in the temperature of the end of rolling less than 880 ° C worsens the plastic properties of the rolled product and increases the load on the equipment during rolling.

Регламентация температуры смотки обусловлена эксперементально найденным температурным диапазоном, выше которого происходит интенсивный рост зерен структуры стали, а при более низких, чем в найденном диапазоне, появляется вероятность образования дефектов стали.The regulation of the coiling temperature is due to the experimentally found temperature range, above which there is an intensive growth of grains of the steel structure, and at lower than in the found range, the probability of the formation of steel defects appears.

Охлаждение рулонов со скоростью не более 5 ºС/мин необходимо для устранения температурной неравномерности между витками внешней и средней группы и как следствие для получения одинаковых механических свойств по всей длине проката.Cooling of coils at a speed of no more than 5 ºС / min is necessary to eliminate temperature unevenness between the turns of the outer and middle groups and, as a consequence, to obtain the same mechanical properties along the entire length of the rolled product.

Пример реализации.An example of implementation.

В таблице 1 приведены химические составы сталей с различным содержанием элементов. В таблице 2 приведены контролируемые параметры, а в таблице 3 - механические свойства проката.Table 1 shows the chemical compositions of steels with different content of elements. Table 2 shows the controlled parameters, and Table 3 - the mechanical properties of rolled products.

Как следует из таблицы 3, при соблюдении заявляемых параметров (примеры 1 – 6), стали, а, следовательно, и изделия, выполненные из них, обладают высокой прочностью, относительным удлинением, ударной вязкостью, твердостью.As follows from table 3, subject to the declared parameters (examples 1 - 6), steel, and, consequently, products made from them, have high strength, elongation, impact strength, hardness.

Таким образом, предложенная износостойкая сталь характеризуется расширенным диапазоном потребительских свойств. При сохранении износостойкости она обладает высокой прочностью, пластичностью, стойкостью к высоким ударным нагрузкам.Thus, the proposed wear-resistant steel is characterized by an extended range of consumer properties. While maintaining wear resistance, it has high strength, ductility, and resistance to high impact loads.

Таблица 1Table 1

Химические составы высокопрочного стального прокатаChemical compositions of high-strength rolled steel

ПримерExample CC SiSi MnMn PP SS CrCr NiNi CuCu AlAl MoMo NN VV NbNb TiTi WW Sb+Sn
+ AsSb + Sn
+ As CoCo BB CaCa РЗМREM 1one 0,310.31 1,061.06 0,620.62 0,0090.009 0,0080.008 0,560.56 1,691.69 0,220.22 0,0250.025 0,300.30 0,0080.008 0,0020.002 0,0020.002 -- 0,10.1 0,0110.011 -- 0,00040.0004 -- -- 22 0,380.38 1,331.33 0,490.49 0,0070.007 0,0060.006 1,061.06 1,251.25 0,080.08 0,0550.055 0,350.35 0,0070.007 -- -- 0,0070.007 -- 0,0090.009 0,0020.002 -- -- -- 33 0,450.45 0,310.31 0,430.43 0,0100.010 0,0090.009 1,551.55 1,051.05 0,180.18 0,0130.013 0,490.49 0,0070.007 0,0860.086 0,0550.055 0,0030.003 -- 0,0080.008 0,0010.001 0,00070.0007 -- 0,00020.0002 44 0,300.30 0,430.43 1,201.20 0,0110.011 0,0100.010 1,01.0 1,601.60 0,120.12 0,0080.008 0,730.73 0,0090.009 -- -- 0,180.18 0,0150.015 0,0090.009 -- 0,0020.002 0,0010.001 -- 55 0,400.40 0,610.61 0,720.72 0,0100.010 0,0090.009 0,330.33 1,121.12 0,320.32 0,0120.012 0,540.54 0,0090.009 0,230.23 0,160.16 0,110.11 0,0020.002 0,0090.009 0,100.10 0,00030.0003 0,0060.006 0,0040.004 66 0,540.54 1,121.12 0,420.42 0,0090.009 0,0080.008 0,640.64 0,980.98 0,080.08 0,0140.014 0,180.18 0,0070.007 0,270.27 0,0110.011 0,0070.007 -- 0,0080.008 0,0160.016 -- 0,0020.002 0,00030.0003 77 0,420.42 1,321.32 0,430.43 0,0130.013 0,0100.010 1,011.01 1,601.60 0,170.17 0,0220.022 0,310.31 0,0080.008 0,0020.002 0,0020.002 -- 0,10.1 0,0150.015 0,050.05 0,0050.005 -- 0,00010.0001 8eight 0,270.27 0,410.41 1,211.21 0,0160.016 0,0110.011 0,390.39 1,121.12 0,130.13 0,150.15 0,320.32 0,0090.009 -- -- 0,0050.005 -- 0,0210.021 0,120.12 0,010.01 -- -- 99 0,200.20 0,600.60 0,720.72 0,0120.012 0,0100.010 0,470.47 0,980.98 0,330.33 0,040.04 0,530.53 0,0100.010 0,0860.086 0,0550.055 0,0030.003 -- 0,0140.014 0,0020.002 0,00020.0002 0,0020.002 --

Таблица 2table 2

Контролируемые параметрыControlled parameters

ПримерExample Суммарное обжатие, %Total reduction,% Т_н.п., ºСT _n.p. , ºС Т_к.п., ºСT _c.p. , ºС Т_см,ºСT _cm, ºС Скорость охлаждения рулонов, ºС/минCooling rate of rolls, ºС / min Размер зерна,
баллGrain size,
score Средний размер неметаллических включений, баллAverage size of non-metallic inclusions, point 1one 8282 10101010 920920 720720 44 66 22 22 8383 990990 880880 670670 44 55 33 33 8383 10501050 940940 740740 33 44 22 44 8585 10401040 935935 738738 33 33 22 55 8484 10001000 890890 690690 44 44 22 66 8686 10601060 950950 750750 22 33 22 77 7979 11101110 960960 760760 66 77 44 8eight 8080 10301030 870870 660660 55 66 55 99 7777 10701070 945945 740740 33 8eight 44

Таблица 3Table 3

Результаты экспериментовExperimental results

ПримерExample Предел прочности, МПаUltimate strength, MPa Относительное удлинение,
%Relative extension,
% Ударная вязкость, KCU, кДж/м² Impact strength, KCU, kJ / m ² Твердость, НВHardness, HB 1one 12801280 1414 120120 371371 22 13701370 13thirteen 115115 392392 33 14801480 1212 112112 398398 44 12901290 1414 125125 375375 55 12951295 13thirteen 116116 396396 66 14901490 1212 110110 400400 77 12951295 1212 104104 360360 8eight 13501350 11eleven 109109 365365 99 12801280 1212 105105 355355

Claims

1. Высокопрочный стальной прокат, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, никель, медь, молибден, алюминий, отличающийся тем, что он содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:1. High-strength rolled steel containing carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, chromium, nickel, copper, molybdenum, aluminum, characterized in that it contains components in the following ratio, wt%:

УглеродCarbon 0,2-0,65 0.2-0.65 КремнийSilicon 0,1-1,70.1-1.7 МарганецManganese 0,15-0,90.15-0.9 ФосфорPhosphorus не более 0,02no more than 0.02 СераSulfur не более 0,015no more than 0.015 ХромChromium 0,1-2,00.1-2.0 НикельNickel 0,7-2,20.7-2.2 МедьCopper не более 0,5no more than 0.5 МолибденMolybdenum 0,1-0,90.1-0.9 АлюминийAluminum 0,005-0,15,0.005-0.15,

при этом он имеет толщину от 1,5 до 50 мм, твердость 160-400 HB, структуру со средним размером зерна не более 8 баллов и размером неметаллических включений не более 4 баллов, а также глубину зоны общего обезуглероживания на каждую из сторон не более 3 %.at the same time, it has a thickness from 1.5 to 50 mm, hardness 160-400 HB, structure with an average grain size of no more than 8 points and a size of non-metallic inclusions of no more than 4 points, as well as the depth of the zone of general decarburization on each side of no more than 3 %.

2. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ванадий в количестве не более 0,4 мас.%.2. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains vanadium in an amount of not more than 0.4 wt.%.

3. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ниобий в количестве не более 0,4 мас.%.3. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains niobium in an amount of not more than 0.4 wt.%.

4. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кальций в количестве не более 0,005 мас.%.4. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains calcium in an amount of not more than 0.005 wt.%.

5. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит титан в количестве 0,001-0,3 мас.%.5. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains titanium in an amount of 0.001-0.3 wt.%.

6. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит РЗМ в количестве не более 0,005 мас.%.6. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains REM in an amount of not more than 0.005 wt.%.

7. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азот в количестве не более 0,03 мас.%.7. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains nitrogen in an amount of not more than 0.03 wt.%.

8. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бор в количестве не более 0,02 мас.%.8. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains boron in an amount of not more than 0.02 wt.%.

9. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам в количестве не более 0,3 мас.%.9. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains tungsten in an amount of not more than 0.3 wt.%.

10. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кобальт в количестве до 0,3 мас.%. 10. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains cobalt in an amount of up to 0.3 wt.%.

11. Прокат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сурьму, олово и мышьяк с суммарным количеством не более 0,02 мас.%.11. Rolled products according to claim 1, characterized in that it additionally contains antimony, tin and arsenic with a total amount of not more than 0.02 wt.%.

12. Способ производства высокопрочного стального проката по п. 1, включающий выплавку стали, ее разливку в слябы, их нагрев, прокатку и при необходимости термообработку, отличающийся тем, что прокатку осуществляют с суммарным обжатием не менее 80%, при этом температура начала прокатки составляет 980-1100°С, а температура конца прокатки составляет 880-950°С.12. A method for the production of high-strength rolled steel according to claim 1, including smelting steel, casting it into slabs, heating them, rolling and, if necessary, heat treatment, characterized in that rolling is carried out with a total reduction of at least 80%, while the rolling start temperature is 980-1100 ° C, and the rolling end temperature is 880-950 ° C.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что после прокатки осуществляют смотку проката в диапазоне температур 650-750°С.13. The method according to claim 12, characterized in that after rolling the rolled products are coiled in the temperature range 650-750 ° C.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что после смотки осуществляют охлаждение рулонов со скоростью не более 5°С/мин.14. The method according to claim 13, characterized in that after coiling, the coils are cooled at a rate of no more than 5 ° C / min.