[go: up one dir, main page]

RU2511008C1 - Intermediate-carbon structural steel of high cutting processibility - Google Patents

Intermediate-carbon structural steel of high cutting processibility Download PDF

Info

Publication number
RU2511008C1
RU2511008C1 RU2013108294/02A RU2013108294A RU2511008C1 RU 2511008 C1 RU2511008 C1 RU 2511008C1 RU 2013108294/02 A RU2013108294/02 A RU 2013108294/02A RU 2013108294 A RU2013108294 A RU 2013108294A RU 2511008 C1 RU2511008 C1 RU 2511008C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
tin
content
molybdenum
machinability
Prior art date
Application number
RU2013108294/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Сергеевич Никитин
Андрей Валерьевич Рябов
Илья Валерьевич Чуманов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
Priority to RU2013108294/02A priority Critical patent/RU2511008C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2511008C1 publication Critical patent/RU2511008C1/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: steel contains the following component ratio, wt %: carbon 0.37-0.43, silicon 0.17-0.37, manganese 0.50-0.80, chrome 0.60-0.90, nickel 0.70-1.10, molybdenum 0.15-0.25, stannum 0.05-0.30, and iron and impurities are the rest. Steel contains the following components as impurities, wt %: sulphur - not more than 0.025, phosphorus not more than 0.025, copper not more than 0.20. Ratio of molybdenum content to stannum content does not exceed 0.8.
EFFECT: enhanced steel processibility by cutting and increased productivity of its hot pressure treatment process at maintaining the required mechanical properties of metal.
3 cl, 2 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению сталей с особыми технологическими свойствами, применяемых для изготовления ответственных деталей машин.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to the production of steels with special technological properties used for the manufacture of critical machine parts.

Из уровня техники известна сталь высокой обрабатываемости резанием (патент JP 1047839, опубл. 22.02.1989, МПК C22C 38/60), содержащая углерод, кремний, марганец, медь, олово и железо при следующем соотношении компонентов, масс.%:The prior art steel with high machinability (patent JP 1047839, publ. 02.22.1989, IPC C22C 38/60) containing carbon, silicon, manganese, copper, tin and iron in the following ratio, wt.%:

- углерод - 0,06-0,60;- carbon - 0.06-0.60;

- кремний - 0,01-0,50;- silicon - 0.01-0.50;

- марганец - 0,30-2,00;- manganese - 0.30-2.00;

- медь - 0,05-0,30;- copper - 0.05-0.30;

- олово - 0-0,015;- tin - 0-0.015;

- железо - основа.- iron is the basis.

Кроме того, в состав стали могут входить, масс.%:In addition, the composition of the steel may include, wt.%:

- хром - не более 2,00;- chrome - not more than 2.00;

- никель - не более 5,00;- nickel - not more than 5.00;

- молибден - не более 1,00;- molybdenum - not more than 1.00;

- сера - не более 0,035;- sulfur - not more than 0.035;

- фосфор - не более 0,035.- phosphorus - not more than 0.035.

Олово, присутствующее в форме твердого раствора с железом, повышает хрупкость ферритного компонента структуры данной стали и уменьшает усилие резания, необходимое для разрушения ее поверхностного слоя. Избыточная фаза, в роли которой выступают включения сульфида марганца, формирует смазочный слой в зоне контакта обрабатываемого материала с режущим инструментом и способствует предотвращению их схватывания в процессе токарной обработки металла.The tin present in the form of a solid solution with iron increases the brittleness of the ferritic component of the structure of this steel and reduces the cutting force necessary to break its surface layer. The excess phase, which includes manganese sulfide inclusions, forms a lubricant layer in the contact zone of the processed material with the cutting tool and helps to prevent their setting during metal turning.

Известная сталь имеет следующие недостатки:Known steel has the following disadvantages:

- при высоком остаточном содержании молибдена не указано его оптимальное значение несмотря на то, что он способствует очищению границ зерен от цветных примесей, и с увеличением массовой доли данного компонента возрастает вероятность уменьшения производительности операции механической обработки вследствие понижения концентрации структурно-свободного олова в указанной области структуры стали;- at a high residual content of molybdenum, its optimum value is not indicated despite the fact that it helps to clean the grain boundaries from colored impurities, and with an increase in the mass fraction of this component, the likelihood of a decrease in the productivity of the machining operation increases due to a decrease in the concentration of structurally free tin in the indicated region of the structure become;

- отсутствуют данные о содержании серы и фосфора, при котором достигается наилучшее сочетание высокой обрабатываемости стали резанием и ее повышенной горячей деформируемости при условии сохранения требуемого уровня механических свойств;- there is no data on the content of sulfur and phosphorus, at which the best combination of high machinability of steel by cutting and its increased hot deformability is achieved, provided that the required level of mechanical properties is maintained;

- химический состав в целом и содержание олова в частности не обеспечивают требуемого уровня обрабатываемости, необходимого для реализации высокопроизводительного лезвийного резания в условиях увеличения доли скоростной механической обработки стали в общем объеме всех способов формообразования поверхности.- the chemical composition as a whole and the tin content in particular do not provide the required level of machinability necessary for the implementation of high-performance blade cutting under conditions of increasing the share of high-speed machining of steel in the total volume of all surface shaping methods.

Кроме того, известна среднеуглеродистая конструкционная сталь высокой обрабатываемости резанием АВ40ХГНМ (ТУ 14-136-344-98. Сталь калиброванная, углеродистая и легированная висмутсодержащая высокой обрабатываемости резанием (с Изменением №1). - Введ. 1998-08-01), содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, висмут и железо при следующем соотношении компонентов, масс.%:In addition, medium-carbon structural steel of high machinability by cutting AV40KHGNM (TU 14-136-344-98. Steel is calibrated, carbon and alloyed bismuth-containing high machinability by cutting (with Change No. 1). - Introduction. 1998-08-01) containing carbon , silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, bismuth and iron in the following ratio of components, wt.%:

- углерод - 0,37-0,43;- carbon - 0.37-0.43;

- кремний - 0,17-0,37;- silicon - 0.17-0.37;

- марганец - 0,50-0,80;- manganese - 0.50-0.80;

- хром - 0,60-0,90;- chrome - 0.60-0.90;

- никель - 0,70-1,10;- nickel - 0.70-1.10;

- молибден - 0,15-0,25;- molybdenum - 0.15-0.25;

- висмут - 0,12-0,20;- bismuth - 0.12-0.20;

- железо - основа.- iron is the basis.

Кроме того, сталь в качестве примесей может дополнительно содержать, масс.%:In addition, the steel as impurities may additionally contain, wt.%:

- серу - не более 0,030;- sulfur - not more than 0,030;

- фосфор - не более 0,035;- phosphorus - not more than 0.035;

- медь - не более 0,30.- copper - not more than 0.30.

К недостаткам данной стали можно отнести следующее:The disadvantages of this steel include the following:

- низкая степень усвоения висмута, обусловленная высокой упругостью пара и низкой температурой кипения, и, как следствие, значительное увеличение себестоимости стали за счет его преднамеренного перерасхода, поскольку при расчете необходимого количества легирующих добавок заранее исходят из их повышенной против требуемой массы с учетом предполагаемых потерь окислением и испарением, достигающих 80%;- a low degree of assimilation of bismuth, due to the high vapor pressure and low boiling point, and, as a result, a significant increase in the cost of steel due to its deliberate cost overruns, because when calculating the required amount of alloying additives in advance, they are assumed to be higher than the required mass taking into account the expected oxidation losses and evaporation reaching 80%;

- высокая стоимость висмута, которая в совокупности с его крайне малым усвоением, требующим сознательного большого перерасхода, приводит к значительному увеличению себестоимости автоматных сталей, уменьшению прибыли и снижению конкурентоспособности металлургического предприятия, занимающегося выпуском данной металлопродукции;- the high cost of bismuth, which, together with its extremely small assimilation, requiring a deliberate large cost overrun, leads to a significant increase in the cost of automatic steels, a decrease in profits and a decrease in the competitiveness of the metallurgical enterprise engaged in the production of this metal product;

- неравномерное распределение висмута в теле слитка из-за его большой физической плотности, что затрудняет гарантированное получение заданных свойств стали и обусловливает понижение процента выхода годного металла, а следовательно, и производительности процесса горячей обработки давлением из-за скопления данного компонента в определенных участках объема и усиления анизотропии свойств по сечению передельной заготовки;- uneven distribution of bismuth in the body of the ingot due to its high physical density, which makes it difficult to guarantee the desired properties of steel and causes a decrease in the yield of metal, and, consequently, the productivity of the hot pressure treatment due to the accumulation of this component in certain parts of the volume and enhancing the anisotropy of properties over the cross section of the conversion workpiece;

- висмут обладает ярко выраженным токсикологическим действием на организм человека и согласно установленным на сегодня гигиеническим нормативам относится к «высокоопасным» веществам, поэтому предприятия черной металлургии постепенно отказываются от его применения вследствие резкого ухудшения условий труда рабочего персонала при производстве автоматных сталей;- bismuth has a pronounced toxicological effect on the human body and, according to established hygienic standards, refers to “highly hazardous” substances, therefore, ferrous metallurgy enterprises are gradually abandoning its use due to a sharp deterioration in the working conditions of workers in the production of automatic steels;

- невозможность дальнейшего улучшения механической обрабатываемости стали, которое требуется в современных условиях неизменного стремления к повышению производительности труда, методом последовательного увеличения содержания висмута больше известных значений, поскольку превышение его предела растворимости в железе приводит к ухудшению механических свойств стали, вследствие чего она не может быть использована в соответствии с целевым назначением.- the impossibility of further improving the mechanical workability of steel, which is required in modern conditions of a constant desire to increase labor productivity, by the method of successively increasing the bismuth content is more than the known values, since exceeding its solubility limit in iron leads to a deterioration in the mechanical properties of steel, as a result of which it cannot be used in accordance with the intended purpose.

Данная сталь как наиболее схожая по химическому составу и механическим свойствам принята за ближайший аналог.This steel as the most similar in chemical composition and mechanical properties is taken as the closest analogue.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение обрабатываемости стали резанием и увеличение производительности процесса ее горячей обработки давлением при сохранении требуемых механических характеристик металла, а также улучшение экологической обстановки производства за счет снижения агрессивности вредных выбросов в окружающую атмосферу ввиду полного исключения из состава материала высокотоксичных компонентов.The problem to which this invention is directed is to increase the machinability of steel by cutting and to increase the productivity of the process of its hot pressure treatment while maintaining the required mechanical characteristics of the metal, as well as improving the environmental situation of production by reducing the aggressiveness of harmful emissions into the atmosphere due to the complete exclusion from the composition of the material highly toxic components.

Техническое решение поставленной задачи достигается за счет того, что предлагаемая сталь в своем составе в качестве элемента, повышающего обрабатываемость резанием, содержит олово при следующем соотношении компонентов, масс.%:The technical solution of the problem is achieved due to the fact that the proposed steel in its composition as an element that improves machinability by cutting, contains tin in the following ratio of components, wt.%:

- углерод - 0,37-0,43;- carbon - 0.37-0.43;

- кремний - 0,17-0,37;- silicon - 0.17-0.37;

- марганец - 0,50-0,80;- manganese - 0.50-0.80;

- хром - 0,60-0,90;- chrome - 0.60-0.90;

- никель - 0,70-1,10;- nickel - 0.70-1.10;

- молибден - 0,15-0,25;- molybdenum - 0.15-0.25;

- олово - 0,05-0,30;- tin - 0.05-0.30;

- железо - основа.- iron is the basis.

Кроме того, в качестве примесей сталь дополнительно может содержать, масс.%:In addition, as impurities, the steel may additionally contain, wt.%:

- серу - не более 0,025;- sulfur - not more than 0.025;

- фосфор - не более 0,025;- phosphorus - not more than 0.025;

- медь - не более 0,20.- copper - not more than 0.20.

При этом отношение содержания молибдена к содержанию олова не превышает 0,8.Moreover, the ratio of molybdenum to tin does not exceed 0.8.

Олово по сравнению с висмутом, традиционно использовавшимся ранее для повышения обрабатываемости стали резанием, имеет ряд преимуществ.Tin in comparison with bismuth, traditionally used earlier to increase the machinability of steel by cutting, has several advantages.

Во-первых, олово имеет гораздо более высокий предел растворимости в железе по сравнению с висмутом: 9,20 ат.% и 0,17 ат.% соответственно. В сочетании с оптимальным содержанием в стали серы и фосфора это позволит в дальнейшем расширить допустимые пределы его содержания в стали и открывает широкие перспективы для развития прогрессивных высокопроизводительных способов формообразования поверхности.First, tin has a much higher solubility limit in iron compared with bismuth: 9.20 at.% And 0.17 at.%, Respectively. In combination with the optimal content of sulfur and phosphorus in steel, this will further expand the permissible limits of its content in steel and opens up broad prospects for the development of progressive high-performance methods of surface shaping.

Во-вторых, данный элемент обладает большой степенью усвоения ванной жидкого металла, что объясняется низкой упругостью пара данного элемента и температурой кипения, значительно превышающей рабочие температуры сталеплавильных процессов, которые препятствуют его свободному испарению с поверхности расплава. Это позволяет избежать излишнего усложнения технологии производства стали.Secondly, this element has a high degree of assimilation of the molten metal bath, which is explained by the low vapor pressure of this element and the boiling point, which is much higher than the operating temperatures of steelmaking processes, which impede its free evaporation from the surface of the melt. This avoids unnecessary complication of steel production technology.

В-третьих, цена олова на мировом рынке металлов в среднем на 30% ниже, чем у висмута. В сочетании с высоким усвоением это позволяет более рационально использовать материальные средства и в некоторых случаях уменьшить себестоимость стали за счет снижения расхода легирующих компонентов, так как при определении необходимого количества добавочных материалов заранее исходят из их повышенной против требуемой массы с учетом предполагаемых потерь окислением и испарением.Thirdly, the price of tin on the world metals market is on average 30% lower than that of bismuth. In combination with high assimilation, this allows for more rational use of material resources and in some cases to reduce the cost of steel by reducing the consumption of alloying components, since when determining the required amount of additional materials, they are preliminarily based on their increased versus the required mass, taking into account the expected losses of oxidation and evaporation.

В-четвертых, олово равномерно распределяется в теле слитка, что обусловлено его плотностью сопоставимой с плотностью жидкой стали. Это позволяет предотвратить появление дефектов поверхностного слоя заготовки во время операции его горячей обработки давлением и увеличить процент выхода годного металла, повысив производительность третьего передела.Fourth, tin is evenly distributed in the body of the ingot, which is due to its density comparable to the density of liquid steel. This allows you to prevent the appearance of defects in the surface layer of the workpiece during the operation of its hot pressure treatment and to increase the percentage of yield of metal, increasing the productivity of the third redistribution.

В-пятых, применение олова способствует значительному улучшению экологической обстановки производства и санитарно-гигиенических условий труда рабочего персонала за счет снижения агрессивности вредных выбросов в окружающую атмосферу ввиду полного исключения из состава стали высокотоксичных компонентов.Fifthly, the use of tin contributes to a significant improvement in the environmental situation of production and the sanitary and hygienic working conditions of workers by reducing the aggressiveness of harmful emissions into the atmosphere due to the complete exclusion of highly toxic components from steel.

Это связано с тем, что висмут относится к «высокоопасным» веществам, и его содержание в атмосфере цеха ограничено величиной среднесменной предельно допустимой концентрации (ПДК) - 0,5 мг/м3, а значения ПДК и ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны для чистого металлического олова на сегодня не установлены. Кроме того, олово вследствие более низкого по сравнению с железом химического сродства к кислороду, высокой температуры кипения и низкой упругости его паров ни при каких условиях выплавки стали не образует вредных газо- и пылевидных выбросов, благодаря чему этот элемент, не окисляясь, практически полностью остается в металле в растворенном состоянии.This is due to the fact that bismuth is a “highly hazardous” substance, and its content in the workshop’s atmosphere is limited by the average shift maximum permissible concentration (MPC) of 0.5 mg / m 3 , and the MPC and the approximately safe exposure level (SEC) in the air of the working area for pure metal tin is not installed today. In addition, tin, due to the lower chemical affinity for oxygen compared with iron, a high boiling point, and low vapor pressure, under no circumstances does steel smelting produce harmful gas and dust emissions, due to which this element remains almost completely oxidized without oxidation in metal in a dissolved state.

Сущность изобретения - выявление оптимального содержания олова, серы, фосфора, меди и молибдена, при котором достигается наилучшее сочетание высокой обрабатываемости стали резанием и повышения производительности процесса ее обработки давлением при условии сохранения требуемых значений механических свойств.The essence of the invention is the identification of the optimal content of tin, sulfur, phosphorus, copper and molybdenum, which achieves the best combination of high machinability of steel by cutting and increase the productivity of the process of its processing by pressure, provided that the required values of mechanical properties are maintained.

В результате проведенных исследований установлено следующее:As a result of the studies established the following:

- при содержании олова меньше нижнего предела не удается достигнуть требуемого высокого уровня механической обрабатываемости стали;- when the tin content is less than the lower limit, it is not possible to achieve the required high level of mechanical machinability of steel;

- при условии содержания олова по нижнему пределу обрабатываемость предлагаемой стали сопоставима с обрабатываемостью металла аналогичной висмутсодержащей марки;- subject to the lower limit of tin, the workability of the proposed steel is comparable to the workability of a metal of a similar bismuth-containing grade;

- увеличение содержания олова, серы и фосфора выше заявленных пределов приводит к ухудшению механических свойств металла;- an increase in the content of tin, sulfur and phosphorus above the stated limits leads to a deterioration in the mechanical properties of the metal;

- несоблюдение соотношения концентраций молибдена и олова в стали приводит к ухудшению ее технологических свойств;- non-compliance with the ratio of concentrations of molybdenum and tin in steel leads to a deterioration in its technological properties;

- при содержании олова, серы, фосфора и молибдена в заявленных пределах уровень обрабатываемости предложенной стали на 12% превышает величину обрабатываемости висмутсодержащего аналога, а производительность процесса горячей обработки давлением увеличивается на 9%; в то же время сталь сохраняет свои высокие механические характеристики, а ее получение характеризуется пониженной загрязненностью воздуха рабочей зоны и более безопасными условиями труда производственного персонала.- when the content of tin, sulfur, phosphorus and molybdenum is within the stated limits, the machinability level of the proposed steel is 12% higher than the machinability of the bismuth-containing analogue, and the productivity of the hot pressure treatment increases by 9%; at the same time, steel retains its high mechanical characteristics, and its production is characterized by reduced air pollution of the working area and safer working conditions for production personnel.

Испытания по определению механической обрабатываемости стали и производительности операции горячей обработки металла давлением проводили на технической базе ГОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет».Tests to determine the mechanical machinability of steel and the productivity of the operation of hot metal forming were carried out on the technical basis of the South Ural State University.

Эффективность токарной обработки оценивалась по изменению стойкости инструментального материала при заданной скорости резания заготовок. В качестве критерия для оценки обрабатываемости стали было установлено значение приведенной стойкости, выраженное величиной износа режущего инструмента по задней поверхности при обработке одной детали.The effectiveness of turning was evaluated by changing the resistance of the tool material at a given cutting speed of the workpieces. As a criterion for assessing the machinability of steel, the value of reduced resistance was established, expressed by the amount of wear of the cutting tool on the rear surface when machining one part.

Производительность процесса обработки давлением оценивалась по значению выхода годного металла, определяемого соотношением количества бездефектных заготовок к общему количеству деформированных слитков.The productivity of the pressure processing process was estimated by the value of the yield of metal, determined by the ratio of the number of defect-free billets to the total number of deformed ingots.

В качестве базового уровня приняты обрабатываемость резанием и производительность обработки давлением среднеуглеродистой конструкционной стали высокой обрабатываемости резанием АВ40ХГНМ, которая произведена в соответствии с требованиями ТУ 14-136-344-98.The machinability by cutting and the productivity of pressure processing of medium-carbon structural steel of high machinability by cutting AV40KHGNM, which is produced in accordance with the requirements of TU 14-136-344-98, are taken as the basic level.

Химический состав известной стали марки АВ40ХГНМ, которая принята за ближайший аналог, и предлагаемой стали приведен в таблице 1.The chemical composition of the known steel grade AB40HGNM, which is taken as the closest analogue, and the proposed steel are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Химический состав сталейThe chemical composition of steels СтальSteel № пр.No. pr. Содержание компонента, масс.%The content of the component, wt.% СFROM SiSi MnMn SS PP CrCr NiNi MoMo CuCu SnSn АВ40ХГНМAB40HGNM 1one 0,37 0,430.37 0.43 0,17 0,370.17 0.37 0,50 0,800.50 0.80 н.б. 0,030n.b. 0,030 н.б. 0,035n.b. 0,035 0,60 0,900.60 0.90 0,70 1,100.70 1.10 0,15 0,250.15 0.25 н.б. 0,30n.b. 0.30 -- ПредлагаемаяProposed 22 0,380.38 0,300.30 0,660.66 0,0310,031 0,0300,030 0,740.74 0,760.76 0,170.17 0,190.19 0,270.27 33 0,390.39 0,230.23 0,630.63 0,0230,023 0,0240.024 0,760.76 0,820.82 0,160.16 0,220.22 0,250.25 4four 0,390.39 0,270.27 0,710.71 0,0120.012 0,0150.015 0,680.68 0,730.73 0,200.20 0,120.12 0,030,03 55 0,380.38 0,330.33 0,570.57 0,0200,020 0,0170.017 0,800.80 0,780.78 0,170.17 0,150.15 0,050.05 66 0,410.41 0,250.25 0,690.69 0,0250,025 0,0250,025 0,840.84 0,810.81 0,190.19 0,200.20 0,300.30 77 0,400.40 0,290.29 0,720.72 0,0240.024 0,0200,020 0,790.79 0,770.77 0,160.16 0,190.19 0,310.31 88 0,380.38 0,280.28 0,760.76 0,0170.017 0,0130.013 0,660.66 0,790.79 0,160.16 0,180.18 0,200.20 99 0,410.41 0,350.35 0,780.78 0,0150.015 0,0160.016 0,810.81 0,850.85 0,170.17 0,110.11 0,200.20 1010 0,400.40 0,260.26 0,690.69 0,0130.013 0,0140.014 0,690.69 0,750.75 0,180.18 0,070,07 0,260.26

Прочностные и пластические характеристики сравниваемых сталей в деформированном и термически обработанном состоянии (после закалки и отпуска), а также измеренный уровень механической обрабатываемости и аппроксимированная производительность технологической операции горячего пластического деформирования представлены в таблице 2.The strength and plastic characteristics of the compared steels in the deformed and heat-treated state (after quenching and tempering), as well as the measured level of mechanical workability and approximated productivity of the technological operation of hot plastic deformation are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Механические и технологические свойства сталейMechanical and technological properties of steels СтальSteel № пр.No. pr. Временное сопротивление σB, МПаTemporary resistance σ B , 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 Производительность обработки давлениемPressure processing performance Обрабатываемость резаниемMachinability АВ40ХГНМAB40HGNM 1one н.м. 980N.M. 980 н.м. 835N.M. 835 н.м. 12,0N.M. 12.0 н.м. 88N.M. 88 1,001.00 1,001.00 22 12761276 12251225 10,410,4 7575 Оценка не проводиласьNo evaluation 33 12731273 12211221 12,012.0 9090 0,940.94 1,131.13 4four 12321232 11971197 13,813.8 106106 1,171.17 0,990.99 55 12341234 12031203 13,613.6 104104 1,161.16 1,001.00 ПредлагаемаяProposed 66 12771277 12451245 12,012.0 8888 1,011.01 1,141.14 77 12691269 12421242 11,811.8 8585 Оценка не проводиласьNo evaluation 88 12531253 12181218 12,812.8 9696 1,101.10 1,091.09 99 12511251 12151215 12,612.6 9595 1Д11D1 1,071,07 1010 12701270 12391239 12,412,4 9191 1,091.09 1,121.12

Пример 1. Известная среднеуглеродистая конструкционная сталь высокой обрабатываемости резанием АВ40ХГНМ. Уровень механической обрабатываемости и производительность горячей обработки давлением приняты в качестве базовых значений для сравнения. В ходе процессов производства стали отмечено выделение в окружающую атмосферу чрезвычайно токсичных паров висмута.Example 1. Known medium-carbon structural steel with high machinability by cutting AB40HGNM. The level of mechanical workability and the productivity of hot processing are taken as reference values for comparison. During steelmaking processes, extremely toxic bismuth vapors are released into the surrounding atmosphere.

Пример 2. Содержание серы и фосфора больше заявленных значений. Механические характеристики металла не соответствуют требованиям ТУ. Оценка эффективности механической обработки стали и производительности процесса горячей обработки давлением не проводилась.Example 2. The content of sulfur and phosphorus is greater than the declared values. The mechanical characteristics of the metal do not meet the requirements of TU. Evaluation of the effectiveness of machining steel and the performance of the hot forming process was not carried out.

Пример 3. Содержание меди больше верхнего предела. Происходит уменьшение производительности процесса горячего пластического деформирования металла.Example 3. The copper content is greater than the upper limit. There is a decrease in the productivity of the process of hot plastic deformation of the metal.

Пример 4. Содержание олова меньше нижнего предела. Уровень обрабатываемости предложенной стали ниже, чем у известного аналога.Example 4. The tin content is less than the lower limit. The machinability level of the proposed steel is lower than that of the known analogue.

Пример 5. Содержание олова в стали находится на уровне нижней границы заявленного диапазона. Обрабатываемость резанием предложенной стали сопоставима с механической обрабатываемостью ее аналога.Example 5. The tin content in steel is at the lower limit of the claimed range. The machinability by cutting of the proposed steel is comparable to the machinability of its analogue.

Пример 6. Содержание серы, фосфора, меди и олова находится на уровне верхней границы заявленных диапазонов. Показатели механических свойств металла соответствуют минимальным предельно допустимым значениям, принятым для висмутсодержащего аналога.Example 6. The content of sulfur, phosphorus, copper and tin is at the upper limit of the declared ranges. The indicators of the mechanical properties of the metal correspond to the minimum maximum permissible values adopted for the bismuth-containing analog.

Пример 7. Содержание олова больше верхнего предела. Значения механических свойств металла выходят за рамки, установленные техническими условиями. Исследование технологических свойств предлагаемой стали не проводилось.Example 7. The tin content is greater than the upper limit. The values of the mechanical properties of the metal are beyond the scope established by the technical conditions. The study of the technological properties of the proposed steel was not conducted.

Пример 8. Соотношение между содержанием молибдена и олова имеет значение, соответствующее заявленному пределу. Обрабатываемость стали резанием имеет оптимальное значение для данного содержания олова.Example 8. The ratio between the content of molybdenum and tin has a value corresponding to the declared limit. The machinability of steel by cutting is optimal for a given tin content.

Пример 9. Соотношение между содержанием молибдена и олова выходит за верхнюю регламентированную границу. Происходит ослабление эффекта олова на улучшение механической обрабатываемости стали.Example 9. The ratio between the content of molybdenum and tin goes beyond the upper regulated border. There is a weakening of the effect of tin on improving the machinability of steel.

Пример 10. Содержание всех элементов находится в заявленных пределах. Комплекс технологических свойств среднеуглеродистой конструкционной стали имеет оптимальный характер. Показатель обрабатываемости резанием при сохранении механических характеристик металла на 12% выше, чем у известного аналога, а производительность горячей обработки давлением возрастает на 9%. Вместе с тем существенно уменьшается загрязненность воздуха рабочей зоны.Example 10. The content of all elements is within the stated limits. The complex of technological properties of medium-carbon structural steel has an optimal character. The machinability index while maintaining the mechanical characteristics of the metal is 12% higher than that of the well-known analogue, and the productivity of hot pressure processing increases by 9%. At the same time, air pollution of the working area is significantly reduced.

Таким образом, более высокий уровень обрабатываемости резанием предложенной стали и увеличение производительности процесса горячей обработки давлением в совокупности с сохранением комплекса требуемых механических свойств металла и улучшением экологии металлургического производства позволяет рекомендовать ее для промышленного применения.Thus, a higher level of machinability by cutting the proposed steel and an increase in the productivity of the hot forming process together with maintaining the complex of the required mechanical properties of the metal and improving the ecology of metallurgical production allows us to recommend it for industrial applications.

Claims (3)

1. Среднеуглеродистая конструкционная сталь высокой обрабатываемости резанием, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, железо и примеси, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олово при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углерод 0,37-0,43 кремний 0,17-0,37 марганец 0,50-0,80 хром 0,60-0,90 никель 0,70-1,10 молибден 0,15-0,25 олово 0,05-0,30 железо и примеси остальное
1. Medium carbon structural steel with high machinability, containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, iron and impurities, characterized in that it additionally contains tin in the following ratio, wt.%:
carbon 0.37-0.43 silicon 0.17-0.37 manganese 0.50-0.80 chromium 0.60-0.90 nickel 0.70-1.10 molybdenum 0.15-0.25 tin 0.05-0.30 iron and impurities rest
2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что вредные примеси дополнительно ограничены содержанием, мас.%: сера - не более 0,025, фосфор - не более 0,025, медь - не более 0,20.2. Steel according to claim 1, characterized in that the harmful impurities are additionally limited in content, wt.%: Sulfur - not more than 0.025, phosphorus - not more than 0.025, copper - not more than 0.20. 3. Сталь по п.2, отличающаяся тем, что отношение содержания молибдена к содержанию олова не превышает 0,8. 3. Steel according to claim 2, characterized in that the ratio of the molybdenum content to the tin content does not exceed 0.8.
RU2013108294/02A 2013-02-25 2013-02-25 Intermediate-carbon structural steel of high cutting processibility RU2511008C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013108294/02A RU2511008C1 (en) 2013-02-25 2013-02-25 Intermediate-carbon structural steel of high cutting processibility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013108294/02A RU2511008C1 (en) 2013-02-25 2013-02-25 Intermediate-carbon structural steel of high cutting processibility

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2511008C1 true RU2511008C1 (en) 2014-04-10

Family

ID=50437721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013108294/02A RU2511008C1 (en) 2013-02-25 2013-02-25 Intermediate-carbon structural steel of high cutting processibility

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2511008C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1540022A (en) * 2003-04-22 2004-10-27 首钢总公司 Free machining structural steel of containing stannum
RU2329309C1 (en) * 2006-09-19 2008-07-20 Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" Rolled section out of medium carbon boron containing steel of upgraded hardenability
RU2467088C1 (en) * 2011-10-27 2012-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Low-alloy chromium steel of higher machinability
RU2470086C1 (en) * 2011-10-27 2012-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Medium-carbon chrome-molybdenum steel with better machinability

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1540022A (en) * 2003-04-22 2004-10-27 首钢总公司 Free machining structural steel of containing stannum
RU2329309C1 (en) * 2006-09-19 2008-07-20 Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" Rolled section out of medium carbon boron containing steel of upgraded hardenability
RU2467088C1 (en) * 2011-10-27 2012-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Low-alloy chromium steel of higher machinability
RU2470086C1 (en) * 2011-10-27 2012-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Medium-carbon chrome-molybdenum steel with better machinability

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109295384B (en) Free-cutting steel containing sulfur, tin and tellurium and preparation method thereof
JP5461929B2 (en) BN free-cutting steel with excellent chip disposal
CN111187996A (en) Medium-carbon sulfur-selenium-containing wire rod for free-cutting steel and manufacturing method thereof
JP4986203B2 (en) BN free-cutting steel with excellent tool life
RU2511008C1 (en) Intermediate-carbon structural steel of high cutting processibility
RU2467088C1 (en) Low-alloy chromium steel of higher machinability
JP5474615B2 (en) Martensitic stainless free-cutting steel bar wire with excellent forgeability
RU2470086C1 (en) Medium-carbon chrome-molybdenum steel with better machinability
JP5697218B2 (en) Metal mask
JP5576895B2 (en) BN free-cutting steel with excellent tool life
RU2507293C1 (en) Low-carbon alloyed steel of high cutting processibility
JP5867308B2 (en) Steel material with excellent end face properties
RU2514552C1 (en) Medium-carbon alloyed steel of higher machinability
JP5837837B2 (en) High-hardness BN free cutting steel with a tool life of 300HV10 or higher
RU2503736C1 (en) Low-carbon structural steel with improved machinability
JP5976584B2 (en) Steel for bearings and bearing parts with excellent rolling fatigue characteristics and machinability
RU2696802C1 (en) Easily machined chromo-manganese molybdenum bn-containing steel
RU2696798C1 (en) Medium carbon chrome-molybdenum easily processed bn-containing steel
RU2556189C1 (en) Easy treated structural medium carbon chrome-manganese-nickel-molybdenum steel
KR102705357B1 (en) Free-cutting steel and manufacturing method thereof
JP6683073B2 (en) Steel for carburizing, carburized steel parts and method for manufacturing carburized steel parts
RU2557860C1 (en) Easy-to-machine structural chromium-manganese-molybdenum steel
CN112063924B (en) High-carbon selenium-tin-containing free-cutting steel and production method thereof
RU2561558C1 (en) Easy-to-machine structural chromium-manganese-nickel steel
RU2555319C1 (en) Easy treated structural chrome-manganese-nickel-molybdenum steel

Legal Events

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

Effective date: 20160226