RU2639754C1 - Method of producing low-alloyed corrosion-resistant steel for producing rolled stock - Google Patents
Method of producing low-alloyed corrosion-resistant steel for producing rolled stock Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639754C1 RU2639754C1 RU2016150247A RU2016150247A RU2639754C1 RU 2639754 C1 RU2639754 C1 RU 2639754C1 RU 2016150247 A RU2016150247 A RU 2016150247A RU 2016150247 A RU2016150247 A RU 2016150247A RU 2639754 C1 RU2639754 C1 RU 2639754C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- ladle
- copper
- nickel
- release
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 90
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 90
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 14
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 8
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 12
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 12
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- XRBURMNBUVEAKD-UHFFFAOYSA-N chromium copper nickel Chemical compound [Cr].[Ni].[Cu] XRBURMNBUVEAKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству проката из низколегированной атмосферокоррозионностойкой стали, применяемой для мостостроения, неокрашенных несущих конструкций контактной сети электрифицированных железных дорог, путепроводов автомобильных дорог и других строительных конструкций.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of rolled products from low-alloy atmospheric corrosion-resistant steel used for bridge construction, unpainted load-bearing structures of the contact network of electrified railways, overpasses of roads and other building structures.
Известен способ производства проката, включающий получение заготовки из стали, аустенизацию, предварительную и окончательную деформацию в реверсивном режиме за несколько проходов в интервале заданных температур, двустадийное охлаждение с заданными скоростями, при этом заготовку получают из стали следующего химического состава, мас. %:A known method for the production of rolled metal, including the preparation of steel billets, austenization, preliminary and final deformation in reverse mode for several passes in the range of predetermined temperatures, two-stage cooling at predetermined speeds, the billet obtained from steel of the following chemical composition, wt. %:
Сталь может дополнительно содержать ниобий в количестве 0,03-0,07% или ванадий в количестве 0,05-0,15% (патент РФ №2048541, МПК6, C21D 8/00, опубл. 20.11.1995 г.).Steel may additionally contain niobium in an amount of 0.03-0.07% or vanadium in an amount of 0.05-0.15% (RF patent No. 2048541, IPC6, C21D 8/00, publ. November 20, 1995).
Недостатком данного изобретения является то, что данная сталь не обеспечивает высокой и продолжительной стойкости к атмосферной коррозии, что сужает область ее применения для строительных конструкций без дополнительной защиты от атмосферной коррозии, в том числе окрашивания.The disadvantage of this invention is that this steel does not provide high and long-term resistance to atmospheric corrosion, which narrows its scope for building structures without additional protection against atmospheric corrosion, including painting.
Наиболее близким к предложенному является способ производства толстолистового проката, включающий выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформации и охлаждение листового проката до температуры окружающей среды, осуществляют легирование стали хромом, медью и никелем путем частичного использования при выплавке меднохромоникелевых шихтовых материалов и дополнительного ввода феррохрома, меди и ферроникеля - при внепечной обработке, причем получают сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас. %:Closest to the proposed method is the production of plate products, including steel smelting, alloying, after-furnace treatment, steel casting, austenitization, preliminary and final deformation and cooling of sheet metal to ambient temperature, alloying steel with chromium, copper and nickel by partial use in smelting copper-chromium-nickel charge materials and additional input of ferrochrome, copper and ferronickel - during out-of-furnace treatment, moreover, steel is obtained after chemical composition with the ratio of ingredients, wt. %:
Окончательную деформацию листового проката осуществляют при температуре 750-950°C. Далее в зависимости от требований потребителя листовой прокат может подвергаться нормализации или закалке с форсированным отпуском (патент РФ №2572270, МПК C21D 8/02, С22С 38/16, С21С 5/00, опубл. 10.01.2016 г.).The final deformation of sheet metal is carried out at a temperature of 750-950 ° C. Further, depending on the requirements of the consumer, sheet metal can be subjected to normalization or hardening with forced tempering (RF patent No. 2572270, IPC C21D 8/02, C22C 38/16, C21C 5/00, publ. 10.01.2016).
Недостатком данного способа является ограничение сферы применения данной марки стали, т.к. листовой прокат из данной марки стали производят на толстолистовом стане, а промышленности необходим также сортовой прокат, обладающий высокой стойкостью к атмосферной коррозии, с соблюдением технических требований Евронорм - ударной вязкости на образцах с острым надрезом при температуре до -40°C, свариваемости проката, хладостойкости.The disadvantage of this method is the limitation of the scope of this steel grade, because flat products of this steel grade are produced on a plate mill, and industry also needs long products with high resistance to atmospheric corrosion, in compliance with the Euronorm technical requirements - impact strength on specimens with a sharp notch at temperatures up to -40 ° C, weldability of rolled products, cold resistance .
Задачей изобретения является расширение сферы применения предлагаемой марки стали с обеспечением ее высокой стойкости к атмосферной коррозии, а также повышение механических свойств проката, повышение качества проката.The objective of the invention is to expand the scope of the proposed steel grade to ensure its high resistance to atmospheric corrosion, as well as improving the mechanical properties of rolled products, improving the quality of rolled products.
Поставленная задача решается тем, что в способе производства проката, включающем выплавку, выпуск из сталеплавильного агрегата, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенизацию и деформационную обработку проката, получают сталь следующего химического состава, мас. %:The problem is solved in that in the method of rolling production, including smelting, exhaust from the steelmaking unit, alloying, out-of-furnace treatment, steel casting, austenization and deformation processing of rolled products, steel of the following chemical composition is obtained, wt. %:
один или несколько компонентов из группы:one or more components from the group:
при этом разливку стали осуществляют при температуре 1505-1560°C со скоростью 0,4-6 м/мин. Суммарное содержание молибдена, ванадия и ниобия в стали не превышает 0,08%, при этом сталь может дополнительно содержать один из следующих элементов: 0,0001-0,01% кальция, не более 0,005% бора, не более 0,1% титана, не более 0,001% РЗМ, при этом в получаемой стали суммарное содержание водорода и кислорода составляет не более 0,001%. Легирование стали хромом, никелем и медью до получения заданного химического состава данных элементов осуществляют во время выпуска стали из сталеплавильного агрегата в сталь-ковш в течение 3-8 мин. Толщину слоя шлака в сталь-ковше обеспечивают не более 40 мм, без учета количества шлака, образуемого отдачей шлакообразующих материалов при выпуске. Последние три прохода деформационной обработки проката осуществляют с величиной обжатий не менее 15%.steel casting is carried out at a temperature of 1505-1560 ° C at a speed of 0.4-6 m / min. The total content of molybdenum, vanadium and niobium in the steel does not exceed 0.08%, while the steel may additionally contain one of the following elements: 0.0001-0.01% calcium, not more than 0.005% boron, not more than 0.1% titanium , not more than 0.001% REM, while in the resulting steel the total content of hydrogen and oxygen is not more than 0.001%. The alloying of steel with chromium, nickel and copper to obtain a given chemical composition of these elements is carried out during the release of steel from the steelmaking unit into the steel-ladle for 3-8 minutes. The thickness of the slag layer in the steel ladle is provided no more than 40 mm, without taking into account the amount of slag formed by the return of slag-forming materials upon release. The last three passes of deformation processing of rolled products are carried out with a reduction of at least 15%.
Температура разливки стали в пределах 1505-1560°C обусловлена необходимым перегревом над температурой ликвидуса. Скорость разливки от 0,4 до 6 м/мин обусловлена скоростью кристаллизации и производительностью агрегатов разливки. Продолжительность выпуска стали из сталеплавильного агрегата в сталь-ковш менее 3 и более 8 минут ограничена проходным сечением стакана сталевыпускного отверстия. Толщина шлака более 40 мм свидетельствует о попадании шлака сталеплавильного агрегата более допустимого, что ведет к ухудшению качества шлака внепечной обработки, увеличению времени, требуемого для его раскисления, и фактическому росту балла неметаллических включений в готовом прокате.The temperature of steel casting in the range of 1505-1560 ° C is due to the necessary overheating above the liquidus temperature. The casting speed from 0.4 to 6 m / min is determined by the crystallization rate and the productivity of the casting units. The duration of the release of steel from the steelmaking unit into the steel-ladle for less than 3 and more than 8 minutes is limited by the passage section of the glass of the steel outlet. A slag thickness of more than 40 mm indicates that the slag of the steelmaking unit is more than acceptable, which leads to a deterioration in the quality of the slag after-treatment, an increase in the time required for its deoxidation, and an actual increase in the score of non-metallic inclusions in the finished product.
Последние три прохода деформационной обработки проката осуществляют с величиной обжатий не менее 15%. Это обусловлено необходимостью проработки структуры металла. При достаточной проработке структуры формируется мелкое зерно в стали после прокатки, которое впоследствии сохраняется и после термообработки. При обжатиях менее 15% в последних трех проходах или меньшем количестве проходов с заданным обжатием формируется недостаточно мелкозернистая структура.The last three passes of deformation processing of rolled products are carried out with a reduction of at least 15%. This is due to the need to study the structure of the metal. With a sufficient study of the structure, a fine grain is formed in the steel after rolling, which subsequently persists after heat treatment. With reductions of less than 15% in the last three passes or fewer passes with a given compression, an insufficiently fine-grained structure is formed.
При содержании углерода менее 0,08% показатели твердости и временного сопротивления разрыву не соответствуют требованиям, а при содержании более 0,25% ухудшается не только свариваемость, но также и ударная вязкость сварного шва металлоконструкции, это также приводит к снижению относительного удлинения.When the carbon content is less than 0.08%, the indices of hardness and temporary tensile strength do not meet the requirements, and when the content is more than 0.25%, not only weldability, but also the toughness of the weld metal structure is deteriorated, this also leads to a decrease in elongation.
При содержании марганца менее 0,5% резко снижается коррозионная стойкость стали, прочность и ударная вязкость, увеличивается вредное влияние серы. Содержание марганца выше 1,3% ухудшает ударную вязкость, пластичность и свариваемость.When the manganese content is less than 0.5%, the corrosion resistance of steel, strength and toughness sharply decrease, and the harmful effect of sulfur increases. A manganese content above 1.3% impairs toughness, ductility and weldability.
Кремний действует как раскислитель. При содержании кремния менее 0,05% снижается твердость, а при содержании выше 0,8% снижается ударная вязкость сварного шва металлоконструкций.Silicon acts as a deoxidizer. When the silicon content is less than 0.05%, the hardness decreases, and when the content is above 0.8%, the toughness of the weld metal structure decreases.
При содержании хрома менее 0,3% снижается коррозионная стойкость, твердость и прочность стали, а при содержании хрома более 1,3% ухудшается свариваемость и удорожается сталь.When the chromium content is less than 0.3%, the corrosion resistance, hardness and strength of steel decreases, and when the chromium content is more than 1.3%, weldability deteriorates and steel becomes more expensive.
Содержание никеля ниже 0,2% снижает прочность, пластичность, коррозионностойкие свойства и прокаливаемость, увеличивает порог хладноломкости, а при содержании выше 1,0% экономически нецелесообразно.A nickel content below 0.2% reduces strength, ductility, corrosion resistance and hardenability, increases the cold brittleness threshold, and if it is higher than 1.0%, it is not economically feasible.
При содержании меди менее 0,2% снижаются прочность и коррозионная стойкость стали. Когда содержание меди превышает 1,0%, то она вызывает горячеломкость, в результате чего ухудшаются поверхностные свойства.When the copper content is less than 0.2%, the strength and corrosion resistance of the steel are reduced. When the copper content exceeds 1.0%, it causes heat resistance, resulting in deteriorating surface properties.
Алюминий действует как раскислитель и наиболее часто используется в раскислительной обработке расплавленной стали. Кроме того, путем образования нитрида алюминия, благодаря фиксации твердого раствора азота в стали, алюминий оказывает подавляющее влияние на укрупнение зерна и ухудшение ударной вязкости, увеличивает пластические и ударные свойства. При содержании алюминия менее 0,01% получается очень крупное зерно, а содержание алюминия выше 0,09% приводит к графитизации стали и резко снижает температуру конца прокатки.Aluminum acts as a deoxidizing agent and is most often used in the deoxidizing treatment of molten steel. In addition, through the formation of aluminum nitride, due to the fixation of a solid solution of nitrogen in steel, aluminum has an overwhelming effect on the coarsening of grain and deterioration of toughness, and increases plastic and impact properties. When the aluminum content is less than 0.01%, a very large grain is obtained, and the aluminum content above 0.09% leads to graphitization of the steel and sharply reduces the temperature of the end of rolling.
Содержание серы более 0,02% ухудшает низкотемпературную ударную вязкость и пластичность, оказывает вредное влияние на свариваемость и качество поверхности стали.A sulfur content of more than 0.02% impairs low temperature toughness and ductility, and has a detrimental effect on weldability and surface quality of steel.
С увеличением содержания фосфора более 0,02% в стали, ее пластичность и ударная вязкость снижаются и повышается склонность к хладноломкости.With an increase in the phosphorus content of more than 0.02% in steel, its ductility and toughness decrease and the tendency to cold brittleness increases.
Вредное влияние азота более 0,012% заключается в том, что образуемые им довольно крупные, хрупкие неметаллические включения - нитриды - ухудшают свойства стали.The harmful effect of nitrogen of more than 0.012% is that the rather large, brittle non-metallic inclusions — nitrides — formed by it impair the properties of steel.
Небольшое содержание молибдена оказывает влияние на снижение порога хладноломкости. Дальнейшее увеличение его содержания экономически не целесообразно.A low molybdenum content has an effect on lowering the cold brittleness threshold. A further increase in its content is not economically feasible.
Ванадий является довольно сильным нитридообразующим элементом. В его присутствии более 0,0005% возрастает растворимость азота в железе. Связывая азот, растворенный в стали, он способен устранить склонность стали к старению. Однако когда содержание V превышает 0,05%, ухудшаются ударная вязкость и пластичность стали.Vanadium is a fairly strong nitride forming element. In his presence, more than 0.0005% increases the solubility of nitrogen in iron. By binding nitrogen dissolved in steel, it is able to eliminate the tendency of steel to age. However, when the V content exceeds 0.05%, the toughness and ductility of the steel deteriorate.
Ниобий вводят для снижения явлений коррозии в сварных изделиях, а также для повышения кислотостойкости стальных конструкций. Увеличение содержания более 0,05% экономически не эффективно.Niobium is introduced to reduce the phenomena of corrosion in welded products, as well as to increase the acid resistance of steel structures. An increase in the content of more than 0.05% is not economically effective.
Цирконий в более 0,0001% оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью. Влияние циркония на свойства стали обусловлено тем, что он энергично взаимодействует с кислородом, азотом, серой, образуя прочные химические соединения. Сталь не стареет, когда азот, присутствующий в ней, соединяется с цирконием. Цирконий является очень сильным раскислителем. В то же время увеличение содержания циркония в стали более 0,015% способствует повышению хрупкости, снижает прочностные свойства стали.Zirconium in more than 0.0001% has a special effect on the size and growth of grain in steel, grinds grain and allows you to get steel with a predetermined grain size. The effect of zirconium on the properties of steel is due to the fact that it interacts vigorously with oxygen, nitrogen, sulfur, forming strong chemical compounds. Steel does not age when the nitrogen present in it combines with zirconium. Zirconium is a very strong deoxidizer. At the same time, an increase in the zirconium content in steel of more than 0.015% contributes to an increase in brittleness and reduces the strength properties of steel.
Суммарное содержание молибдена, ванадия и ниобия в стали должно быть не более 0,08%, так как это экономически не целесообразно.The total content of molybdenum, vanadium and niobium in steel should be no more than 0.08%, since it is not economically feasible.
Потери металла от атмосферной коррозии для различных химических составов приведены в таблице 1. Механические свойства и показатели качества листового проката для заявляемого состава и прототипа приведены в таблице 2.The loss of metal from atmospheric corrosion for various chemical compositions are shown in table 1. The mechanical properties and quality indicators of sheet metal for the claimed composition and prototype are shown in table 2.
Пример осуществления способа выплавки сталиAn example of the method of steelmaking
Пример 1. Выплавку стали производили в электросталеплавильной печи. Легирование стали хромом, никелем и медью до получения заданного химического состава в готовом прокате осуществляли во время выпуска стали из электросталеплавильной печи. Легирование стали хромом осуществляли с помощью ферросиликохрома. Легирование никелем и медью осуществляли за счет использования отходов, легированных данными элементами и листовыми электролитическими материалами. Выпуск стали из печи осуществляли в течение 4 минут, при этом от попадания печного шлака защищали металл в ковше устройствами отсечки. Это обеспечило возможность получения толщины шлака сталеплавильного агрегата в сталь-ковше на уровне 35 мм, что, в свою очередь, прямым образом влияло на балл неметаллических включений в готовом прокате. В сталь-ковше производили доводку по остальным элементам марочной химии, обрабатывали металл вводом модификаторов (проволок с ферросиликоалюмоцирконием и металлическим кальцием), делали усредняющую продувку аргоном и разливали на машине непрерывного литья заготовок.Example 1. Steel was produced in an electric steel furnace. The alloying of steel with chromium, nickel and copper to obtain the specified chemical composition in the finished product was carried out during the production of steel from an electric steel furnace. Alloying steel with chromium was carried out using ferrosilicochrome. Nickel and copper alloying was carried out through the use of waste alloyed with these elements and sheet electrolytic materials. The release of steel from the furnace was carried out for 4 minutes, while the metal in the ladle was protected by cut-off devices from ingress of furnace slag. This made it possible to obtain a slag thickness of the steelmaking unit in the steel ladle at a level of 35 mm, which, in turn, directly affected the score of non-metallic inclusions in the finished product. In the steel-ladle, refinement was performed on the remaining elements of the branded chemistry, the metal was treated by adding modifiers (wires with ferrosilicon-aluminum-zirconium and metal calcium), averaging was performed with argon, and it was poured on a continuous casting machine.
В результате выплавки и внепечной обработки получили сталь следующего химического состава, мас. %:As a result of smelting and after-furnace treatment, steel of the following chemical composition was obtained, wt. %:
После разливки стали на машине непрерывного литья заготовок слябы охлаждали в штабелях в течение 20 часов, затем нагревали в печах до температуры 1250°C для полного прохождения процесса рекристаллизации, затем проводили черновую и чистовую прокатку на реверсивном стане 2800 ПАО «Северсталь» с температурой начала чистовой прокатки 950°C и конца чистовой прокатки 880°C. Последние три прохода чистовой прокатки осуществляли с величиной обжатий 20%. После окончания процесса деформации охлаждение листового проката до температуры окружающей среды происходило на спокойном воздухе.After casting steel on a continuous casting machine, the slabs were cooled in stacks for 20 hours, then heated in furnaces to a temperature of 1250 ° C to complete the recrystallization process, then roughing and finishing rolling were carried out on a reversing mill 2800 of PAO Severstal with the starting temperature of finishing rolling at 950 ° C and the end of finishing rolling at 880 ° C. The last three passes of the finish rolling was carried out with a reduction of 20%. After the deformation process was completed, the rolled sheet was cooled to ambient temperature in calm air.
После охлаждения листового проката до температуры окружающей среды осуществляли нормализацию листового проката: нагревали до температуры 920°C с последующей выдержкой 30 минут и охлаждали на воздухе до температуры окружающей среды.After cooling the sheet metal to ambient temperature, the normalization of sheet metal was carried out: it was heated to a temperature of 920 ° C followed by an exposure of 30 minutes and cooled in air to ambient temperature.
Пример 2. Технология выплавки стали и ее химический состав аналогичен описанным в примере 1. В сортовой установке непрерывной разливки стали сталь разливали в квадратную заготовку сечением 106×106 мм, которую в дальнейшем нагревали в методической печи сортового стана 250 ПАО «Северсталь» до температуры 1200°C и осуществляли черновую и чистовую прокатку до получения готового проката - уголка сечением 60×60×6 мм. Последние три прохода чистовой прокатки осуществляли с величиной обжатий 35%.Example 2. The technology of steel smelting and its chemical composition is similar to that described in example 1. In a continuous steel casting plant, steel was poured into a square billet with a cross section of 106 × 106 mm, which was subsequently heated in a methodical furnace of high-quality mill 250 of PAO Severstal to a temperature of 1200 ° C and carried out rough and finish rolling to obtain the finished product - angle section 60 × 60 × 6 mm The last three passes of the finish rolling was carried out with a reduction of 35%.
Анализ результатов испытаний механических свойств листового проката (таблица 2) показал, что заявленный способ производства проката из предложенной марки стали обеспечивает весь комплекс требуемых характеристик проката. При сопоставимом уровне прочностных и пластических характеристик, значений ударной вязкости прокат из предлагаемой марки стали существенно превышают характеристики проката из сталей аналогичных классов прочности и назначения. Согласно данным таблицы 1 стойкость предлагаемой стали к атмосферной коррозии превышает аналогичный параметр стали-прототипа. При этом предложенный способ позволяет производить не только листовой, но и сортовой прокат различного назначения, т.е. расширяет сферы применения предлагаемой стали.Analysis of the test results of the mechanical properties of sheet metal (table 2) showed that the claimed method for the production of steel from the proposed steel grade provides the full range of required characteristics of the steel. With a comparable level of strength and plastic characteristics, impact toughness, rolled products from the proposed steel grade significantly exceed the characteristics of rolled products from steels of similar strength and purpose classes. According to table 1, the resistance of the proposed steel to atmospheric corrosion exceeds the same parameter of the steel of the prototype. Moreover, the proposed method allows not only sheet metal, but also long products for various purposes, i.e. expands the scope of the proposed steel.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150247A RU2639754C1 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Method of producing low-alloyed corrosion-resistant steel for producing rolled stock |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150247A RU2639754C1 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Method of producing low-alloyed corrosion-resistant steel for producing rolled stock |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2639754C1 true RU2639754C1 (en) | 2017-12-22 |
Family
ID=63857470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150247A RU2639754C1 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Method of producing low-alloyed corrosion-resistant steel for producing rolled stock |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2639754C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809017C1 (en) * | 2023-02-13 | 2023-12-05 | Публичное акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method for producing cold-resistant sheet metal with hardness of 450-570 hbw |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4586956A (en) * | 1985-07-17 | 1986-05-06 | Labate M D | Method and agents for producing clean steel |
| RU2048541C1 (en) * | 1994-03-31 | 1995-11-20 | Акционерное общество открытого типа "Носта" | Rolling production method |
| JP2004292922A (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Jfe Steel Kk | Method for manufacturing high tensile strength steel pipe of excellent combined secondary workability |
| RU2572270C1 (en) * | 2014-09-02 | 2016-01-10 | Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская сталь") | Rolled plates manufacturing method |
-
2016
- 2016-12-20 RU RU2016150247A patent/RU2639754C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4586956A (en) * | 1985-07-17 | 1986-05-06 | Labate M D | Method and agents for producing clean steel |
| RU2048541C1 (en) * | 1994-03-31 | 1995-11-20 | Акционерное общество открытого типа "Носта" | Rolling production method |
| JP2004292922A (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Jfe Steel Kk | Method for manufacturing high tensile strength steel pipe of excellent combined secondary workability |
| RU2572270C1 (en) * | 2014-09-02 | 2016-01-10 | Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская сталь") | Rolled plates manufacturing method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809017C1 (en) * | 2023-02-13 | 2023-12-05 | Публичное акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method for producing cold-resistant sheet metal with hardness of 450-570 hbw |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6058439B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent cold workability and surface hardness after processing | |
| CA2966476C (en) | High toughness and high tensile strength thick steel plate with excellent material homogeneity and production method for same | |
| EP3135787B1 (en) | Steel plate and method of producing same | |
| JP5370016B2 (en) | High-strength hot-rolled steel sheet excellent in hole expansibility and method for producing the same | |
| JP5267048B2 (en) | Manufacturing method of thick steel plate with excellent weldability and ductility in the thickness direction | |
| CN105008570A (en) | Thick, tough, high tensile strength steel plate and production method therefor | |
| JP6177551B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent drawability and surface hardness after processing | |
| RU2613265C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloyed tube steel of k60 strength grade for longitudinal electric-welded pipes | |
| JP2016191150A (en) | Stainless steel sheet excellent in toughness and production method thereof | |
| JP5353578B2 (en) | High-strength hot-rolled steel sheet excellent in hole expansibility and method for producing the same | |
| JP5194572B2 (en) | Method for producing high-tensile steel material with excellent weld crack resistance | |
| JP6284813B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent cold workability and excellent hardness after processing | |
| JP5447292B2 (en) | Rolled material steel and method of manufacturing rolled steel using the same | |
| RU2442831C1 (en) | Method for production of high-strength steel | |
| JP6058508B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent cold workability, surface properties and hardness after processing | |
| JP6036645B2 (en) | Ferritic-martensitic duplex stainless steel with excellent low-temperature toughness and method for producing the same | |
| JP6551631B1 (en) | Low alloy high strength seamless steel pipe for oil well | |
| JP6551632B1 (en) | Low alloy high strength seamless steel pipe for oil well | |
| RU2358024C1 (en) | Method of production of strips out of low alloyed steel | |
| WO2022145063A1 (en) | Steel material | |
| RU2385350C1 (en) | Method of production strips for pipes of main pipelines | |
| RU2639754C1 (en) | Method of producing low-alloyed corrosion-resistant steel for producing rolled stock | |
| RU2339705C2 (en) | Section iron made of low-carbon chrome-bearing steel for cold extrusion | |
| JPWO2019050010A1 (en) | Steel sheet and manufacturing method thereof | |
| JP2023031269A (en) | Ultra-low yield ratio high tensile strength thick steel sheet, and method for producing the same |