Патент на изобретение №2160322
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СТАЛЬ
(57) Реферат: Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для использования преимущественно в сталеплавильном производстве при выплавке стали для проката повышенной прочности. Предложенная сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод от 0,01 до менее 0,12, марганец 1,30 – 1,70, кремний 0,50 – 0,80, алюминий 0,005 – 0,020, хром 0,01 – 0,30, никель 0,01 – 0,30, медь 0,01 – 0,30, азот 0,005 – 0,015, ванадий 0,03 – 0,09, кальций 0,001 – 0,10, железо – остальное. Техническим результатом изобретения является повышение механических свойств и ударной вязкости стали. 2 табл. Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для использования преимущественно в сталеплавильном производстве при выплавке стали для проката повышенной прочности. Известна выбранная в качестве прототипа сталь [1], содержащая, мас.%: углерод 0,12-0,25, марганец 0,70-1,60, кремний 0,20-0,70, хром 0,10-0,35, ванадий 0,04-0,20, алюминий 0,015 – 0,008, медь 0,15 – 0,60, никель 0,15 – 0,50, кальций 0,006-0,10, азот 0,005-0,03, железо остальное. Существенным недостатком стали являются низкие механические свойства и ударная вязкость. Известна кроме того сталь [2], содержащая, мас.%: углерод 0,01-0,12, марганец 1,30-1,70, кремний 0,50 – 0,80, алюминий 0,005-0,020, хром 0,01-0,30, никель 0,01-0,30, медь 0,01-0,30, железо остальное. Существенными недостатками стали являются низкие механические свойства и ударная вязкость, как при положительных, так и при отрицательных температурах. Техническая задача изобретения – повышение механических свойств и ударной вязкости стали. Для достижения этого сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, алюминий, хром, никель, медь, азот, ванадий, кальций и железо, отличается тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Углерод – От 0,01 – до менее 0,12 Марганец – 1,30 – 1,70 Кремний – 0,50 – 0,80 Алюминий – 0,05 – 0,020 Хром – 0,01 – 0,30 Никель – 0,01 – 0,30 Медь – 0,01 – 0,30 Азот – 0,005 0,015 Ванадий – 0,03 – 0,09 Кальций – 0,001-0,10 Железо – Остальное Состав заявляемой стали выбран с учетом следующих предпосылок. Алюминий в заявляемых пределах способствует измельчению зерна стали и, как следствие, увеличивает ударную вязкость при положительных температурах. При увеличении содержания алюминия более 0,020% ударная вязкость падает и увеличивается отбраковка стали по поверхностным дефектам вследствие снижения пластических свойств стали, а при снижении концентрации менее 0,005% измельчение зерна незначительно и ударная вязкость не удовлетворяет требованиям стандарта. Кальций, присутствующий в стали в пределах 0,0001-0,10%, способствует глобуляризации включений, вступая в реакцию с серой, нейтрализует вредное влияние последней и образует комплексы, исключающие образование строчечных включений неправильной формы, являющихся при прокатке стали концентраторами напряжений. Кроме того, заявляемое содержание кальция в стали гарантирует хорошую раскисленность стали (низкого содержания в ней кислорода), что снижает вероятность загрязненности стали другими оксидными включениями и повышает ее механические свойства. Введение в сталь более 0,10% кальция ведет к растворению последнего в стали с последующим снижением механических свойств стали. Ванадий способствует повышению как пластических свойств, так и вязкости стали. Особенно резко проявляется повышение ударной вязкости при отрицательных температурах. Превышение содержания ванадия более 0,09% значительно удорожает стоимость стали без какого-либо увеличения механических свойств стали. Азот в заявляемых пределах, вступая в соединения с ванадием и алюминием, способствует нитридоупрочнению стали, повышая тем самым прочностные свойства, причем выбранное соотношение не снижает пластичность и вязкость стали. Никель, присаживаемый в данных пределах, позволяет в сочетании с элементами, входящими в состав заявляемой стали, увеличить пластичность стали, а также ударную вязкость при низких температурах. Хром, присаживаемый в пределах 0,01-0,30%, создает условия для повышения предела прочности и текучести, а также твердости стали и при этом не снижает пластичность стали при прокатке (образование поверхностных дефектов). Превышение заявляемого верхнего предела ведет к повышению трещиночувствительности стали. Для определения механических свойств и ударной вязкости была выплавлена в 100-тонных дуговых электросталеплавильных печах сталь с заявляемыми граничными, выходящими за граничные, а также оптимальными значениями. Прокатка стали осуществлялась на листы толщиной 30 мм. Химический состав полученной стали приведен в таблице 1. В таблице 2 приведены результаты механических испытаний для различных составов заявляемой стали. Согласно данным проведенных испытаний, заявляемая сталь в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: повышаются механические свойства и увеличивается ударная вязкость стали как при положительных, так и при отрицательных температурах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. А.с. СССР N 519491 C 22 C 33/00. 2. ГОСТ 24182-80 “Прокат из стали повышенной прочности”. Формула изобретения
Углерод – От 0,01 до менее 0,12 Марганец – 1,30 – 1,70 Кремний – 0,50 – 0,80 Алюминий – 0,005 – 0,020 Хром – 0,01 – 0,30 Никель – 0,01 – 0,30 Медь – 0,01 – 0,30 Азот – 0,005 – 0,015 Ванадий – 0,03 – 0,09 Кальций – 0,001 – 0,10 Железо – Остальноео РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 31.12.1999
Номер и год публикации бюллетеня: 11-2003
Извещение опубликовано: 20.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
