Патент на изобретение №2379369

(54) НИЗКОУГЛЕРОДИСТАЯ ХОЛОДНОКАТАНАЯ ЛИСТОВАЯ СТАЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к холоднокатаной листовой стали для штамповки и холодной формовки. Сталь содержит углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, никель, медь, азот, алюминий и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,05÷0,07, марганец 0,20÷0,35, кремний0,03, сера0,025, фосфор0,02, хром0,1, никель0,1, медь 0,15÷0,35, азот0,008, алюминий 0,02÷0,07, железо остальное. Величина временного сопротивления стали _в составляет 270-410 Н/мм², величина предела текучести – _т 280 Н/мм², а относительное удлинение – ₄28%. Повышаются потребительские свойства стали.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве холоднокатаной листовой стали для штамповки и холодной формовки.

Такая сталь, содержащая относительно малое количество углерода и, как правило, алюминий, имеет заданные механические характеристики: временное сопротивление –

_В, предел текучести – _Т и относительное удлинение ₄ Классификация сталей различного назначения приведена, например, в книге В.Г.Воскобойникова и др. Общая металлургия. – М., 1985, с.139-141.

Известна сталь повышенной износостойкости при ударнообразивном изнашивании, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, азот и железо, причем содержание углерода в ней составляет 0,81,0 вес.%. (см. а.с. СССР 969779, кл. С22С 38/38, опубл. в БИ 40, 1982 г.). Такая сталь непригодна для производства листового проката, используемого при штамповке и холодной формовке.

Наиболее близким аналогом к заявляемой стали является низкоуглеродистая холоднокатаная тонколистовая сталь 08Ю по ГОСТ 9045 для холодной штамповки, приведенная в справочнике Журавлева В.Н. и Николаевой О.И.-Машиностроение, 1981, с.170-171, табл.314 и 315.

Эта сталь с заданными механическими характеристиками содержит углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, никель, медь и алюминий и характеризуется тем, что она содержит не более (мас.%), С – 0,7, S – 0,025, Р – 0,02, Si – 0,010,03, Cr – 0,030,04, Ni – 0,06, Cu – 0,06 и Al – 0,020,07 и Mn – в пределах 0,200,35%, при этом величины (_в=260370 H/мм², _Т210 Н/мм² а ₄2640% (в зависимости от толщины листа h=0,73,0 мм). Недостатком такой стали являются относительно невысокие ее потребительские свойства, в особенности при холодной формовке (профилировании).

Технической задачей настоящего изобретения является улучшение потребительских свойств низкоуглеродистой холоднокатаной листовой стали.

Для решения этой задачи предлагаемая сталь для штамповки и холодной формовки с заданными механическими характеристиками, содержащая углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, никель, медь, азот и алюминий, в соотношении: 00,05-0,07 мас.%, Mn=0,200,35%, Si0,03%, S0,025%, Р0,02%, Сr0,1%, Ni<0,1%, Cu<0,150,35%, N0,008%, Al=0,020,07%, остальное – железо, при этом величина временного сопротивления стали _B=270410H/мм², величина предела текучести (_Т280Н/мм² и относительное удлинение ₄28%.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации химсостава и мехсвойств тонколистовой холоднокатаной стали, в результате чего обеспечиваются ее высокие потребительские показатели, необходимые для производства штампуемых и формуемых изделий.

Опытную проверку предлагаемой стали осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при выплавке стали, предназначенной для последующей прокатки, варьировали ее химсостав, а при последующей горячей и холодной прокатке – не изменяли их режимы, оценивая результаты по выходу листов сложной (СВ) и особо сложной вытяжки (ОСВ – по ГОСТ 9045-93). Наилучшие результаты (выход СВ – 100% и ОСВ – 99,9%) получены для предлагаемой стали. Отклонения от рекомендуемых химсостава и мехсвойств стали ухудшали достигнутые показатели.

Так, при содержании Мn<0,2%, отсутствии N, Сr и Ni, содержании Сu<0,15%, Аl<0,02% не удалось получить листы с _B>320 Н/мм², что особенно отрицательно сказалось на способности стали к холодной формовке (выход годного не превысил 87%). При содержании Mn>0,35%, Si0,03%, N>0,008%. Cr>0,l%, Ni>0,l%, Cu>0,35% и Аl>0,07% выход листов категории СВ не превысил 98,9%, а ОСВ – 98,8%, причем при холодной формовке наблюдалось в 9% случаев трещинообразование в местах изгиба листов.

Использование листов с _B270410Н/мм², _T>280Н/мм² и ₄<28% наиболее отрицательно сказалось на способности их к последующей глубокой штамповке, в основном из-за снижения пластичности металла.

Контрольная проверка пригодности холоднокатаной стали 08Ю толщиной 0,73,0 мм к холодной штамповке и формовке показала, что выход листов категории СВ не превысил 99,0%, а категории ОСВ – 98,9%, что соответственно, уменьшило выход годного почти на 2%. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом, взятом в качестве ближайшего аналога.

Технико-экономические исследования, выполненные в Центральной лаборатории ОАО «ММК» показали, что использование настоящего изобретения при производстве низкоуглеродистой холоднокатаной листовой стали позволит повысить выход качественного листового проката для штамповки и холодной формовки не менее чем на 2% с соответствующим ростом прибыли от реализации более качественной продукции потребителям.

Пример конкретного выполнения.

Низкоуглеродистая холоднокатаная листовая сталь толщиной 1,5 мм предназначена для штамповки и холодной формовки.

Содержание компонентов в стали (мас.%): С=0,05% Мn=0,27%, Si=0,02%, S-0,015%, P=0,01%, 01-0,08%, Ni=0,07%, Cu=0,25%, N=0,006%, Al=0,04%, остальное – железо.

Механические характеристики: _В=340 Н/мм², _Т=240 H/мм², ₄=32%.

Выход годного при последующей переработке листовой стали – 99,799,9%.

Формула изобретения

Низкоуглеродистая холоднокатаная листовая сталь для штамповки и холодной формовки с заданными механическими характеристиками, содержащая углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, никель, медь, азот, алюминий и железо, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты в соотношении, мас.%:

углерод	0,05-0,07
марганец	0,20-0,35
кремний	0,03
сера	0,025
фосфор	0,02
хром	0,1
никель	0,1
медь	0,15-0,35
азот	0,008
алюминий	0,02-0,07
железо	остальное,

при этом величина временного сопротивления стали _в составляет 270-410 Н/мм², величина предела текучести _т280 Н/мм², а относительное удлинение ₄28%.