Сталь

(51) 22 38/00 (2009.01) 21 5/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ повышенной прочностью готового проката,холоднокатаного и горячекатаного. Технический результат заключается в том, что сталь имеет состав, мас. Углерод 0,03-0,35 Марганец 0,20-1,70 Кремний 0,03-0,60 Алюминий 0,005-0,07 Ниобий 0,01-0,06 Ванадий 0,01-0,20 Железо остальное. Сталь заявляемого состава позволяет производить готовый прокат в широком диапазоне от холоднокатаного тонколистового металла(72) Куспанов Ербол Галымович Дьяков Андрей Валерьевич Золин Андрей Николаевич Добромилов Александр Александрович Цымбал Виктор Павлович Кутдусова Халифа Ширьяздановна(56) Предварительный патент РК 1418, кл. С 21 С 5/00, 1994(73) Акционерное общество АрселорМиттал Темиртау(57) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к получению металла с минимальным расходом его по переделам, широким диапазоном химического состава, а также 23510 Изобретение относится к области черной прочности готового проката и его микроструктуры. металлургии, в частности, к получению металла с Технический результат достигается тем, что сталь,минимальным расходом его по переделам, широким содержащая углерод, марганец, кремний, алюминий диапазоном химического состава, а также дополнительно содержит ванадий и ниобий при повышенной прочностью готового проката. следующем соотношении компонентов, мас. Известна сталь состава, мас. Углерод 0,03-0,35 Углерод 0,03-0,08 Марганец 0,20-1,70 Марганец 0,15-0,40 Кремний 0,03-0,60 Кремний 0,005-0,045 Алюминий 0,005-0,07 Титан 0,001-0,01 Ниобий 0,01-0,06 Ванадий 0,001-0,03 Ванадий 0,01-0,20 Алюминий 0,005-0,015 Железо остальное. Германий 0,0001-0,002 Введение в состав заявляемой стали Кислород 0,012-0,018 одновременно ванадия и ниобия в данных пределах Железо остальноеА.с. приводит 749296, С 21 С 5/00, БИ 27 от 23.07.92. СССР 1 к следующим положительным Данная сталь обеспечивает производство результатам в процессе кристаллизации металла и тонколистового проката с фиксированными дальнейшем переделе на готовый прокат ванадий,служебными свойствами за счт введения ванадия, введнный в сталь совместно с алюминием,но е область применения только в производстве связывает углерод и азот в карбониды, снижая склонность к деформационному старению, повытонколистового проката. Известна сталь состава, мас. шает значения ударной вязкости при минусовых Углерод 0,25-0,34 температурах. Это обеспечивается при содержании Марганец 0,70-1,40 ванадия и алюминия в заявляемых пределах и поКремний 0,50-1,0 зволяет получать готовый прокат в оптимальном Ванадий 0,005-0,03 значении предела прочности и предела текучести. Алюминий 0,005-0,05 Ниобий имеет более высокое сродство к азоту и угГерманий 0,001-0,005 лероду. Карбиды и нитриды его образуются в Молибден 0,01-0,15 жидкой стали и при е кристаллизации Железо остальное. способствуют измельчению литой структуры. Предварительный патент РК 3245 С 21 С 5/00 Ниобий присутствует в основном в виде дисперсной БИ 2 от 10.06.96 В сталь одновременно введены фазы 3000 А (ангстрем)и . В результате ванадий, алюминий, германий, молибден. Сталь введения ниобия повышается прочность и данного состава имеет пониженную склонность к структурная однородность готового проката. деформационному старению, повышенной ударной Отсутствуют поверхностные дефекты по рвани и вязкости при минусовых температурах, а также плене. Повышается также износостойкость и пределу прочности и пределу текучести. Эта сталь ударная вязкость изделий из заявляемой стали. ниобия малоэффективно ниже используется для производства сортового проката, в Содержание первую очередь, арматуры. Для производства заявляемых пределов, а выше верхнего предела - не листового металла, а также литого металла эта сталь способствует дальнейшему улучшению свойств, а непригодна, что сужает область е использования. приводит к некоторому их снижению вследствие образования избыточных фаз карбидов и нитридов Известна также сталь состава, мас. Углерод 0,03-0,20 по границам зрен. Ниобий, кроме того имеет ещ Марганец 0,20-1,70 одно положительное свойство, которое проявляется Кремний 0,01-0,07 при использовании его при выплавке Германий 0,0005-0,003 полуспокойных сталей его раскислительная способНиобий 0,005-0,04 ность ниже, чем у марганца и значительно ниже,Железо остальное. чем у кремния, что обеспечивает структуру В стали допускается содержание сопутствующих полуспокойной стали с минимальным расходным элементов, мас. коэффициентом не более 1,1 т/т при одновременном Предварительный патент РК 1418 С 21 С 5/00 повышении прочности до 500 н/мм 2, против 420 БИ 4 от 05.12.94. н/мм 2 в полуспокойной стали без использования Эта сталь предназначена для производства ниобия. Заявляемая сталь включает в свой состав листового металла, как горячекатаного, так и полуспокойную, спокойную и низколегированную в холоднокатаного. Введение ниобия в эту сталь широком диапазоне химического состава и позволяет в узких пределах содержания кремния служебных свойств готового проката. Ниобий 0,01-0,07 получать прокат с повышенными обладает ещ одним положительным свойством при служебными свойствами. Это сталь полуспокойного использовании его вместе с ванадием, он повышает класса. Производство сортового и литого металла из сродство ванадия к углероду и азоту в части этой стали,а также низколегированного образования дисперсных карбидов и нитридов невозможно. Эта сталь взята в качестве прототипа. ванадия. В таблице 1 приведены оптимальные Технический результат изобретения заключается значения состава заявляемой стали (варианты -),в снижении расхода металла на первом переделе вариантыивне заявляемых пределов, а также(после выплавки) при одновременном повышении сталь по прототипу и соответствующие им 2 23510 расходные коэффициенты, предел прочности готового проката. Как видно из таблицы,использование стали в заявляемых пределах позволяет получить минимальный расход металла, а также повышенную прочность на 60-100 н/мм 2. При производстве стали с содержанием углерода, марганца, кремния, ниобия и ванадия ниже заявляемых пределов значительно возрастает расходный коэффициент (до 1,146, против 1,0911,103 т/т у стали в заявляемых пределах элементов),что связано с повышением газонасыщенности металла и, как следствие, снижаются прочностные свойства проката. При повышении этих элементов выше заявляемых пределов расход металла увеличивается до 1,160 т/т, что связано с развитием таких дефектов, как волосовины, отслоения. Прочность готового проката при этом, в сравнении со сталью в оптимальных пределах не повышается. Увеличение содержания углерода сверх заявляемых пределов (более 0,35) несколько повышает прочность,но приводит к ухудшению свариваемости металла при прокатке, а значит, к увеличению его расхода. Содержание углерода менее 0,03 приводит к повышению газонасыщенности металла,увеличенному образованию сотовых пузырей, что приводит к ухудшению качества поверхности и дополнительному расходу металла, увеличивается также склонность к росту зерна. При содержании марганца в стали менее 0,20 уменьшается е свариваемость, увеличивается количество дефекта рвань напеределе (после выплавки). При содержании марганца более 1,7 происходит падение штампуемости,увеличивается разнозернистость структуры готового проката, что ухудшает его свойства. В заявляемой стали допускается содержание сопутствующих примесей мас,Сера 0,007-0,030 Фосфор 0,006-0,035 Хром 0,01-0,10 Никель 0,02-0,20 Медь 0,03-0,15 Азот 0,004-0,007 Таким образом, предлагаемая сталь имеет признаки существенной новизны. Использование стали заявляемого состава позволит производить готовый прокат в широком диапазоне от тонколистового металла (например 08 Ю) до толстолистового с повышенными прочностными характеристиками (например для производства труб), а также сортового металла. 23510 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний,алюминий, ниобий, железо, отличающаяся тем,что она дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, масс,Углерод 0,03-0,35 Марганец Кремний Алюминий Ниобий Ванадий Железо