Рейкова сталь

Рейкова сталь, яка містить вуглець, марганець, кремній, хром, ванадій, сірку, фосфор і залізо, яка відрізняється тим, що додатково містить алюміній при такому співвідношенні інгредієнтів, мас.%: вуглець 0,65-0,75 марганець 0,95-1,30 кремній 0,30-0,70 ванадій 0,04-0,12 хром 0,75-1,15 алюміній 0,004-0,015 сірка £0,035 фосфор £0,035 залізо решта. (19) (21) 97094605 (22) 15.09.1997 (24) 16.10.2000 (33) UA (46) 16.10.2000, Бюл. № 5, 2000 р. (72) Паляничка Володимир Олександрович, Курдюков Анатолій Андрійович, Плохіх Володимир Андрійович, Вісторовський Микола Трохимович, Гордієнко Михайло Силович, Носоченко Олег Васильович, Травінчев Анатолій Іванович, Гахеладзе Георгій Сергійович, Рубан Вячеслав Йосипович, Долгополов Анатолій Феодосійович, Танцюра Сергій Миколайович (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОМБІНАТ "АЗОВСТАЛЬ" 28750 мом та ванадієм, для максимальних робочих навантажень" - Thyssen Technische Berichte, 1979, vol. 11, № 1, S. 60-69. Переклад Всесоюзного центру перекладів науково-технічної літератури та документації, М., 1980, № В-34566, 32 с.), вміщуюча вуглець, кремній, марганець, хром, ванадій, фосфор та сірку, при такому співвідношенні інгредієнтів, мас.%: вуглець 0,65-0,75 кремній £0,70 марганець 0,80-1,20 хром 0,80-1,20 ванадій 0,05-0,15 фосфор £0,03 сірка £0,03 залізо решта. До важливих недоліків прототипу можна віднести відсутність обмеження нижньої межі вмісту кремнію в сталі, а також відсутність інших сильнодіючих розкислювачів. Тому навіть при максимальному змісті кремнію сталь буде недорозкисленою, а без кремнію метал буде пористим. В сталі низький вміст марганцю, - за умовами зварюваності рейок його можна збільшити, зменшивши при цьому вміст хрому та ванадію, не зменшуючи, а навіть підвищивши при цьому тимчасовий опір рейок. Метал із цієї сталі матиме знижену обробність внаслідок низького вмісту сірки та фосфору. Без особливої шкоди дня якості рейок вміст цих компонентів в сталі можна підвищити. При цьому полегшуються умови виплавки сталі. В основу винаходу поставлено завдання створити шляхом зменшення дефіцитних легуючих елементів і включання до її вмісту алюмінію стазам такого хімічного вмісту, який би забезпечив підвищення тимчасового опору рейок, покращення їх макро- і мікроструктури, зменшення собівартості та полегшення умов виплавки. Вирішення поставленого завдання знаходиться в тому, що сталь, яка вміщує вуглець, кремній, марганець, хром, ванадій, сірку та фосфор додатково вміщує алюміній при такому співвідношенні інгредієнтів, мас.%: вуглець 0,65-0,75 марганець 0,95-1,30 кремній 0,30-0,70 ванадій 0,04-0,12 хром 0,75-1,15 алюміній 0,004-0,015 сірка £0,035 фосфор £0,035 залізо решта. Присутність в сталі алюмінію, а також підвищення в ній вмісту марганцю і нижньої межі вмісту кремнію забезпечує хороше розкислення сталі, достатньо дрібне зерно. При цьому підвищується тимчасовий опір рейок та покращується їх макроструктура. Зменшення вмісту ванадію та хрому в сталі зменшує її собівартість. Підвищення вмісту сірки та фосфору полегшує виплавку сталі і зменшує її собівартість. Вибір параметрів в зазначених межах зумовлений тим, що при вмісті кремнію 0,30%, марганцю 0,95% і алюмінію 0,004% сталь буде недостатньо розкисленою, великозернистою, забрудненою окисними включеннями. При змісті марганцю більше 1,30% погіршується зварюваність рейок. При вмісті ванадію менше 0,04% і хрому менше 0,74% не забезпечується мілке зерно в сталі, зменшується тимчасовий опір рейок. При вмісті ванадію більше 0,12% і хрому більше 1,15% збільшується вартість легування сталі. При вмісті алюмінію в сталі більше 0,015% не виключається поява в сталі рядків глинозему довжиною більше 2 мм, що не допускається по ДВСТ 24182-80 для рейок 1 групи. При змісті сірки і фосфору в металі менше 0,035% затрудняється виплавка сталі, збільшується витрачання флюсів, погіршується обробність рейок. Для визначення властивості пропонованої сталі виплавили 5 сталей з межовими оптимальними та виходячими за межові співвідношеннями інгредієнтів (табл. 1). Сталь виплавляли в 200 кг індукційній печі експериментального заводу УкрНДІмет. Розкислення і легування сталі здійснювали за такою технологією. В піч перед випуском при температурі металу 1585-1600°С і вмісті вуглецю 0,64-0,70% вводили марганець і хром, вміщуючі феросплави з розрахунку одержати в розплаві 0,75% кожного. Потім метал випускали порціями в 50 кг ківш, в який вводили кремній, марганець, хром, ванадій, вміщуючі феросплави і алюміній. Сталь розливали в зливки масою 50 кг і прокатували на квадрат 56´56 мм. Властивості запропонованої і відомої сталей приведені в табл. 2. Як випливає із приведених даних в табл. 2 кращі показники мають сталі № 2-4. В порівнянні з сталлю-прототипом у них вищий тимчасовий опір на 10-60 Н/мм2 (1100-1150 проти 1090 Н/мм2), менший бал забрудненості темплетів із головної частини зливків (головним чином неметалічних включень) на 2-3,5 бала (0,5-2 проти 4 балів) і з донної частини зливків (головним чином підкіркових пузирів) на 2-3 бали (0,5-1,5 проти 3,5 бала), менша собівартість легування на 5-12% і менший вміст кисню на 0,002-0,004% (0,003-0,005 проти 0,007%). 2 28750 Таблиця 1 Хімічний склад одержаних сталей Номер сталі 1 2 3 4 5 6 (прототип) C 0,65 0,65 0,70 0,75 0,78 Mn 0,90 0,95 1,10 1,30 1,35 0,70 1,0 Масова доля компонентів, % Cr V Al 0,70 0,03 0,003 0,75 0,02 0,004 0,95 0,08 0,010 1,15 0,12 0,015 1,20 0,15 0,020 Si 0,25 0,30 0,50 0,70 0,75 0,35 1,10 0,10 сліди S 0,020 0,020 0,020 0,035 0,040 P 0,020 0,020 0,020 0,035 0,038 Fe решта решта решта решта решта 0,015 0,015 решта Таблиця 2 Деякі властивості сталей Номер сталі Тимчасовий опір, Н/мм2 1 2 3 4 5 6 (прототип) 1090 1100 1120 1150 1170 1090 Ураженість сталі дефектами макрострук. Темплети з гоТемплети з ловної частини донної частини зливків зливків 3,5 3,5 2,0 1,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2,5 1,0 4,0 3,5 Собівартість легування, відносних одиниць Вміст кисню в сталі, % 0,85 0,88 0,90 0,95 0,98 0,006 0,005 0,004 0,003 0,003 1,0 0,007 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 3