Сталь — SU 1723189 (original) (raw)
(5)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ С ЕТЕЛЬСТВ 4 ЬЭ ное 3 эт И прово слоем ГОСТ марки углеро ганецкаминость даннои стали являются биметаллической провоитная проницаемость и ая коррозионная стойии проволоки имеют мея магно низлоченрывы ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(56) Проволока стальная луженая бандажная, ГОСТ 9124-85,(54) СТАЛЬ Изобретение относится к металлургии, в частности к производству биметаллической проволоки, и может быть использовано в электротехнической, химической, легкой промышленности, машиностроении и других отраслях народного хозяйства, а также может быть использовано для повышения прочности немагнитной проволоки.В современных условиях производства и эксплуатации проволоки, в частности для повышения производительности станов, необходимо стремиться к снижению обрывности стали при прокатке и волочении, а для повышения надежности и снижения расхода стали - увеличивать ее прочность, при этом сохраняя низкие магнитные свойства. вестна сталь для биметаллической оки, изготовленной с поверхностным из меди марок МОК, М 1 К, М 1 Б; М 1 по 859-78 и основным слоем из стали 15 Г (или 25 Г), содержащим, мас.%: д 0,12-0,30; кремний 0,17-0,37; мар,70-1,0; железо остальное. Времен(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к стали для изготовления бандажной биметаллической немагнитной проволоки, используемой в электротехнической, химической промышленности, машиностроении. Цель изобретения - снижение обрывов при волочении, повышение прочностных свойств при сохранении низкой магнитной проницаемости биметаллического проката, Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас,%: углерод 0,25 - 0,40; марганец 3,0 - 5,0; кремний 0,3 - 0,8; хром 5,0 - 10,0; никель 6,0 - 10,0; железо остальное. 2 табл. ное сопротивление разрыву проволоки из этой стали 640 - 1060.Н/ мм .Недостатком этой стали является то, что она имеет низкую прочность и высокую магнитную проницаемость, а также склонна к коррозионному повреждению в активных аргессивных средах.Известная сталь для изготовления биметаллической проволоки сталь-латунь (или сталь-алюминий) в поверхностном слое содержитлатунь(или алюминий), а в основном слое содержит, мас,%: углерод 0,42-0,92; марганец 0,15 - 0,20; кремний 0,1-0,20; хром 0,01 - 0,02; железо остальное,соп ивление разрыву ой составляет 75 Времен проволоки и 1400 Н/мм,Недоста низкая проч локи, высока сравнительн кость. При в сто частые оИзвестная коррозионно-стойкая сталь для изготовления биметаллической проволоки состоит из двух слоев - основного(центральная часть), содержащего, мас.; углерод 0,17 - 0,60; марганец 0,35-0,80; кремний 0,17 - 0,37; хром до 0,3; никель до 0.3; железо остальное, и поверхностного (плакирующего) слоя, содержащего, мас.0 ь; углерод до 0,12; кремний до 0,8; марганец до 2,0; хром 17,0 - 19,0; никель 9,0-11,0; титан до 0,8; железо остальное.Недостатком известной стали является то, что она имеет при достаточно высокой прочности проволоки ( О = 1260 - 2350 Н/мм ) высокую магнитную проницаемость и не обеспечивает требуемых низких магнитных свойств проката, при волочении которого имеются частые обрывы.Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь для изготовления луженой немагнитной бандажной проволоки, содержащая, мас.: углерод 0,15-0,25; хром 10-13; марганец 6 - 7; кремний до 0,5; железо стальное. Сталь имет временное сопротивление разрыву 1370 - 1470 Н/мм и магнитную проницаемость не более,и = 1,1 Гн/м при напряжении поля в 79577,5 А/м.Недостатками стали являются частые обрывы проволоки при волочении и ее низкая прочность. Недостаточное временное сопротивление разрыву известной проволоки ведет к обрывам проволоки, особенно малых диаметров, при увеличении производительности стана.Недостаточное временное сопротивление разрыву известной проволоки ведет к обрывам проволоки, особенно малых диаметров, при увеличении производительности стана.Цель изобретения - снижение обрывов при волочении, повышение прочностных свойств при низкой магнитной проницаемости биметаллического проката.Поставленная цель достигается тем, что компоненты основного слоя (центральной части) стали взяты в следующем соотношении, мас.:Углерод 0,25 - 0,40Марганец 3,0-5,0Кремний 0,3-0,8 Хром 5,0-10,0Никель 6,0-10,0 Железо ОстальноеПредлагаемая сталь для изготовления биметаллической проволоки, предпочтительно для основного слоя, содержит углерод; марганец, кремний. хром, никель и железо,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Предлагаемая сталь для изготовления биметаллической проволоки отличается от известной тем, что компоненты основного слоя взяты в следующем соотношении, мас,;Углерод 0,25 - 0,40 Марганец 3,0-5,0 Кремний 0,3-0,8 Хром 5,0 - 10,0 Никель 6,0 - 10,0 Железо Остальное Анализ известных технических решений в сравнении с предлагаемым показал, что предлагаемое техническое решение не имеет сходных с ними признаков и, следовательно, обладает существенными отличиями.Сущность предлагаемой стали для изготовления биметаллической проволоки заключается в следующем, .Биметаллическая немагнитная сталь для изготовления бандажной проволоки состоит из двух слоев; поверхностного (из известной стали марки 20 Х 12 Н 1216) и основного, содержащего компоненты в предлагаемом соотношении.Высокая прочность и низкая магнитная проницаемость биметаллической коррозионно-стойкой проволоки достигается повышением содержания углерода в основном слое при снижении содержания других легирующих элементов до значений, обеспечивающих структуру аустенита,Анализ большого количества изделий показал, что плакирующий слой сталей составляет 70 - 95; всего сечения проката,В предлагаемом техническом решении снижение обрывов проволоки при волочении и повышение прочности при сохранении низкой магнитной проницаемости достигается за счет изготовления основного слоя стали с другим содержанием химических элементов, а именно повышения содержания углерода, уменьшения содержания легирующих элементов - хрома, никеля, марганца до значений, при которых основной слой сохраняет аустенитную структуру и низкие магнитные свойства.Предлагаемую сталь получают при отливке ее в изложницу по следующей технологии:отливка до прибыльной части немагнитной стали плакирующего слоя;выдержка стали в течение заданного времени, обеспечивающего требуемую толщину плакирующего слоя;доливка в прибыльную часть изложницы углеродистой или низколегированной стали, которая, перемешиваясь с жидкой Фазой немагнитной стали, обеспечивает эаданный химсостав основного слоя стали дляизготовления биметаллической проволоки.Производство стали для изготовлениябиметаллической проволоки опробовано наэлектрометаллургическом заводе "Днепрос пецсталь".В уширенную кверху изложницу масой3,5 т до уровня прибыльной части заливаютсталь марки 20 Х 12 Н 1216, под слоем утеплительной смеси выдерживают в течение 5-12 10мин, а затем сверху доливают в прибыльнуючасть изложницы различное количество углеродистой стали, содержащей, мас.0 : углерод 0,3-0,5; марганец О,б - 1,5; кремний до0,5; хром до 0,25; никель до 1,0; железо 15остальное. Отливку утепляют экзотермической смесью и охлаждают до температурыгорячего всада по существующей на заводетехнологии,Слиток прокатывают на заготовку 98 х 2098 мм, а затем на подкат диаметром 8 мм,из которого волочением получают биметаллическую проволоку диаметром 1,0 - 3,0 мм.Толщину (диаметр основного слоя) получают за счет различной продолжительности выдержки немагнитной стали дозаливки углеродистой или низколегированной стали.В качестве известной стали для изготовления немагнитной бандажной проволоки 30принята сталь марки 20 Х 12 Н 1216,В табл. 1 приведен химический составосновного слоя предлагаемой стали для изготовления биметаллической немагнитнойпроволоки. 35В табл, 2 приведены механические имагнитные свойства известной и предлагаемой сталей с основным слоем различногохимсостава,Из полученных данных следует, что 40предлагаемая сталь для изготовления биметаллической немагнитной проволоки (стали1, 2 и 3) имеет более высокие значения прочности - временного сопротивления разрывупри низких значениях магнитной проницаемости по сравнению с известной сталью(14).Минимальное содержание углерода восновном слое стали, равное 0,25 массвязано с тем, что при его дальнейшем снижении уменьшается прочность проката иповышается магнитная проницаемость(сталь 11,табл. 2). При содержании углеродабольше верхнего значения предлагаемойстали повышается прочность проволоки, но 55повышается также ее магнитная проницаемость (сталь 5).Уменьшение содержания марганца восновном слое стали менее З,О мас.0 ведетк снижению прочности, хотя и сохраняются низкие значения магнитной проницаемости(сталь 6), При содержании марганца более5,0 мас. повышается обрыв проката припрокатке и волочении, несколько увеличивается магнитная проницаемость стали (7).Снижение содержания кремния в основном слое стали менее 0,3 мас,не оказывает существенного влияния нарассматриваемые свойства стали по сравнению с предлагаемым содержанием (сталь12), но при этом усложняется технология еепроизводства. Принятое значение содержания кремния в основном слое стали определяется тем, что для получения основногослоя стали используют для доливки в прибыльную часть изложницы углеродистыеили низколегированные сплавы, у которыхсодержание кремния в качестве примесейобычно составляет 0,3,При увеличении содержания кремнияболее 0,8 мас.% на поверхности аустенитных зерен, как правило, образуются пленкисиликатов, снижающие прочность и пластичность эа счет ослабления межзеренныхсвязей (сталь 13),Уменьшение содержания хрома в основном слое менее 5,0 ведет к появлениюв стали структурных составляющих с относительно высокой магнитной проницаемостью, и при относительно большойпрочности повышается магнитная проницаемость проволоки(сталь 4). Превышение содержания хрома от предлагаемого значения.при высокой прочности ведет к повышениюмагниной проницаемости (сталь 8).При содержании в основном слое сталиникеля меньше предлагаемого значенияснижается прочность и повышается магнитная проницаемость (сталь 10). Увеличениесодержания никеля более 10 мас, ведет кповышению магнитной проницаемостипридостаточно высокой. прочности. С повышением содержания никеля прочность сталине повышается (сталь 9),Прочность предлагаемой стали для изготовления биметаллической проволоки на7-18% превышает прочность стали20 Х 12 Н 1216, принятой в качестве базовой,при уменьшении магнитной проницаемостина 9-27. В процессе производства предлагаемой биметаллической проволоки имеют место три обрыва. Известная сталь приволочении обрывалась 5 раз,Производство предлагаемой стали дляизготовления биметаллической проволокисокращает до 20% расход легирующих элементов (хрома, никеля, марганца), повышает прочность биметаллической проволокипри сохранении низкой магнитной проницаемости, за счет чего возможна экономия уТаблица 1 П ри ме ч а н и е . Поврхностный слой предлагаемой стали длизготовления коррозионно-стойкого проката изготовленного из ивестной стали 14. Олнн Оронлотоонол стев Олл нототоолоннл Оннот :Т -вестнллтс т 6 6 7 О 56Тираж Подписное Пи Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 потребителя; исключает длительные и трудоемные операции сборки пакетов, слитков, их нагрев, повышает. качество границы соединения основного и поверхностного слоев,Экономический эффект при производстве биметаллической немагнитной стали составляет примерно 110 руб, на 1 т.Формула изобретения Сталь, преимущественно для биметаллической немагнитной проволоки, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, железо, о тл ича ю ща я с ятем,что, с целью снижения обрывов при волочении, повышения прочностных свойств при сохранении низкой магнитной проницаемости биметаллического проката, она содержит 5 компоненты в следующем соотношении,мас.:УглеродМарганецКремний10 ХромНикельЖелезо