Результат интеллектуальной деятельности: СТАЛЬ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к составу конструкционной низкоуглеродистой стали для холодной штамповки с покрытием эмалью.

Наиболее близкой по технической сущности является сталь, содержащая следующие компоненты, мас. %:
Углерод - 0,02-0,08
Марганец - 0,2-0,6
Кремний - 0,005-0,1
Медь - 0,01-0,1
Алюминий - 0,02-0,07
Бор - 0,001-0,05
Кальций - 0,0005-0,01
Железо - Остальное
(см. авт. св. СССР N1647037, кл. C 22 C 38/16, Бюлл. изобр. N 17, 1991).

Недостатком известной стали является ее повышенная водородопроницаемость и склонность к образованию на поверхности эмалированных изделий дефекта типа "рыбья чешуя". Кроме того, известная сталь не обладает достаточной прочностью и необходимой величиной сопротивления деформации при обжиге нанесенной на нее эмали, что приводит к короблению и прогибу изделий сверх допустимых значений.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении сопротивления деформации холоднокатаной конструкционной низкоуглеродистой стали, а также в снижении чувствительности стали к образованию дефекта "рыбья чешуя" при покрытии эмалью, в условиях ее высокой штампуемости.

Указанный технический эффект достигается тем, что сталь дополнительно содержит азот, ванадий и ниобий.

Сталь содержит компоненты в следующих пределах, мас.%:
Углерод - 0,02-0,08
Марганец - 0,2-0,6
Кремний - 0,005-0,1
Медь - 0,01-0,1
Алюминий - 0,02-0,07
Бор - 0,001-0,05
Кальций - 0,0005-0,01
Азот - 0,003-0,006
Ванадий - 0,0005-0,005
Ниобий - 0,0005-0,005
Железо - Остальное
При этом суммарное содержание в стали ванадия и ниобия составляет ≤ 0,0055%.

Добавка в сталь азота приводит к образованию в стали нитридов. Наличие дисперсных нитридных включений в стали позволяет сформировать в стали равноосную мелкозернистую структуру с небольшой разнозернистостью, что уменьшает проницаемость ее водородом и чувствительность к дефекту типа "рыбья чешуя". Достигаемая зеренная структура и дисперсные неметаллические включения являются эффективным средством, препятствующим миграции дислокаций и повышающим прочностные характеристики стали. Сказанное исключает коробление и прогиб сверх допустимых пределов, изделий из листовой стали при обжиге эмали.

Наличие дисперсных нитридных включений в стали способствует формированию при окончательном отжиге листовой металлопродукции текстуры с преобладанием ориентировок (III) и (UWW), что повышает штампуемость стали.

При содержании в стали азота менее 0,003%, ниобия и ванадия менее 0,0005% каждого, уровень прочности стали будет ниже, а разнозернистость выше допустимых значений. При больших значениях: азота > 0,006%; ниобия и ванадия > 0,005% каждого, будет образовываться повышенное количество нитридов, сверх допустимых пределов, что приведет к ухудшению штампуемости стали.

Ограничение суммарного содержания в стали ванадия и ниобия ≤0,0055% объясняется требованиями предотвращения образования количества нитридных включений сверх допустимых пределов, а также чрезмерного измельчения зерна и связанного с этим ухудшения штампуемости стали.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемой стали с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сталь выплавляют в конвертере емкостью 180-300 т, разливают в непрерывнолитые слитки толщиной 200-250 мм, производят горячую прокатку слябов на полосы толщиной 2-4 мм, холодную прокатку на толщину 0,5 - 1,5 мм, непрерывный или колпаковый отжиг, дрессировку с обжатием 0,8-1,2%.

Химический состав предлагаемой и известной стали приведен в табл. 1, результаты испытаний - в табл. 2.

Применение изобретения позволяет повысить качество листовой стали за счет улучшения ее штампуемости в условиях покрытия эмалью. При этом выход годных эмалированных изделий увеличивается на 10-15%.