1. Boron effect on processing properties of middle-carbon structural steels of the common product range
- Author
-
Nazyuta, L. Yu., Tsurkan, M. L., Tikhonyuk, L. S., Tarasenko, O. S., and Khavalits, Yu. V.
- Subjects
борсодержащие стали ,микролегирование ,степень усвоения бора ,предел текучести ,предел сопротивления металла ,boron-containing steel ,microalloying ,the degree of boron absorption ,yield strength ,metal resistance limit ,борвміщуючі сталі ,легування ,ступінь засвоєння бору ,межа плинності ,межа опору металу - Abstract
Об’єкт дослідження – низьколеговані борвміщуючи конструкційні стали. Метод дослідження – аналіз впливу режиму розкислення на ступінь засвоєння бору і якість металу за даними статистичної обробки плавок поточного виробництва. Мета роботи – визначення оптимального ступеня розкислення сталі в контексті отримання стабільних механічних властивостей готового металу. Проаналізовано особливості виробництва борвміщуючих сталей. Показано, що ефективність мікролегування бором залежить від технології розкислення і наявності в технологічному циклі відділень термічної обробки. В умовах ММК ім. Ілліча відсутність відділень термічної обробки для тонкого прокату і обмежена варіативність операцій для товстого прокату обмежує можливість виробництва борвміщуючих сталей. Проаналізовано структуру виробництва борвміщуючих сталей за період 2016-2018 рр. Показано, що, в основному, це середньовуглецеві конструкційні сталі рядового сортаменту, леговані марганцем і алюмінієм. За відсутності сучасних засобів позапічної обробки мікролегування бором (ФБ20, із розміром кусків 10-50 мм) виконують після повного розкислення металу, при цьому ступінь засвоєння бору досить велика і складає 77-92%. На прикладі сталі А36 проаналізовано основні механічні властивості готового прокату. Позитивним впливом бору на якість сталі слід вважати стабілізацію механічних властивостей в більш вузьких межах і можливість скорочення витрат алюмінію на 8-10%. Оптимальним вмістом в металі кислоторозчиненого алюмінію слід вважати 0,028-0,032%. Економія алюмінію дозволить використовувати для стабілізації показників якості готового металу сильніші нітрідоутворюючі елементи, наприклад, титан, Объект исследования – низколегированные борсодержащие конструкционные стали. Метод исследования – анализ влияния режима раскисления на степень усвоения бора и качество металла по данным статистической обработки плавок текущего производства. Цель работы – определение оптимальной степени раскисленности стали в контексте получения стабильных механических свойств готового металла. Проанализированы особенности производства борсодержащих сталей. Показано, что эффективность микролегирования бором зависит от технологии раскисления и наличия в технологическом цикле отделений термической обработки. В условиях ММК им. Ильича отсутствие отделений термической обработки для тонкого проката и ограниченная вариативность операций для толстого проката ограничивает возможность производства борсодержащих сталей. Проанализирована структура производства борсодержащих сталей за период 2016-2018 гг. Показано, что, в основном, это среднеуглеродистые конструкционные стали рядового сортамента, легированные марганцем и алюминием. В этот период в отсутствие современных средств внепечной обработки микролегирование бором (ФБ20, с размером кусков 10-50 мм) производят после полного раскисления металла в сталь ковше. При этом степень усвоения бора достаточно велика и составляет 77-92%. На примере стали А36 проанализированы основные механические свойства готового проката. Положительным влиянием бора на качество стали следует считать стабилизацию механических свойств в более узких пределах и возможность сокращения расхода алюминия на 8-10%. Оптимальным содержанием в металле кислоторастворимого алюминия следует считать 0,028-0,032%. Экономия алюминия позволит использовать для стабилизации показателей качества готового металла более сильные нитридообразующие элементы, например, титан, The object of study is low-alloyed boron-containing structural steels. The research method is analysis of the deoxidation effect on the boron uptake degree and the quality of the metal according to the statistical processing of current production meltings. The objective is to determine the optimum degree of steel deoxidation in order to obtain stable mechanical properties of the finished metal. The distinguishing features of boron steels production have been analyzed. It has been shown that the efficiency of microalloying with boron depends on the deoxidation technology and heat treatment in the production cycle. Under Ilyich Iron and Steel Works of Mariupol (MMKI) conditions, the absence of heat treatment departments for thin rolled products and the limited variability of operations for thick rolled products restricts the possibility of producing boron-containing steels. The structure of boron-containing steels production over the period from 2016 till 2018 has been analyzed. It has been shown that these are mainly medium-carbon structural steels of the common product range, alloyed with manganese and aluminum. In the absence of modern means of secondary treatment, boron microalloying (PB 20, lumps of 10-50 mm in size) is carried out after complete deoxidation of the metal, while the degree of boron absorption is quite substantial and amounts to 77-92%. Using A36 steel as an example, the basic mechanical properties of finished rolled products have been analyzed. The stabilization of mechanical properties within narrower limits and the possibility to reduce the aluminum consumption by 8-10% are considered to be the result of boron positive effect on the steel quality. The optimal content of acid-soluble aluminum in metal should be 0,028-0,032%. Saving aluminum will make it possible to use stronger nitride-forming elements such as titanium to stabilize the quality indicators of the finished metal
- Published
- 2018