Тонколистовая медефосфористая сталь

Особенно страдают от коррозии штампованные настилы, форма которых (наличие углублений) предопределяет усиленное развитие местной коррозии. Поэтому весьма актуальна разработка относительно дешевой стали с повышенной устойчивостью против атмосферной коррозии.

Многочисленные исследования и экспериментальные данные указывают, что одним из основных элементов, способствующих повышению коррозионной стойкости под влиянием атмосферных воздействий, является медь. В. Н. Липин указывал, что оптимальное содержание меди в кровельной стали — 0,25 %. Кровельная сталь, не содержащая меди, покрывается светло-бурой, грубой и легко отстающей ржавчиной. В то же время у содержащей медь — ржавчина темно-бурая, более мелкая и плотно прилегающая к поверхности листа, что предохраняет его от дальнейшего ржавления. Исследованиями С. Г. Веденкина установлено, что медь повышает коррозионную стойкость малоуглеродистых сталей в 1,5—2,0 раза, но дальнейшее повышение содержания меди сверх 0,25-0,30% не приводит к сколько-нибудь заметному росту коррозионной стойкости.

М. П. Браун, Г.Львов и др. отмечают, что особенно благоприятное влияние в отношении атмосферной коррозионной стойкости оказывает совместное присутствие меди и фосфора. Повышенное содержание фосфора в медистой стали способствует получению листов с чистой поверхностью, что является одним из условий, обеспечивающих их повышенную стойкость. На таких поверхностях при их окраске слой краски держится более прочно. Повышенное содержание фосфора благоприятно сказывается на уменьшении слипаемости (сварки) тонких листов при их прокатке.

А. И. Миллер отмечает благоприятное влияние алюминия на штампуемость стали. Алюминий обеспечивает получение мелкозернистой равномерной структуры, т.е. создает условия для получения металла, пригодного для глубокой штамповки.

Указанные соображения легли в основу при разработке состава стали повышенной устойчивости против атмосферной коррозии, предназначенной для металлических покрытий (кровля и штампованный настил) и обшивок.

Ниже излагаются результаты исследований промышленных партий указанной стали.
В мартеновских печах, работающих скрап-процессом, сталь выплавляли двух типов: кипящую кровельную и полуспокойную медефосфористую для штамповки. Сталь разливали сифонным способом. Кипящая сталь в изложницах кипела хорошо и застывала нормально без рыхлости и усадки. Как правило, при разливке такого металла не требовалось добавлять в изложницу алюминий, так как повышенное содержание фосфора улучшает жидко-текучесть стали.

Прокатку стали производили по той же технологии, что и листов одинаковой толщины из углеродистой стали. Обрезь от головной части слитка составляла 3-5 %, а от донной — 2,0-2,5 %, т. е. примерно столько же, сколько у кипящей углеродистой стали.

Почти на всех операциях производства кровельного листа из меде-фосфористой стали по сравнению с углеродистой получили заметно более высокие технико-экономические показатели.

Себестоимость 1 т годных листов медефосфористой стали на 6,7% ниже себестоимости листов углеродистой стали.

Более высокие показатели были получены при производстве листов из полуспокойной стали. Повышение выхода годного в основном получено благодаря снижению количества листов третьего сорта.

Листы и сутунки, прокатанные как из спокойной, так и кипящей стали, сравнительно чисты по неметаллическим включениям. Листы имеют мелкозернистую феррито-перлитную структуру. Перлит зернистый, равномерно распределенный.

Временное сопротивление разрыву листов из медефосфористой стали толщиной 0,7-1,4 мм также заметно выше листов аналогичной толщины из углеродистой стали. Так, в нормализованном состоянии временное сопротивление листов из медефосфористой стали было в среднем 432 Н/мм² при относительном удлинении 29,2%. Для листов той же толщины из углеродистой стали эти характеристики составили 348 Н/мм² и 31,2% соответственно. Более высокая прочность в основном является следствием повышенного содержания фосфора в медефосфористой стали. Свойства листов медефосфористой стали вдоль и поперек направления проката практически одинаковы.

Одной из основных характеристик, определяющих качество тонколистовой стали, предназначенной для металлических покрытий, является ее штампуемость. Результаты исследований на вдавливание шарика (по Эриксену) подтвердили, что тонкие листы из медефосфористой стали, как спокойной так и кипящей, при содержании углерода до 0,08 % после термической обработки (отжига или нормализации) соответствовали требованиям, предъявляемым к стали глубокой и весьма глубокой штампуемости. Штампуемость листов из медефосфористой стали с содержанием до 0,15% Si, дополнительно раскисленной алюминием, не уступала штампуемости листов из кипящей стали.

Результаты испытаний образцов медефосфористой кровельной стали на повторный перегиб также подтвердили высокую ее пластичность: как правило, число перегибов (на 90°) превышало 10, доходя в отдельных случаях до 18. Все термически обработанные листы (отжиг или нормализация) выдержали испытания на загиб с последующем разгибом в плоскости, а листы толщиной 0,7—0,8 мм выдержали испытания на двойной кровельный замок. Все образцы выдержали испытания на скручивание.

Результаты двухлетних сравнительных испытаний медефосфористой стали и семи других (углеродистой, медистой, марганцовомедистой, хромомарганцевомедистой, хромоникелевомедистой, хромокремнистой, медефосфористой и др.) показали, что относительная стойкость медефосфористой стали в условиях агрессивной атмосферы оказалось наиболее высокой. Исследования коррозионной стойкости медефосфористой стали, проведенные ускоренным методом, подтвердили, что исследованная сталь является безусловно более устойчивой в отношении атмосферной коррозии, чем обычное кровельное железо.

Таким образом, более высокие технико-экономические показатели производства тонколистовой медефосфористой стали по сравнению с углеродистой сталью, более высокие механические и технологические свойства, а также более высокая атмосферная коррозионная стойкость обусловливают народохозяйственную целесообразность широкого применения такой стали для покрытий зданий, вагонов, для штампованных настилов и ряда других назначений.