Способ изготовления проката

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОКАТА , преимущественно из низколегированных сталей, не содержащих микро-г легирующих добавок сяльиых карбидонитридообразуквдих элементов, включаквднй нагрев заготовки, прокатку с окончанием при температуре

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5р С 21 D 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3221469/22=02 (22.) 22.12.80 (46.) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) A.A.Баранов, С.П.Ефименко, A.A.Ìèíàåâ, A.Ë.Ãåëëeð, В.Л.Пилюшенко, В.Б.Уманский, С.A Каттенберг, В,Г.Конарев и В.П.Горбатенко (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

f 53) 621. 785;79 (088. 8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР.

9 378421, кл, С 21 П 1/02, 1969.

2. Черная металлургия.-"Известия

ВУЗов", 1979, Р 11, с.115-119.

3. Погоржельский В.И. и,гр.

Контролируемая прокатка.М., "Металлургия", 1979, с. 47, 80, 140. (54) { 57) СПАС В M3rOTOBJIEHIm IIPOIITA, преимущественно из низколегированных сталей, не содержащих микро-. легирующих добавок сильных карбидонитридообразукяаих элементов, включающий нагрев заготовки, прокатку с окончанием при температуре Аг +(2060 ) С с суммарной деформацией в последних проходах 30-60%, ускорен- ° ное охлаждение и охлаждение на воздухе, о т л и ч а ю щ и и r. я тем, что, с целью повышения прочностны и вязких свойсТв, ускоренное охлаждение производят со скоростью выше, критической до 650-700 С.

1071648

25

Изобретение относится к металлургии и металлообработке, в частности к изготовлению стального проката.

Из вест ен способ из готовления ,: стального проката, эаключакицийся в том, что после горячей пластической деформации изделие охлаждают по режиму, включающему подстуживание со скоростью 3-5 К/с до температуры, обеспечивающей протекание процесса рекристаллизации, после чего охлаждают со скоростью .не более 4050 К/с до 500-700 С, а затем - co скоростью не более 8-10 К/с C13..

Применение указанного способа !5 приводит к относительно неболыаому повышению механических характеристик

l не всегда обеспечивающих получение проката с необходимым уровнем свой.ств. 20 Известен способ контролируемой прокатки стальных изделий, з аключающийся в том, что деформацию последовательно проводят в аустенитной области со степенью обжатия 50%, з атем в аустенитно-ферритной области со степенью обжатия 50% и заверша.ют в ферритной области со .степенью обжатия 10%. В этом случае механические свой стьа повышаются более заметно С2 3.

Однако реализация известного способа приводит к ухудшению техно .логичности процесса прокатки иэза уменьшения пластичности металла вследствие низкой температуры. При этом возрастает давление металла на, валки,,ухудшаются условия работЫ деформирующего оборудования и увеличивается его иэнос. . Наиболее близким по технической 40 сущности к предлагаемому является способ изготовления проката иэ низколегированных сталей с микродобавками сильных карбидо- и нитридообразующих элементов, преимущественно ниобия и 45 ванадия, включающий нагрев заготовки„ прокатку с окончанием в ряде случаев при Arg+(20-60 ) С с суммарной деформацией в последних проходах

30-60%, ускоренное охлаждение со 50 скоростью 5-10 град/с, например до

600 С, и охлаждение на воздухе $3j.

I..

Недостаток иэ вестного способа заключается в том;, что для получения проката с высокими прочностными и вязкими свойствами необходимы стали, дополнительно легированные дефицит ными элементами — ниобием (0,02О, 05% ) и ванадием { О, 06-0, 12% ) .

Цель изобретения — повышение проч-60 ностных и вязких свойств проката из низколегированных сталей, не содержащих микролегирунщих добавок сильных карбидо-нитридообраэукщих элементов. 65

Поставленная цель достигается тем, что по сиособу из готовпения прока-. та,включакицему нагрев заготовки, прокатку с окончанием при температуре

Ar + (20-60) С с буммарнс и деформацией в последних пропусках 30-60%, ус" ° коренное охлаждение и охлаждение на воздухе, ускоренное охлаждение производят со скоростью, вьиае критичес". кой, .до 650-7004С., Охлаждение со скоростью, выае критической, необходимо для предотвращения начала распада аустенита выше требуемой температуры. Регламентация температурно-деформационных режимов прокатки в сечении с лоследеформационным охлаждением со скоростью, выше критической, позволяет создать в структуре мелкое зерно аустенита с развитой субструктурой и сохранить эту структуру до низких температур распада аустенита. за счет торможения рекристаллизационных процессов.

Это позволит устранить необходимость

-микролегирования стали сильными карбидо-нитридообразующими элементами с целью торможения рекристаллизационных процессов и обеспечить высокий комплекс механических характеристик проката.

Верхний предел окончания ускоренного охлаждения I 700 С) назначается иэ условий предотвращения протекания разупрочняющих процессов в аустеврте перед его распадом. Нижний предел окончания ускоренного охлаждения (650 С) выбирается из условия получения в результате распада, аустенита феррито-перлитной структуры, так как переохлаждение до более низкой температуры может привести к появлению участков бейнита, отрицательно BJlH якнцих на пластические и вязкие характеристики.

Пример, Образцы сталИ 09Г2 нагревают до 1200 С, подстуживают. до температуры прокатки в интервале

1050-800 С и прокатывают с суммарным обжатием 50% за 3 пропуска при единичных обжатиях 25, 16, 20%. После прокатки образцы охлаждают на воздухе и .ускоренно - водо-воздушной смесью до

650 С. Сталь после окончания прокатки находится в аустенитном состоянии.

Точка Ars составляет 780 С.

В таблице приведены механические свойства стали 09Г2 в зависимости от температуры прокатки и условий последеформационного охлаждения.

Как следует из приведенных данных, завершение прокатки при высоких температурах с последующим ускоренным ох.лаждением до 650 С ведет к относительнб небольшому повышению уровня прочностных свойств в сравнении с последеформационных охлаждением на воздухе.

В случае же прокатки при 800- 830 С и

1071648

Механические свойства

Обра- Темпеэец ратура прокаткии, вс

Режим пос л едеформацио нного охлаждения Ь, т

МПа МПа

)я зерна, мкм

465 325

1 Ы50 . Воздух . 2 1050 Ускоренно

3 . 900 Воздух

32,5 43 30

5ОО 35О

480 330

515 390

510 390

550 470

102

150

23

4 900 Ускоренно

24 170

5.. 860

165

6 8ЗО

7 800 Воздух

29 243

28 253

28 310

485 365

8 . 800 Ускоренно

5 60 470

«« «»! l »

Составитель А.Секей

Редактор И..Бгорова техред л.пилипенко м « »» ° 4». Заказ 69/21 .Тираж,.544, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Моква, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5 б »

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Корректор И.Иуска ускоренного охлаждения до 650вС при-., рост. прочностных свойств оказывается ., более сущестьенным, при этом зна- . чительно возрастает и ударная вязкость:

КС7 ю, что обусловлено не только .сохранением мелкого рекристаллиэованного 5 зерна, но и наследованием ферритом . субструктуры, образовавщейся в аусте. ните в результате пластической дефюр мации IIQ регламентированным режимам.

Последнее подтверждается результата ьщ рентгеноструктурного анализа и электронномикроскопических исследова:ний. Так, после деформации. при 800 С и ускоренного охлаждения размер субзереи В феррите составляет около „„« 15 .. 1,6 мкм, внутри субэерен наблюдают скопление:диспокаций. После деформа ции при 900 С размер субзерен состав ляет в среднем 3 мкм и в них наблюдаются лишь отдельные .днсколации.

Г . Т г т

Уровень механических свойств образцов, полученных по предлагаемому .способу, на стали 09Г2 близок к свойствам образцов, полученных после обработки, по режиму, близкому к известному способу, на низколегированной стали с микродобавками, содержащей, Ъ: С 0,10, Мп 1 4.0, яз. 0,25., И1 0,32р ИЬ 0,05, Ч 0,10 Al 0,033 . (8 =60,1 кгс/мм 6 =49,0 кгс/мк, а =17;2 кгс-м/см . Ударная вязкость стаЛи 09Г2 после обработки по предлагаемому способу существенно внае.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа может быть получен за счет устранения легирования

3 тали мнкродобавками сильных карбидобразующнх элементов, в частиости нн« обня и ванадия, при обеспечении анапогичного уровня свойств металла.