Способ непрерывной термической обработки малоуглеродистой стали

 

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ,.включающий нагрев, выдержку, охлаждение, дополнительный нагрев до 350-500 С и охлаждение, отличающийся тем; что, с целью повышения пластичности стали, нагрев ведут до 700-720 С с выдержкой в течение 2-10 мин в азотоводородной атмосфере

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECIlVEiËÈН

3(5D C 21 D 9 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3441368/22-02 (22) 02. 03. 82 (46) 28.02.84. Бюл. Р 8 (72) К.В.Днепренко и В.П.Демчина (71) Институт газа AH УССР (53) 621 785.79(088.8) (56) 1. Гусева С.С. и др. Непрерыв.ная термнческая обработка автолистовой стали. М., "Металлургия", 1979.

2. Патент Японии )). 52-270.86, кл. С 21 D 5/48, 1977.

3. Патент Японии 9 47-14624 кл. С 21 D 9/52, опублик. 10.05 .72 .

4. Авторское свидетельство СССР

М 547480, кл . С 21 D 1/78, 1977. (54) (57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ

СТАЛИ, включающий нагрев, выдержку, охлаждение, дополнительный нагрев до 350-500 С и охлаждение, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повыаения пластичности стали, нагрев ведут до 700-720 С с выдержкой в течение 2-10 мин в азотоводородной атмосфере (5-100% Н(), увлажненной до точки росы от 15 до 70 С.

1076 47 3

Цель изобретения — повышение пластичности стали.

Для достижения поставленной цели в известном способе непрерывной термической обработки малоуглеродистой стали, включающем нагрев, выдержку, охлаждение, дополнительный нагрев до 350-500 С и охлаждение, нагрев ведут до 700-720оС. с выдержкой в течение 2-10 мин в азотоводородной атмосфере (5-100% Н ), увлажненной до точки росы от 15 до 70 С.

Способ осуществляют следующим образом.

Сталь, содержащую 0,04-0,10Ъ С, в виде полосы толщиной 0,6-1,5 мм и шириной 500-2000 мм нагревают со скоростью 50-100 С/с до 700-720 С.

Затем сталь выдерживают при этой температуре в течение 2-10 мин в

Изобретение относится к непрерывной термообработке ленты малоуглеродистых холоднокатаных сталей (0,040,10% C) и может быть использовано на заводах черной металлургии.

Известен способ термической обработки стали, включающий нагрев в защитной атмосфере (1J .

Известен способ непрерывной термической обработки малоуглеродистой стали, включающий нагрев до 700900 С, выдержку при этой температуре, охлаждение со скоростью 530 С/сек до 300-450 С и последующее охлаждение до 50 С и ниже за

2 мин Pg °

Известен способ непрерывной термической обработки малоуглеродистой листовой стали, включающий нагрев, выдержку в обезуглероживающей атмосфере и охлаждении (3) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ непрерывной термической обработки малоуглеродистой стали, включающий нагрев, выдержку, охлаждение, нагрев до 350-500оС и охлаждение f4).

Недостатком способа является то, что в результате такой обработки в узлах кристаллической решетки стали образуются значительные скопления углерода, выделившегося из твердого раотвора, что делает сталь непригодной для особо весьма сложной (ОВСВ) и особо сложной (OCB) вытяжки.

Получить сталь с меньшим содержанием .углерода, чем используется в описанном выше процессе, методом выплавки очень сложно и неэкономичНо так как требуется удлинение процесса плавки или интенсификация продувки ванны, что сопряжено с дополнительным окислением жидкой стали и вводом дополнительного количества раскислителей, которые засоряют ,сталь и не менее вредны, чем угле-. род, азотоводородной атмосфере (5-100Ъ Н, увлажненной до точки росы от 15 до 70 С до получения однородной структуры и обезуглероживания до

0,02-0,01 С. После этого сталь охлаждают до 150-250 С со скоростью

50-200 C/c в результате чего обо разуется пересыщенный углеродом (; твердый раствор. Затем сталь нагревают до температуры перестадивающе10 го отпуска 350-500 С, выдерживают при этой температуре до 1,5 мин.

Такая обработка способствует выделению оставшегося незначительного углерода иэ . -твердого раствора и

15 его коагуляции.

Температура 700-720оС определялась, исходя из следующих соображений. Обезуглероживание стали начинается при 600оС, но проходит очень медленно. С увеличением температуры резко возрастает обезуглероживание стали. Быстрое обезуглероживание происходит при температуре 700 С и выше, ° но при 723 С перлит С Fe(C) < 4 С не25 реходит в аустенит (твердый раствор углерода в -железе), а коэффициент диффузии углерода в f -железе на порядок ниже коэффициента диффузии углерода в I. — железе. Поэтому обезуглероживание стали в проходной печи целесообразно проводить в интервале температур 700-723оС

Время обезуглероживания 2-10 мин.

В заводских условиях обезуглеродить металл менее чем за 2 мин практически трудно (не прибегая к специальным ускоряющим методам, которые приведут к дополнительным экономическим расходам). Выдержка более 10 мин также неэкономична, так как приводит к

40 увеличению длины проходной печи или понижению ее производительности.

Содержание водорода в защитной атмосфере 5-100%, Обезуглеродить сталь можно и с

45 меньшим содержанием водорода, чем

5Ъ, но при светлом отжиге в защитных газах необходимо выбирать такое соотношение между содержанием водорода и Н О, чтобы шел процесс обеэуглероживания, но не происходило бы окисле ния стали, Предельно допустимое увлажнение атмосферы с 5% Н для 720 С соответствует точке росы 18 С. Поэтому выбрана точка росы 15 С, при которой металл находится в зоне восстановления. Для 100% Нд и 720оС предельно допустимое содержание влаги соответствует точке росы +70 С.

Пример. Сталь, содержащую

0,07% С, в виде полосы толщиной

0,7 мм перемещали в зоне выдержки, где нагревали до 700 С и выдерживали в атмосфере, увлажненной до 15 С ,азотоводородной среды, состоящей из

65 5В Н и 95% а, в течение 10 мин.

107б473

Защитный гаэ

Время выдержки,мин

Температура выдержки С

Содержание С, %

99 п/п

Точка росы, С

Н, %

0,028

0,018

0,011

700 10

0,02

720

0,02

0,02

0,02

0,03

50

700

0,028

0,02

0,01

20

0,033

0,03

0,021

0,03

680

700

720

800

Составитель A.Äåíèñoâà

Редактор Е.Папп Техред Л.Микеш Корректор A,Ôåðåíö

Заказ 660/24 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

Затем стальную полосу охлаждали в воде до 100 С со скоростью 200 С/с после чего сталь нагревали до 500 С и выдерживали б0 с и охлаждали в сухой защитной атмосфере без ограничения скорости охлаждения ° После термообработки стали в опытной печи .Института газа AH УССР по предлагаемому способу, содержание углерода в ней составило 0,011%. Механические свойства следующие: 6 =18 кг/жР, Я =29 кг/mvP,gz =42%.

:При времени выдержки в азотоводородной среде 5 мин. содержание угл""- рода после обезуглероживающего отжи,га составило 0,018%. 6 =21 кг/мм ., Gg =31 кг/мм ", Fg =38%.

При времени выдержки в увлажненной до 50 С азотоводородной среде, состоящей иэ 75% Нд и 25% М<. 10 мин содержание углерода после обеэуглероживающего отжига составило 0,02%, =20 кг/мм, 6 =31 кг/мм, 6 „

=43%.

В таблице представлено обеэуглероживание холоднокатаной автолистовой стали.