Способ производства проката
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТА, преимущественно рельсов, включающий получение заготовки горячей дефррма1щей , промежуточную термообработку, прокатку на готовый профиль и последующее охлаждение готового профиля, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного и , улучщения физико-механических свойств металла, промежуточную термообработку осуществляют путем принудительного щ. . b.iB/i.iOiEKA охлаждения заготовки с температуры горячей прокатки до температуры 280250 с и загрузки в колодцы, предварительно нагретые до 400-500 С, выдержки при данной температуре 2-4 ч, затем нагрева до температуры Ac
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
flPH ГКНТ CCCP (21) 3619701/02 (22) 11.07.83 (46) 30. 05.91. Бюл. № 20 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) Д.К. Нестеров, Н.Ф. Левченко, В.Е. Сапожков, В.Ф. Карпенко, А.П. Бабич, А.А. Булянда, К.А. Брызгунов, А.Н. Заннес и Н.Т. Висторовский (53) 621 . 785. 79 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР
N- 917976, кл. В 21 В 1/08, 1982.
Авторское свидетельство СССР
¹ 908458, кл. В 21 В 37/10, 198".
Полухин П.И., Грдина Ю.В., Зарвин Е.Я. Прокатка и термическая обработка рельсов, M. "Металлургия", 1963, с. 218-230, 264-284. (54) (57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТА преимущественно рельсов, включающий получение заготовки горячей деформацией, промежуточную термообработку, прокатку на готовый профиль и последующее охлаждение готового профиля, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного и улучшения физико-механических свойствметалла, промежуточную термообработку осуществляют путем принудительного
Изобретение относится к обработке металлов давлением из углеродистой и низколегированной стали и предназначено для использования преиму» щественно в черной металлургии для производства железнодорожных рельае агг (5г) с 21 D 1/02, В 21 В 1/08 охлаждения заготовки с температуры горячей прокатки до температуры 280250 С и загрузки в колодцы, предварительно нагретые до 400-500 С, выдержки при данной температуре 2-4 ч, затем нагрева до температуры Ас (10-25 С), выдержки 18-22 ч, медленного охлаждения со скоростью 515 град/ч до температуры Аг Ф(1025 С), выдержки 3-4 ч, снова нагрева до температуры Ас,+(.30-80 С), выдержки 1-3 ч, охлаждения на воздухе до 650-600 С и последующего нагрева о под прокатку.
2. Способ но п.l, о т л и ч а юшийся тем, что принудительное
О охлаждение до температуры 280-250 С в интервале 750 450 С осуществляют с о скоростью 8-18 град/с .
3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что нагрев заготовки до температуры указанных областей точки Ас осуществляют со скоростью
50-1О0 град/ч.
4. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что прокатку заготовки на готовый профиль осуществляют с температур 1100-1120 С, а обжатие, в первом тавровом калибре выполняют с коэффициентом деформации 1,4-!,5. сов, а также в тяжелом машинострое: нии.
Известен способ производства проката, включаг0щнй нагрев с неравномерным распределением температуры по длине заготовки. После нагрева всей
113254 7 заготовки до температуры прокатки подвод тепла к поверхностям, ограничивающим элементы заготовки, деформируемые в меньшей степени, прекращают до завершения процесса нагрева элементов заготовки, деформируемых в большей степени, осуществляют отвод тепла от элементов, деформируемых в меньшей степени. После нагрева осу- 10 ществляют процесс прокатки и охлаждение готового проката.
Недостатком описанного способа является то, что дополнительный избирательный нагрев элементов заготов- 15 ки в непрерывном потоке производства является трудноуправляемым процессом и потому не исключены перегрев или пережог металла, приводящие к снижению механических свойств.
Известен также способ регулирова ния тепловых потерь слитка при прокатке, включающий утепление слитка теплоотражателями, вдоль которых он движется, и принудительное изменение 25 их температуры, где для равномерного распределения температуры слитка по сечению теплоотражателя локапьно утепляют зоны, прилегающие к ребрам слитка, периодически измеряют температуру поверхности середины грани и в зависимости от ее величины
Регулируют температуру теплоотражателей де ее выравнивания с температурой грани.
Недостатком описанного способа яв- З5 ляется то, что применение данного способа для снижения термических напряжений, образующихся в результате неодновременного охлаждения грани и
Ребер и влияющих на формирование мнк40
Роструктуры и качество поверхностей слитка, является трудоемким технологическим процессом и в полной мере не обеспечивающим желаемые результаты.
Кроме того, данный способ не решает вопроса противофпокенной обработки заготовок, а также не обеспечивает подготовку микроструктуры к последующей прокатке заготовок на профиль.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства железнодорожных рельсов, включающий получение заготовок {блюмов), нагрев их . до температуры 1140-1160 с последу- 55 ющей прокаткой в обжимной клети. Коэффициент высотного обжатия в первом тавровом калибре при прокатке заготовок на различных метзаводах, произ- водящих железнодорожные рельсы типов Р50 Рб5 и P 75, составляет 1, 191,35.
Существенным недостатком этого способа является относительно низкий процент вькода годного (при прокатке заготовок на рельсы с холодного и теплового всада), т.е. выхода рельсов первого сорта, который в среднем равен 77,0, при этом брак по металлу составляют 0,87 . Следует отметить, что преобладающими дефектами поверхности рельсов являются вапосовины и трещины.
Пониженные и неоднородные значения физико™механических свойств, особенно показателей пластичности.и вязкости, связанные с неоднородным содержанием углерода по сечению рельса, в современных условиях эксплуата-, ции не позволяют повысить контактноуатаностную прочность и живучесть репьсов.
Основной причиной укаэанных недостатков способа являются относительно низкая технологичность процесса охлаждения заготовок перед прокаткой нх иа рельсы, а также неоптимальная исходная структура заготовок и стенень обжатия.
Согласно существующему технологическому процессу после прокатки слитков на заготовки их скпадируют в штабеля, при этом происходит медленное охлаждение средней части заготовок но сравнению с концевой. Время от-момента укладки (1000-960а) до попного охлаждения (100-150 ) в средней части заготовок составляет 30-35 ч.
Таким образом, если одна часть металла (средняя) охлаждается настолько медленно, что эти условия можно считать. заведомо достаточными дпя эвакуации водорода .до степени, обеспечивающей отсутствие фаокенов, то другая часть (выступающие концы блюмов) охлаждается быстрее и эвакуация водорода в ней значительно сни» жается.
Флокеночувствительность заготовок значительно выше, чем рельсов, а при наличии флокенов в заготовках в процессе последующего нагрева и прокатки образовавшиеся в заготовках флокены не свариваются при прокатке рельсов. В этом случае они обнаруживаются в рельсах после замедленного охлажде5
113 ния, так как замедленное охлаждейие рельсов предохраняет от образования в яйся йовых Флокенов, но не может устранить уже имевшиеся в металле
Флокены, е ли они не сварились при прокатке.
При прокатке рельсов часть Флокенов заваривается, нри этом данный процесс всецело зависит от сиьяческого состава стапи, структурного состояния перед. прокаткой, однородности -твердого раствора, темпераi óðû заготовки перед посадкой в методические печи и степени обжатия заготовок при прокатке рельсов. Следовательно, условия прокатки заготовок обеспечивают "заваривание" флокенов.
Следующим недостатком данной технологии является то, что в методические печи до 40Х всех заготовок подаются с холодного всада, в результате чего на них появляются надрывы и трещины на торцах и по длине за счет создания резкого градиента тем-. ператур в момент соприкосновения заготовок с пламенем при температуре л 1000 . Образовавшиеся надрывы и
- о трещины в зависимости от их глубины залегания могут не уйти в окалину во время нагрева и остаться на заготовках, а при прокатке могут вытянуться по длине рельса.
Существенным недостатком известного способа является также трудность поддержанж постоянства температуры начала и конца прокатки рельсов с минимально возможными колебаниями, а также недостаточная пластичность и, вязкость металла в осевой зоне заготовки при прокатке, что приводит к снижению выхода рельсов первого сорта стандартной длины ло поверхност-. ным дефектам и к пониженным значениям Фйзико-механических свойств металла рельсов.
Отмеченные недостатки в технологии изготовления заготовок и рельсов приводят к отбраковке и значительному переделу рельсов. В настоящее вре- . мя на заводе "Азовсталь" передел по поверхностным дефектам составляет 25X.
Целью изобретения является повышение выхода годного и улучшение Физи-ко-механических свойств металла.
Указанная цель достигается тем, что в способе производства проката, преимущественно рельсов, включающем
254 7
5
50 получение заготовки горячей деформа åÀ, промежуточную термообработку, прокатку на готовый профиль и последующее охлаждение готового профиля, промежуточную термообработку осуществляют путем принудительного охлаждения заготовки с температуры горячей прокатки до температуры
280-250 и загрузки в колодцы, предварительно нагретые до 400-500, выдержки при данной температуре
2-4 ч, затем нагрева до температуры
Ас -(10-25 ), выдержки 18-22 ч, мед- ленного охлаждения со скоростью 5—
15 град/ч; до температуры Ar, (1025 ), выдержки 3-4 ч, снова нагревают до температуры Ас +(30-80 ) выдержки 1-3 ч, охлаждения на воздухе до á50-600 и последующего нагрева под прокатку.
Принудительное охлаждение до температуры 280-250О в интервале 750450 осуществляют со скоростью 818 град/с.
Нагрев заготовки до температур указанных областей точки Ас осуществляют со скоростью 50-100 град/ч.
Прокатку заготовки на готовый профиль осуществляют с температур
1100-1120, а обжатие в первом тавровом калибре выполня» r с коэффициентом деформации 1,4-1,5.
Выбор граничных параметров обусловлен тем, что перед прокаткой на профиль заготовку принудительно охлаждают с 1050-950 до температуры
280-250 так, чтобы в интервале температур "-750-450 обеспечить скорость о охлаждения 8-18 град/с. Охлаждение заготовки с указанной скоростью в интервале наименьшей устойчивости аустенита (в зависимости от состава стали) обеспечивает получение по периметру заготовки на достаточную глубину (1/4 высоты сечения) структу-. ры по крайней мере сорбита закалки с повышенной плотностью дислокаций и микронапряжений, а в центральной части структуры сорбита-сорбитообразного перлита.
Охлаждение со скоростью ниже
8 град/с не позволит обеспечить в saданном сечении заготовки указанную структуры, а охлаждение свыше
18 град/с может привести (особенно для легированной стали) к получению на поверхности заготовки надрывов и
1132547
25 трещин. Причиной тому могут явиться напряжения значительной величины, образующиеся из-за значительного градиента температур поверхностных слоев и сердцевины. Отмеченная ско рость охлаждения в диапазоне температур 750-450 обеспечивается применеб
:нием спрейерного охлаждения водой, подогретой до температуры 60-70о. 10
Принудительное охлаждение заготов . ки необходимо для получения дисперсной микроструктуры с наличием несовершенств кристаллической структуры, при этом соэдаютоя условия для ускоренного удаления водорода из метал» ла и образования зернистой структуры на последующем этапе термообработки.
Переохлаждать заготовку ниже 280 о (внутренний слой) и 250 (наружный спой) не рекомендуется, так как воз" можно выделение водорода в пустоты и поры в молекулярной форме, что значительно увеличивает устойчивость стали к Флокенообразованию.
Загрузку заготовок в колодцы, предварительно нагретые до 400-500, и выдержку 2-4 ч при данной температуре производят для выравнивания тем-. пературы по всему сечению заготовки> а также распада остаточного аустенита на феррито-перлитную смесь, особенно данный этап термообработки необходим для легированной стали, где, сильно развита ликвацнонная неоднородность легирующих элементов, приво- З5 дящая к резкому локальному повышению устойчивостй аустенита °
Нагревать колодцы ниже 400 не" целесообразно„ так как потребуется длительная выдержка заготовок, кото- 40 рая еще больше увеличится в результате падения температуры при загрузке их в колодцы. Нагрев колодца свыme 500о и выдержка заготовок при этой температуре. могут привести к ,образованию структуры с пониженными значениями микронапряжений и плотнос- ти дислокаций. !
Изотермическая выдержка менее 2 ч не приведет к полному распаду остаточного аустенита в центральной зоне заготовки, особенно в легированной стали, а свыше 4 ч выцерживать заготовки нецелесообразно, так как эа
4 ч полностью произойде распад остаточного аустенита даже в центральной части заготовки из легированной стали, Температура нагрева заготовки до
Ас -(10-25 ), что составляет 720о, 700, принята в качестве подкритической температуры, при которой происходит в максимальной степени диффузия углерода, легирующих элементов и водорода с переходом пластинчатой формы перлита в зернистую. Более низкая температура нагрева заготовки приведет к ухудшению протекания диффузии, а следовательно, к значительному увеличению расчетного времени вццержки в колодцах, Повышение температуры нагрева заготовок с переходом через первую критическую точку не вызывает значительного увеличения диффузии элементов, при этом устраняется образование зернистого перлита.
Вццержка заготовок в колодцах при температуре. Ас -(10-25 ) в течение 18-22 ч необходима для протекания диффузии водорода к поверхности металла и заполнения пустот. Такая выдержка после предварительного переохлаждения до 280-250 приведет . к переходу адсорбированного в пустотах водорода s молекулярную форму и очищению поверхности пустот для поступления новых порций водорода. Имеющиеся напряжения в заготовках после принудительного охлаждения ускоряюг данный процесс, особенно в центральных слоях металла. В процессе иэотермической вццержки, помимо всего, происходит сфероидиэация карбидов, что усиливает выделение водорода из металла. Карбиды округлой формы, обогащенные легируюшими элементами, менее склонны к образованию Фпокенов.
Учитывая предварительное охлаждение заготовок в интервале 1050-280 с изменением структурного состояния, вццержка нх в колодцах в течение 1822 ч является достаточной для протекания указанных процессов в углеродистой и ннзкалегированной сталях.
Выдержка заготовок в колодцах менее
18 ч и более 22 ч нецелесообразна, так как в первом случае завершение. процесса коагуляции карбидной фазы и удаление водорода из заготовки пройдет не полностью, а во втором будет задалживаться лишнее время.
Охлаждение заготовок в колодцах от температуры Ас -(10-25о) до Ar .
1 1 .
+(10-25 ) проводится весьма медленно со скоростью 5-15 град/ч, что способ113254 7
Последующий нагрев в колодцах до температуры Ас, -(30-80 ) необхо.-. дим для растворения зернистого перли та в поверхностных слоях заготовки.
55 ствует ускорению выделения водорода ,из центральных участков заготовок: и диффузии к пустотам в металле наружных слоев, осободившихся от водорода при изотермической выдержке в подкритическом интервале температур (700720 ) . Кроме того, при данных скоростях охлаждения в отмеченном интервале температур проходит образование диспереного зернистого перлита во всем объеме заготовки. Данный диапазон скоростей охлаждения является оптимальньпк с точки зрения удаления водорода и сфероидизацни карбидной фазы. Ох-15 лаждение заготовок вьппе указанного диапазона критической точки Ar<+(1025 ) или ниже Ar< -(10-25 ) при указанных скоростях охлаждения нецелесообразно, так как в первом случае про- 20 цесс диспергирования карбидной фазы будет незаконченным, а во втором случае диспергирование зернистого пер.— лита будет закончено в указанном ди.апазоне температур, в связи с чем даль-25 нейшее понижение температуры будет излишним 1
Выдержка в течение 3 ч для углеродистой и 4 ч — для низколегированной стали при температуре Ar, приня- 30 та на основании того, что при охлаждении заготовок со скоростью 5—
15 град/ч к концу охлаждения до температуры Ar градиент температуры будет минимальным, поэтому для углеродистой и легированной стали выдержка соответственно в течение
3 и 4 приведет к выравниванию температуры но сечению заготовки, а также к дальнейшему удалению водорода из пустот и подповерхностных слоев металла перешедшего из центральных участков. Выдержка при данной температуре будет способствовать завершению процесса образования мелкозернистого перлита во всем сечении заготовки. Выдержка менее 3 ч не даст положительных результатов, а свыше
4 ч нерациональна, так как процесс завершится раньше.
К концу завершения данного 50 технологического процесса в заготовках отсутствуют Флокены,а структура металла .во всем сечении состоит иэ мелкозернистого перлита.
При нагреве до температуры ниже заданной процесс растворения карбидов не будет осуществляться, а выше заданной будет проходить более интенсивно не только в поверхностных, но и глубинных слоях заготовки, что про-. тиворечит поставленной задаче. Ускоренный нагрев (100 град/ч) и последующая выдержка в течение 1-3 ч (в зависимости от состава -стали) приводят к растворению зернистого перлита и образованию / -твердого раствора по всему периметру заготовки на глубину до 25-30 мм.
Нагрев до температур указанных областей точки Ас со скоростью 501
100 град/ч обеспечивает равномерный прогрев заготовки по всему значению, а также всей садки с наличием минимального градиента температур поверхности и сердцевины.
Нагрев со скоростью менее 50 град/ч является нерациональным, так как удлинит весь цикл технологического процесса, не изменяя прогрев заготовки, а более 100 град/ч приведет к неравномерному прогреву заготовки и всей садки в целом, что вызовет увеличение градиента температур, а следовательно, и структурообразование по сечению заготовки.
Охлаждение до 650"600о производится с целью получения в верхних слоях заготовки пластинчатой структуры.
Применяя максимальную скорость наг рева (100 град/ч), установленную температуру нагрева и время выдержки в течение 1-3 ч, можно обеспечить полное растворение карбидной Фазы и получение однородного аустенита только в йоверхностных слоях заготовки.,При этом структура заготовки должна изменяться от тонкопластинчатого перлита на поверхности (на глубину 2530 мм) до зернистого перлита в ниже-. лежащих слоях и центральной части, что обеспечи достаточную твердость и прочность поверхностных слоев при хороших пластических и вязких свойствах остальной части заготовки.В результате проведенной предварительной термообработки, выполненной перед прокаткой на профиль (рельс) ° обеспечили получение заготовки с наличием дифференциальной структуры по сечению. в поверхностных слоях— пластинчатый перлит, à в глубинных— зернистый, проведена противофлокен1 13254 7 ная обработка, при этом в методичес-" -1 кую пе дпя нагрева под прокатку по,дается заготовка с температурой 650600
Высокоуглеродистая нли низколегированная сталь со структурой зернистого перлита выгодно отличается от стали со структурой пластинчатого перлита более высокой пластичностью и вязкостью, что по сравнению с прокаткой по текущей технологии позволяет снизить температуру начала прокатки до 1100-1120о, т.е. на 30 40Х. При этом повышается прочность деформируемого металла sa счет понижения. температуры, и при наличии структуры зернистого перпита обеспечивается высокая пластичность и вязкость. Металл в таком состоянии способен противостоять повышенным растягивающим . напряжениям, которые возникают при больших областях в осевой зоне заго-. товки. Поверхностные слои заготовки со структурой ппастинчатого перпита 25 менее пластичны, но испытывают сжимающие напряжения и поэтому не подтвержены нарушению сплошности при больших обжатиях.
При наличии в заготовке перед нагревом под прокатку на рельсы структуры грубопластинчатого перлита. пластичность осевой зоны будет ниже периферийной, в то время как при наличии структуры мелкозернистого перлита можно добиться одинаковой пластичности металла осевой и периферийной зон; в результате чего достигает- ся равномерная проработка металла по всему сечению заготовки, что при:водит к улучшению физико-механических свойств проката, и в частности-, рельсов.
КоэФфициент обжатия 1,4-1,5 в, первом тавровом калибре обеспечива- 45 ет интенсивную деформацию заготовки по граням, идущим на формирование наиболее изнаанваемых элементов профиля в процессе эксплуатации, что способствует лучшему уплотнению метал- 0 ла, приводящему к повышению его физико-механических свойств. Это объясняется тем, что в заготовке с дифференцированной структурой на глубине до . 25-30 мм по периметру расI 55 полагается структура пластннчатого .перлита, а в остальной час и, включая и осевую зону, - мелкозернистый пернит, при нагреве под прокатку происходит растворение и образование аустенита с различной степенью насыщения. При этом дисперсные карбиды сферической формы при растворении на более поздней сталдии нагрева и при более высокой температуре насыщают -твердый раствор углеродом и легирующими, чем крупнопластинчатьпЬ
Ири очень малой величине, карбидов и их плотном расположении в матрице растворение и насыщение -твердого раствора идет интенсивно и одновременно по всему объему металла, в результате чего после прокатки заготоВок на репьсы происходит выравнивание содержания углерода и легирующих, что способствует улучшению физико-механических свойств.
Увеличение коэффициента обжатия сокращает также цикл прокатки и тем самым способствует стабилизации температуры металла при прокатке.
Температура метапла в начале прокатки 1100-1120 облегчает задачу, стабилизации температуры в течение всего цикла прокатки, так как чем, ниже температура, тем меньше скорость ее понижения при охлаждении.
Пониженная температура в конце прокатки исключает рост зерна в металле, что обеспечивает повышение ряда свойств.
Стабилизация температуры прокатки приводит к повышению выхода годного эа счет уменьшения поверхностных дефектов и более точного выполнения геометрических размеров профиля.
На фиг. 1 показана технологическая схема изготовления рельсов по прототипу; на фиг.2 — технологическая czeма изготовления рельсов по заявляемому способу с указанием номера технологических операций. Схемы поясняются табл.1
Пример. По заявляемому способу процесс производства проката, например рельсов из углеродистой стали, стандартного состава, Ж: О, 78 С, 1 э05 Мпэ 0 «35 Si ° 0 «029 8 э 0 э035 P э
0,115 As., Ас = /25, Ас> 755О;
Ar1 = 6350t MH - 205О и низколегированной стали типа 70 ХГС состава, 7 : 0 77 Се 1э,0 Нп» 0э,65 Si ° Oэ,84 Cr p
0,06 V; 0,030 С; 0,025 $; 0,04 P (Ас 735, Ас g 775, Ar 640 и М я 240 ), выполняли на заготбвках сечейие 282 320 5020 мм (Заготовка дпя рельеов типа P65) по следующей 1 132547
14 технологической схеме "два пропускакантовка" с небольшими начальными, обжатиями, которые затем увеличивали по мере дальнейшей прокатки.
Эта схема обжатия была применена впервые для заготовок данного сечения вместо .ныне существующей на металлургических заводах, производящих железнодорожные рельсы "четыре-шесть пропусков — кантовка". Прокатка заготовок бипа закончена при температуре 1050, предложенная схема прокатки заготовок способствовала равномерному обжатию их, что, как установлено специальными опытами, положительно сказывается на качестве поверхнос-.. ти заготовбк (меньше трещин на торцах и вдали от торца заготовки).
Прокатанные на блюминге или же непрерывнолитые заготовки поступали на стеллажи для принудительного охлаждения водой, подогретой до температуры,60-70, подаваемой на поо верхность заготовки под давлением при 25 помощи специальных устройств. При этом во всем интервале температур изменяли скорость охлаждения от 2—
3 град/а в диапазоне 1050-750 до .12 град/с, в диапазоне л. 7$0-450 с с последующим значительным снижением скорости охпаждения . до, 1-2 град/с в интервале 450-280 (250 ) °
После принуд т ьного о дения 35 заготовки загружали в методическую печь, где температура составляла л 450 С. В одной иэ зон печи заготовки выдерживали 2 ч, а затем температуру повышали до 710 (т.е. Ас - 40
10-25 ), при этом скорость нагрева составила 70 град/ч. При заданной температуре производили выдержку в течение 20 ч, после чего температуру понижали до 620 (т.e. Az > -15-20 ), 45 скорость охлаждения заготовок составила 10 град/ч. При достижении заданной температуры печк производили изотермическую выдержку в течение
3,5 ч и снова нагревали до 800 (Ac., +
+65-75 ) со скоростью 80 град/ч, после чего осуществляли выдержку в тече- °, ние t 5 ч и выгрузку с печи. Охпаждение заготовок производили на воздухе до температуры 610-600 (температуру замеряли оптическим пирометром). Пос55 ле охлаждения на воздухе заготовки загружали в методическую печь, рабо,.тающую на стандартном режиме. Harpea и выдержка заготовок в печи составили л 4 ч.
В табл .2 приведены данные физико-: механических свойств и качества рель— сов, изготовленных по заявляемому способу и прототипу.
Из таблицы наглядно видно преимущество предложенного способа по выходу рельсов 1 rо сорта со значительным уменьшением передела по воло совинам, трещинам и рвани, а также улучшения физико-механических свойств (механические свойства, балл зерна, межпластиночное расстояние) .
Согласно данным проведенных опро-. бований в промышленных условиях завода "Азовсталь", изобретение в сравнении с базовым объектом обладает следующими преимуществами: сокращается общее время изготовления рельсов с 58-65 до 46-54 ч, начиная от прокатки слитков на заго- . товки до правки рельсов на роликоправильной машине (РПМ); проведение предварительной термообработки заготовок по разработанному режиму позваляет обеспечить дифференцированную структуру по сечению с наличием повышенной пластичности и вязкости внутренних слоев заготовок, понизить температуру прокатки рельсов о на 50 с увеличением коэффициента деформации в первом тавровом калибре с 1,19-1,35 до 1,4-1,5, что приводит к улучшению физико-механических свойств, в частности, прочностных (Gg, ЗС . Кроме того, уменьшается межпластиночное расстояние и величина зерна; значительно повышается выход годного металла с 77 до 897 — для рельсов из углеродистой стали и с 76 до 88 - из низкопегированной Сг-Si-Ип стали, т.е. íà 12 а также снижается брак по металлу в среднем на 40%; выравнивается содержание углерода и легирующих элементов по всему сечению рельсового металла. и обеспечивается наличие мелкодисперсных карбидов сферической формы, что позволяет дополнительно улучшить физико-механические свойства горячекатаных рельсов, кроме того такая предварительная, термообработка способствует подготовке структуры и является оптимально необходимым усилием для последующей ll3254? l6 термообработки головки рельсов (профиля) с нагрева ТВЧ. Общественно полезное преимущество заявляемого способа по сравнению с прототипом состоит в том, что повышение вы<ода годного и улучшение физико-механических свойств металла позволяет: Таблица 1 Z-3 3-4 4-5 5-6 9-10 10-11 РР технологи неских операций Фиг.1, согласно прототипу Изготовление непрерывнолитых заготовок или прокатка слитков на заготовки (блюмы) Охлаждение заготовок в штабелях в течение 30-35 ч до температуры 150-100 Вылежнвание заготовок в штабенях Нагрев заготовок и методических печах под прокатку на рельсы Выдержка заготовок в методических печах Прокатка заготовок на рельсы Естественное охлаждение рельсов на стенлажах до температуры л 550 Замедленное охлаждение рель" сов в колодцах в течение 8-10 ч (противофлокенная обработка) Правка рельсов на роликоправильной машине снизить загрузку персонала на участке доотделки рельсов и тем самым высвободить рабочих на 40Х нли на 20 человек; повысить эксплуатационную стойкость рельсов на 15-20Х; сэкономить 12,4Х рельсового металла sa счет уменьшения передела и брака. фиг.2, согласно заявляемому способу Прокатка слитков на заготовки (блюмы) Принудительное охлаждение заготовок в течение 0,1»0,25 ч до температуры 280-250 Выдержка заготовок в нагревательных колодцах при температуре 400-500 в течение 2-4 ч Нагрев заготовок в колодцах до температуры Ас < -(10-25О) со скоростью 50-100 град/ч Выдержка заготовок в колодцах при заданной температуре в течение N-22 ч Медленное охлаждение заготовок со скоростью 5-15 град/ч до температуры Ar, Ф{10-25 ) Вццержка заготовок при заданной температуре в течеиие 3-4 ч Нагрев заготовок в колодцах до температуры Аг +(30 80") со скоростью 50-100 град/ч. Выцержка заготовок в колодцах при заданной температуре в течение 1-3 ч Охлаждение заготовок на воздухе во время выгрузки их иэ колодца и передачи их и, мето)7 1132547 Продолжение табл. 1 дическим пеЧам 11-12 15-16 согласно прототипу 58-65 ч 12-! 3 13-14 14-15 Нагрев заготовок в печах под прокатку на профиль со скоростью 80-18С град/ч Выдержка заготовок в печах Прокатка заготовок на рельсЫ Естественное охлаждение рельсов на стеллажах до температуры окружающего воздуха в течение 1 ч. Правка рельсов на роликоправильной машине (РПМ) Общее время проведения технологических операций изготовления рельсов составляет по заявленному способу 46-54 ч 1132547 20! j ) 5 5 л Ls 3 5 ° О е во N <О в о 41< « I I ° В <О oo I 1 <О CrI 44< е» е» оо ФЧ Ф9 I4 IC Ц O <4 н ji a lt I В Ф I 3 l V 1 1 М Ф <О о е I О 1О Ю <4 лг С7 В IР5 t! 1 N ИL 1 И 4 (%и8 cv сФ <о Щ Иф 41 <О Ф Ю о <4 м lO о IC <4 о <О <5 <4 С4 л л % и Х О 3 о о et v О 4 о r Ц 5) 1в <О; >II 1 и 1 о 3.III "В Щ е» оо! э ) ФЗЯ C.l 14 Й 1Ф 3 о о л о В о3 <О 3Oà Ю и л О ll32547! 132547 ио цМ бОО 4в Ь ©4ЮО N6 @ЮРУ Ю фд)Щ Ю Составитель .Редактор С. Титова Техред М,яндык Корректор А. Обручар Заказ 2559 Тираж 408 Подпи с ное ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101
