Способ термической обработки проката

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОКАТА преимущественно из малоуглеродистой стали толщиной до 11 мм, включающий многократные нагревы до Ас, промежуточные охлаждения ниже АГ, , окончательное охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет ускорения сфероидизации, нагрев проводят со скоростью 50100С/с .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О И

РЕСПУБЛИК (! 9) (И) 4(5)) С 21 D 1!78 1 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ИМБО

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 3379121/22-02 (22) 08.01.82 (46) 15.07.85. Бюл. В 26 (72) В.М. Краснопольский, Н.Ф. Легейда, Л.В. Коваленко., А.Д. Лебедев и Т.А. Подповетная (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследоватепьский институт металлов ($3) 621.786.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 440424, кл. С 21 Р 1/26, 197!. . Авторское свидетельство СССР

И 1006506, кл. С 21 D 1/78, 1979. (54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОКАТА преимущественно из малоуглеродистой стали толщиной до

11 мм, включающий многократные нагревы до Яс, промежуточные охлаждения ниже Яг1, окончательное охлаждение на воздухе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет ускорения сфероидизации, нагрев проводят со скоростью 50100 С/с.

1167218

1

Изобретение. : относится к термйческой обработке проката и предназначено для использования при умягчающей обработке проката, в частности для сфероидизирующей обработки полосового проката из малоуглеродистых сталей, преимущественно толщиной до 11 мм, предназначенного для чистовой вырубки и поставляемого по ТУ 14-1-3384-82, который 10 должен иметь низкое временное сопротивление разрыву и практически полностью сфероидизированную структуру (допускается не более 20% пластинчатого перлита). 15

Целью изобретения является повышение производительности эа счет . ускорения сфероидизации.

Пример. Сфероидизирующую обработку горячекатанных образцов из малоуглеродистой стали размером 6х6х250 мм осуществляли на установке электроконтактного нагрева.

Поскольку энергия, идущая на 25 превращение, возрастает,с повышением содержания углерода в стали, что в свою очередь требует повышения скорости нагрева, эксперименты проводили в самых жестких условиях, т.е. на стали с содержанием углерода, близким к максимальному (0,25%).

Образцы были изготовлены из стали

20, содержащей 0,24% углерода,0,48% . марганца. 0,27% кремния, 0,09% хро 35 ма и 0,05% никеля.

Измерение температуры образцов производили с помощью хромель-алюмелевых термопар диаметром О, 1 мм и потенциометра KCII-4. 40

Сигнал от датчика температуры проходил через дифференцирующее устройство и в момент резкого снижения значения производной формировался сигнал, включающий исполнительное устройство,g5 отключавшее нагрев. В некоторых случаях между дифференцирующим и исполнительным устройствами включали линию задержки, чтобы обеспечить заданную длительность (степень) превра- 50 щения в процессе нагрева.

Образец с заданной скоростью, величина которой определялась напряжением на контактах, нагревали до на-чала фазового превращения, после 55 чего нагрев прекращали. В каждом цикле, кроме последнего, образец охлаждали до 660 С (ниже точки Ач„), после чего вновь включали нагрев. В процессе обработки производили непрерывную запись температуры образца. В последнем цикле образец окончательно охлаждали на воздухе.

При обработке согласно прототипу нагрев в каждом цикле проводили до температуры Ас„ со скоростью 1,3 С/с, охлаждение производили с момента окончания изотермы фазовых превращений до 600 С, окончательное охлаждение осуществляли на воздухе.

Результаты экспериментов представленъ в таблице.

Как видно иэ представленных данных увеличение количества циклов обработки от 1 до 4 (опыты 1-3) обеспечивает полную сфероидизацию и требуемые значения временного сопротивления (Д 500 MIa для стали 20) .

Уменьшение температуры нагрева (ниже Ас ) способствует повышению содержания пластинчатого перлита и временного сопротивления после 2 циклов обработки на 5% и 16 МПа (опыты

4-6) .

Уменьшение скорости нагрева до

25 С (опыты 7-9) привело к снижению температуры Ас„ до,740 С и получению 20% пластинчатого перлита и временного сопротивления, на 10 MIIa превышающего предельное значение.

Увеличение скорости нагрева до

100 C/с не оказало заметного влияния на свойства стали (опыты 10 — 11), однако в случае задержки прекращения нагрева на О, 1 с временное сопротивление и содержание пластинчатого перлита находятся на предельно допустимом уровне (после 4 циклов обработки 500 ИПа-и 20%). При повышении скорости нагрева до 150 С/с задержка прекращения нагрева на

0,1 с приводит к повышению содержания пластинчатого перлита до 30%.

Обработка по известному способу, но без окончательного отжига, привела к получению более высоких значений временного сопротивления и содержания пластинчатого перлита (опьг ты 12-14). Только применение окончательного отжига при 700 С в течение 10 ч обеспечило снижение временного сопротивления (до 420 МПа) и содержания пластинчатого перлита (до нуля).

Как показали данные опытной проверки, в результате .использования

1167218

3 . 4 предлагаемого способа временное co- " .жанне пластинчатого перлита с 10противление стали 20 уменьшалось 70 до О-ЗОХ 1после 1-4 циклов)по в результате термоциклирования.с сравнению с прототипом (без от545-515 до 510-480 МПа, в содер- жиг4.

Временное сопротивление и содержание пластинчатого перлита в зависимости от режима обработки

Скорость нагрева, С/с

Временное соСодержание планстинчатого перлита

Температура Темпера- Количество точки Ас,1, С тура на- циклов

rpesa, С

Опыт противление,МПа

750

30

510

750

495

10

750

750

480

750

750

745

530

750

750

510

745

50

745

500

750

740

740

530

740

740

525

25. 4

740

740

510

100

495

10 .

755

75.5

490

<10

100

755

755.735

545

1,3

735

735

13

1,3

520

735

515

10

1,3.

735

735,II р и м е ч а н и е: Скорость охлаждения составила 4 С/с.

Составитель В. Китайский

Редактор Т. Колб Техред М.Кузьма. Корректор А. Обручар

Заказ 4391/28 Тираж 553 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