Способ обработки проката для чистовой вырубки

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОКАТА ДЛЯ ЧИСТОВОЙ ВЫРУБКИ, включающий горячую прокатку полосы, ускоренное охлаждение, смотку полосы в рулон, охлаждение рулона, нор 1ализацию с нагревом до межкритического интервала температур и отжиг, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения продолжительности процесса , обработки проката и улучшения его качества, ускоренное охлаждение производят до 540-590с, перед нормализацией осуществляют размотку рулона и порезку его на листы, норё мализацию осуществляют поштучно, (Л охлаждение листов начинают в момент достижения заданной температуры нормализации , а отжиг ведут в течение 6-7,5 ч.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 21 D 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3466120/22-02 (22) 09.07.82 (46) 15.09.85. Бюл. Р 34 (72) Ю.Е.Кузнецов, И.С.Тришевский, Л.В.Радюкевич, Н.Ф.Легейда, Д.К.Нестеров, Л.В.Коваленко, В.М.Краснопольский, И.A. ГОрб, А.И.Стариков, Г.А.Барышев, M.È.Колов, Б.И.Смирнов и Т.А.Подповетная (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов и Магнитогорский дважды ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени металлургический комбинат им.В.И.Ленина (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 456007, кл. С 21 D 9/46, 1972.

Коваленко Л.В. и др. Термическая обработка проката из малоуглеродис- тых сталей для точной вырубки деталей. — Тезисы докл. Всесоюзной науч.-техн.конф. "Термическая и термомеханическая обработка стали важнейший резерв экономии металла".

Днепропетровск, сентябрь 1971, с.46.

„„SU„„1178781 (54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОКАТА

ДЛЯ ЧИСТОВОЙ ВЫРУБКИ, включающий горячую прокатку полосы, ускоренное охлаждение, смотку полосы в рулон, охлаждение рулона, нормализацию с нагревом до межкритического интервала температур и отжиг, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения продолкительности процесса. обработки проката и улучшения его качества, ускоренное охлаждение производят до 540-590 С, перед нормализацией осуществляют размотку рулона и порезку его на листы, нормализацию осуществляют поштучно, охлаждение листов начинают в момент достижения заданной температуры нормализации, а отжиг ведут в течение

6-7,5 ч.

1178781

Изобретение относится к термической обработке проката и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии при производ. стве листового и полосового проката из малоуглеродистых сталей для чистовой вырубки, который должен иметь низкую прочность и практически полностью сфероидизированную структуру (не более 207.; пластинчатого перлита) 10 с равномерным распределением цементита.

Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения продолжительности процесса обработки проката и улучшение его 15 качества.

Способ обработки проката для чистовой вырубки заключается в горячей прокатке полосы, ускоренном охлаждении до 540-590 С, смотке в рулоны, 20 о охлаждении в рулоне, размотке рулона и порезке его на листы, нормализации из межкритического интервала температур, осуществляемой поштучно, причем охлаждение листов начинают в д5 момент достижения заданной температуры нормализации, и отжиге в течение 6-7,5 ч.

Ускоренное охлаждение до 540-590 С позволит подготовить структуру металла к последующему отжигу за счет измельчения зерна, повышения дисперсности перлита и увеличения его содержания, что обеспечит равномерное распределение цементита после отжига, Проведение перед отжигом поштучной нормализации листов (от температуры 730-760 С) позволит за счет подготовки структуры металла и обес- 40 печения равномерности свойств снизить температуру отжига и уменьшить его длительность.

Начало охлаждения при нормализации с момента достижения заданной 45 температуры нагрева позволяет за счет уменьшения устойчивости и одно.родности аустенита повысить вероятность абнормального распада и соответственно снизить содержание плас- 50 тинчатого перлита и тем самым уменьшить временное сопротивление металла и сократить длительность отжига.

Выполнение отжига в течение б7,5 ч при 630-670 С обеспечивает пол-55 ную сферойдизацию и предотвращает выделение цементита по границам зерен, т.е. повьппает качество металла и позволяет осуществить из него чистовую вырубку деталей без сколов на поверхности среза.

Выбор граничных параметров температуры окончания ускоренного (10-30 С/с) охлаждения (температуры смотки) обусловлен тем, что повьппео ние ее выше 590 С приводит к увеличению размеров ферритного зерна и уменьшению равномерности распределения цементита в структуре. Снижение температуры смотки (в зависимости от марки стали и толщины полосы) хотя и увеличивает равномерйость распределения цементита, но приводит к резкому возрастанию прочности металла и нагрузок на оборудование (моталки) .

Кроме того, снижение температуры смотки приводит к образованию на прверхности полосы слоя отпущенного мартенсита.Соответствующее различие прочностных свойств сохраняется и после отжига, что затрудняет чистовую вырубку.

Пример. При проверке способа в производственных условиях материалом для исследования послужили стали 20 и 20IOA толщиной 6-8 мм.

После горячей прокатки полосы подвергали ускоренному охлаждению от температуры конца прокатки до 540о

620 С, сматывали в рулон, охлаждали в рулоне до цеховой температуры, осуществляли размотку рулона и порезку полосы на листы длиной 3-6 м.

Термическую обработку проводили в проходной роликовой печи (нормализации при 730-760 С) и в.колпаковой печи (отжиг при 630-670"С в течение 6 и 8 ч).

Отжиг проката проводили в составе садок массой 60-80 т в прямоугольных газовых колпаковых печах, в стендах которых установлены электронагреватели.

Свойства отожженного металла приведены в таблице.

Как видно из представленных данных, снижение температуры смотки приводит к повышению временного сопротивления отожженного металла.

Следует отметить, что временное сопротивление горячекатаной стали

20, смотанной при 540 С, составило

520 ИПа, и дальнейшее снижение температуры смотки вызвало значительное повьппение нагрузок на моталки. Требу1178781 отжига.

Проведенное испытание условий охлаждения при нормализации стали 20 показало, что увеличение выдержки после достижения заданной температуры нормализации (745 С) до 15 мин способствовало, кроме повьппения затрат энергии, увеличению содержания пластинчатого перлита после нормализации от 50 до 80%.

Временное сопротивление и с перлита в зависимости от те

Температура, С о

Содержание пластинчатого перлита, 7.

Временное сопротивление, МПа

Марка стали отжига смотки

610

630

335

20ЮА

350

670

670

630

590

370

20ЮА

670

430

630

570

420

670

450

630

540

425

670

Длительность вьдержки при температуре отжига 6 ч.

3 емые свойства для сталей 20 и 20ЮА (временное сопротивление < 500 ИПа) и содержание пластинчатого перлита

« 20X получены и при температуре смотки 610 С, однако наиболее равномерное распределение глобулей цементита наблюдали при температуре смото ки менее 600 С.

Проводили также обработку проката по способу-прототипу, включающему горячую прокатку полосы, ускоренное охлаждение после прокатки до 600—

630 С, смотку в рулоны, нормализацию в рулоне иэ межкритического интервала температур (740-760 С) и окончательный отжиг при 620-730 С с выдержкой в течение 8-10 ч. Порез.ка полосы на листы выполнялась после

Несмотря на меньшую длительность выдержки при отжиге (6 ч по сравнению с 8-10 ч для способа-прототипа) были получены требуемые свойства.

При нормализации полосы в рулоне массой 4-8 т (по способу-прототипу) производительность проходной печи составила 1-1,5 т/ч, тогда как при обработке по предложенному способу

10 т/ч. Разброс значений временного сопротивления при обработке по заявленному способу и способу-прототипу составил 36 и 60 MIIa, а микрострукip тура после обработки по способу-прототипу характеризовалась неоднородным распределением цементита и наличием грубых выделений структурносвободного цементита по границам зерен и до 107 пластинчатого перлита.

Как показали данные опытной проверки, в результате использования заявляемого способа продолжительность отжига может быть сокращена на

0,5-4 ч, а производительность нормалиэационной печи увеличена в 6-10 раз при одновременном уменьшении содержания ппастинчатого перлита и повышении равномерности распределе25 ния цементита, что определяется снижением температуры смотки полосы, применением поштучной нормализации листов, ставшей возможной в связи с порезкой полосы на листы после охлаждения рулонов, началом охлаждения при,нормализации в момент достижения заданной температуры нагрева и сокращением длительности выдержки при отжиге. одержание пластинчатого мпературы смотки