Способ охлаждения широкополосной горячекатаной стали

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1341218 А1 (51)4 С 21 D 1 2

ВСЕСОН)ЗНА Я I3 „... ""„„)3

SI1I;JIH! Тг Э

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ и ОТНРЫТИЙ (21 ) 37 31887/22-02 (22) 21.04,84 (46) 30.09.87. Бюл. У 36 (71) Череповецкий металлургический комбинат им.50-летия СССР (72) В.С.Дьяконова, А.А.Меденков, А.И.Иводитов, В.Я.Тишков, Б.А.Гунько, Т.С.Астапчик, И.А.Кудряшов, А.И.Морошкин, Л.Ф.Тимченко и С,И.Шадрунов а (53) 62 ) . 7 85. 65 (088. 8) (56) Временная технологическая инструкция. Прокатка на стане 2000 Череповецкого металлургического завода рулонной стали марки 09Г2СФ для многослойных газопроводных труб, МЧМ СССР, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 768827, кл, С 2) D 2/02, 1980. (54) (57 ) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ШИРОКОПОЛОСНОЙ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ СТАЛИ, включающий охлаждение на воздухе после выхода из стана, ускоренное охлаждение на воздухе до температуры смотки, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности механических свойств по длине полосы, ускоренное охлаждение до температуры А, производят со скоростью на 5-10 град/с меньше критической, охлаждение на воздухе производят до температуры А „, — 30-40 С, затем среднюю часть полосы охлаждают со скоростью на 5-10 град/с меньше критической до нижней границы температурного интервала обратимой отпускной хрупкости.

1341218

Изобретение относится к термической обработке стали, в частности к способам охлаждения горячекатаной стальной полосы на широкополосном

5 стане горячей прокатки.

Цель изобретения — повышение однородности механических свойств по длине поло сы.

Охлаждение горячекатаных полос предлагаемым способом на непрерывном широкополосном стане осуществляют следующим образом.

Полученную горячекатаную полосу по выходе из стана транспортируют 15 по отводящему рольгангу, на котором ее подвергают ступенчатому охлаждению до требуемой дифференцированной по длине полосы температуры смотки.

При этом на первой стадии осуществляют охлаждение на воздухе вплоть до завершения полигонизации.

Применительно к охлаждению горячекатаных полос толщиной 4-6 MM из стали 09Г2СФ время первой ступени ?5 устанавливают на уровне 4-5 с.

На второй ступени осуществляют ускоренное охлаждение со скоростью на 5-10 град/с меньше критической до температуры Л„, Критической считаем наименьшую скорость непрерывного охлаждения, при которой фазовые превращения происходят без распада твердого раствора, т.е. происходит закалка сплава.

Величина скорости охлаждения обусловлена химсоставом, количеством воды, подаваемой на полосу, скоростью .перемещения полосы по рольгангу и ее толщиной. Дпя микролегированной ванадием стали с одной стороны скорость охлаждения не должна быть менее 450 град/с, так как в противном случае неэффективно подавляется процесс рекристаплизации, и более

55 град/с, так как в противном случае в структуре образуются участки бейнита. Выполнением второй ступени тормозят рекристаллизации и быстро достигают температуры начала выпадения дисперсных фаз 7 .1, VCN (600650vC1.

Применительно к охлаждению горячекатаных полос толшиной 4-6 мм из стали 09Г2Сф охлаждение осуществляют со скоростью 50-55 град/с до температуры 600-630 С, На третьей ступени вновь осуществляют охлаждение на воздухе до температуры A„, -30-400 С. Этим обеспечивают выделение дисперсных фаз, ограничивакицих рост зерна. Применительно к прокатке горячекатаных полос толщиной 4-6 мм из стали 09Г2ОЬ третью ступень охлаждения заканчивают при 560-590 С. Применение на этом этапе более интенсивного охлаждення приводит к торможении процесса выпадения дисперсных фаз, сохраняя азот и углерод в твердом растворе, что приводит к повышении прочностных свойств и снижении вязкости ст али.

Г

На четвертой ступени ускоренному охлаждению подвергают среднюи часть полосы, охлаждающуюся в рулоне с параметрами отпуска, со скоростью на

5-IO град/с меньше критической до нижней границы (470-510 С) температурного интервала обративой отпускной хрупкости.

Охлаждение полосы до температуры

470-510 со скоростью на 5-10 град/с меньше критической приводит к образованию в структуре игольчатого Аеррита. На концевых участках полосы игольчатый феррит сохраняется при дальнейшем охлаждении и обуславливает повышение прочности и резкое снижение вязкости. Поэтому концевые участки повторно ускоренно охлаждать нельзя. Оптимальной температурой смотки концевых участков является

550-580 С. В средней части полосы игольчатый феррит при медленном охлаждении с температуры 510-470 С превращается в глобулярный.

Таким образом, на этом этапе получают в средней части полосы игольчатый феррит, исключают возможность охлаждения средних витков рулона с параметрами отпуска, предотвращают выделение фосфидов и карбидов по границам зерен, не допуская проявления отпускной хрупкости стали в этих витках рулона.

Если же охлаждать полосу известным способом, то сталь, в средней части полосы свернутой в рулоны, переходит в хрупкое состояние в результате медленного охлаждения в интервале температур высокого отпуска (450-650 С). Например, средняя часть полосы из стали 09Г2СФ за исключением 15-17 внутренних витков (5565 м) и 9-12 наружных витков (6575 м ), охлаждаясь известным спосо3 1341?18 4

Режим 1 обеспечилполучение наилучших показателей няэкoсти,пластич««îсти и прочности пс всей длине полос длиной от 200 до 400 м. Следовательно, предлаГаемый способ ло сравнению .- ислользуемь«лв«в настоящее время па ЧереК 0 M 6 H ««а T E имеет следующ«е преимущества: за счет улучшения вязкости в средней бом, переходит в хрупкое состояние.

Ударная вязкость «« "ðåäíèõ по намотке витках рулона н 1,5-3 раза меньше, чем на концевых участках и не удовлетворяет требованиям ГОСТ.

Применительно к прокатке горячекатаных полос толщиной 4-6 мм иэ стали 09Г2СФ четвертую ступень охлаждения начинают при 560-590 С после про- 10 хождения участка длиной 55-65 м со скоростью 50-55 град/с до температуры 470-510 С, заканчивая за 65-75 м до конца полосы.

Длину неохлажденных участков на полосах из других сталей, склонных к отпускной хрупкости, можно определить на основе экспериментальных данных распределения ударной вязкости по длине полос прокатанных изнест- ?р ным способом.

На заключительной ступе««и охлаждения полос вновь осуществляют на воздухе до смотки их н рулон.

Этим обеспечивается превращение ?5 игольчатого феррита в стали средних виткон рулона, в глобулярнь«««, стабилизация температуры, структуры и свойств по толщине горячекатаной полосы.

Способ охлаждения горячекатаных полос позволяет контролировать процесс структурообразования стали при транспортировке по отводящему рольгангу и охлаждении. н рулоне. Он

35 обеспечивает прохождение рекристаллизации и выпадение дисперсных фаэ в таком режиме, когда рекристаллизация подается как н т -области, так и в области g- /превращения, а выпа- 4р дение дисперсных фаз стимулируется при температуре ниже A „, . 1 роме того, предотвращается выпадение фосфидов и карбидов по границам зерен пр«« медленном охлаждении стали н ру- 45 лоне. Все это приводит к получению мелкого однородного зерна феррита, способствует повышению вязкости при сохранении высокого уровня прочности и пластичности стали по всей длине 50 полосы. При использовании этого способа охлаждения снимается ограничение по весу рулона для сталей, склонных к отпускной хрупкости.

Пример. При осуществлении предлагаемого способа применяли следуюп«ие параметры охлаждения горячекатаных полос: скорость охлаждения в различных температурных интервалах н области o T Л Ilo ««««ж««е«« 1 критической температуры обратимой отпускной хрупкости; температуру сМоТКН н рулон от 450 до 650 С для всей полосы и отдельных частей; длину полосы от 200 до 400 м нес рулона от 15 до 32 т) .

Было проверено три м««огосту««е««чатых режима охлаждения полос раэлич" ной длины на отводящем рольганге стана.

Режим 1. Первая ступень — охлаждение на воздухе от температуры конца прокатки 840-820 С н течение 45 с. Вторая ступень — принудительное охлаждение со скоростью 5055 град/с до температуры 600-630 С н области превращения). Третья стуf пень — охлаждение на воздухе от 600630 С до 560-590 С. Четвертая ступень — принудительное охлаждение средней по длине части полосы после прохождения участка длиной 55-65 м со скоростью 50-55 град/с до температуры 470-510 С, прекращающееся за

65-75 м до конца полосы. Пятая ступень — охлаждение на воздухе до начала сматки.

Режим 2. Первая -.òóïåíü — охлаждение на воздухе от -.емпературы коно ца прокатки 840-820 Г н течение 4-5 с.

Вторая ступень принудительное охлаждение со скоростью 30-35 град/с до температуры 600-630 С. Третья ступень — охлаждение на воздухе до температуры смотки 550-580 С.

Режим 3. Первая ступень — охлаж" дение на воздухе от 840-820 Г в течение 8-10 с. Вторая ступень — принудительное охлаждение со скоростью

60-65 град/с до 600-630 С. Третья ступень — охлаждение на воздухе до температуры смотки 550-580 Г, С целью исключения влияния химсостава на механические свойства сравнительные режимы опробовали на металле одной плавки, 1341218

Составитель А, Кулемин

Техред М.Холанич

КоРРектоР Н,Король

Редактор Ю.Середа

Заказ 4402/3 t

Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпи сное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 части полосы появляется возможность

1 увеличения веса рулона с 15 до 33 т, это приводит к увеличению произведительности стана горячей прокатки на

15-20Х и умеиьаению технологических отходов на 2Х.