Способ термической обработки холоднокатаного листового проката повышенной прочности

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретно - к термической обработке холоднокатаной жидколегированной листовой стали. Цель изобретения - сокращение длительности термической обработки, обеспечение стабильности механических свойств по длине листа. Способ включает трехступенчатый нагрев при температурах 200-400, 620 и 690-710°С с вьвдержкой на каждой ступени 4-6 8-10 и 28 ч соответственно. Применение способа позволяет существенно сократить длительность процесса, обеспечить стабильнос1ъ механических свойств по длине листового проката и повысить ,штампуемость металла. 2 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 С 21 D 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273591/23-02 (22) 01.07.87 (46) 28.02.89. Бюл. & 8 (71) Институт черной 1 еталлургии (72) В.К.Бабич, А.И.Нестеренко, В.И.Кусов, Л.М.Сторожева, А.К.Грузнов, А.Н.Тиньков, А.П.Шаповалов, E.È.Булатников, В.Н.Проскурин, М.И.Мацук, Л.Д.Гнатюк и А.В.Добченко (53) 621.078.75 (088.8) (56) Заявка Японии Ф 55-32381, кл. С 21 D 9/48,. С 21 D 8/04, С 22 С 38/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1162877, кл. С. 21 0 9/48, С 21 D 9/46, 1985.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке холоднокатаной низколегированной листовой стали повыше- ной прочности, предназначенной для холодной штамповки.

Целью изобретения является сокращение длительности термической обработки, обеспечение стабильности механических свойств по длине листового проката и повышение коэффициента нормальной пластической анизотропии.R.

Пример. Сталь марки 08ГСЮТ выплавляют в кислородном конвертере

{54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ХОЛОДНОКАТАНОГО ЛИСТОВОГО ПРОКАТА

ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ

{57) Изобретение относится к обйасти металлургии, конкретно — к термичес кой обработке холоднокатаной жидколегированной листовой стали. Цель изобретения — сокращение длительности термической обработки, обеспечение стабильности механических свойств по длине листа. Способ включает трехступенчатый нагрев при температурах

200-400, 620 и 690-710 С с выдержкой на каждой ступени 4-6; 8-10 и 28 ч соответственно. Применение способа позволяет существенно сократить длительность процесса, обеспечить стабильность механических свойств по длине листового проката и повысить ,штампуемость металла. 2 табл. и разливают на установке непрерывной разливки стали. После горячей ,прокатки непрерывнолитых слябов на стане 2000 на толщину 3,8 мм и травления производят холодную прокатку на пятиклетевом стане 2030 на толщину 2,0 мм, что соответствует обжатию E=47X. Холоднокатаные рулоны транспортируют в термическое отделение, устанавливают на стенде колпаковых печей в 3-4-ярусные садки массой 74-76 т и подвергают колпаковому отжигу по режимам предлагаемого с отклонениями от оптимальных параметров и известного способов. B качестз 146 ве защитной среды используют защитный газ с содержанием водорода 4,5-5,07.

Дрессировку проката данной толщины (2,0 мм) осуществляют с отжатием

Е=1, 51.

Листовой прокат обрабатывают по следующему режиму. Предварительный нагрев при 200-400 С в течение 4-бч (что составляет 0,42-0 55 от длительности выдержки на первой ступени), двухступенчатый нагрев при 620 и

690-710 С с выдержками 8-10 и 28 ч соответственно и охлаждение на воздухе после последней ступени нагрева.

Данные коэффициента пластической анизотропии R в зависимости от температуры предварительной выдержки приведены в табл.1.

Как следует из табл. 1, выдержка а при 200-400 С вызывает заметное ускорение завершения первичной рекристаллизации при 580 С (примеры 2-6).

Обработка по предлагаемому способу приводит к повышению коэффициента нормальной пластической деформации

К в сравнении с обработкой по способу-прототипу (пример 8).

При выдержке ниже 200 С старение феррита не получает должного развития, в результате чего длительность выдержки, необходимая для завершения первичной рекристаллизации феррита при 580 С, увеличивается до о

95 мин, что на 24-29 мин больше по сравнению с оптимальными вариантами (табл.1, примеры 1,2 — 6 соответственно). При температуре выдержки вью ше 400 С в результате развития полигонизации.феррита и коагуляции карбидных частиц происходит частичное уменьшение плотности дислокации в феррите и их перераспределение в стенки полигонов. Вследствие этого длительность во время первичной реко ристаллизации при 580 С увеличивается до 90 мин, что на 18-24 мин больше,чем в случае оптимальных вариантов (табл.1, примеры 7, 2-6 соответственно).

В табл.2 приведены режимы термообработки и данные длительности процесса, стабильности механических свойств по длине листового, проката и коэффициент нормальной пластической деформации, Из табл.2 следует, что обработка, по оптимальному режиму предлагаемо-о способа (пример 1) при выполнении

1771

5

40 предлагаемого соотношения длительности предварительной выдержки и выдержки на первой ступени в пределах

0,42-0,55 позволяет на 12 ч сократить суммарную выдержку по сравнению с известным способом (пример 7). При этом значения коэффициента нормальной анизотропии R для соответствующих участков полос возрастают на 0,3- 0,4 (на 25 — 50 ), а характеризующие стабильность свойств пс длине проката максимальные отклонения от среднего значения уменьшаются: для предела текучести ь6 от 12,0 до 2,0 Н/ммг; для предела прочности Ай от 10,7 до г t,7 Н/мм ; для относительного удлинения о ат 2,5 до 0,8Х.

При отклонении от указанного предела соотношения длительностей в сторону меньшего значения в результате, например, уменьшения длительности предварительной выдержки (менее 54) или увеличения длительности выдержки на первой ступени при 620 С сверх

12 ч (таблица 2, примеры 2,5 соответственно) достигаемые при оптимальном режиме показатели качества стали снижаются и не обеспечивают преимуществ по сравнению с известным способом (табл.2, пример 7).

Повышение стабильности (равномерности) свойств по длине проката вызвано тем, что использование предварительной выдержки уменьшает температурный перепад по сечению рулонов в ходе колпакового отжига вследствие снижения средней скорости нагрева рулонов до температуры первой о ступени 600-630 С. Это способствует более равномерному развитию первичной, а затем и собирательной рекристаллиэации.

Если соотношение длительностей выдержек при обжиге устанавливается выше верхнего предела 0,55 в результате, например, увеличения предварительной выдержки (табл.2,пример 3), то вследствие уменьшения плотности дислокации в субъячейках и развития начальных стадий полигонизации феррита первичная рекристаллизация при о, 620 С инактивируется и до конца не завершается. При конечной выдержке в стали формируется мелкое зерно феррита 11-13 балла, а свойства отличаются высокими значениями прочности, низкой пластичностью, низким

5 1461 уровнем R и выраженной нестабильностью по длине проката. Если соот-!. ношение длительностей при отжиге увеличено вследствие уменьшения дли5 тельности выдержки на первой ступени отжига б20 С (табл.2, пример 4), то показатели структуры и качества стали ухудшаются по сравнению с оптимальным вариантом (табл.2, при" мер 1) вследствие того, что первичная рекристаллизация не успевает завершиться, и преимущества по сравнению с известным способом (табл.2, пример 7) не обеспечиваются.

Отклонение от оптимального интервала 690-7 10 С температур конечной выдержки в ту или иную сторону также оказывает неблагоприятное влияние на показатели структуры и качество стали, что не позволяет помимо сокращения длительности в полной мере реализовать преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным. Так, повышение температуры ко- 25 о нечной выдержки выше 710 С приводит к фазовой перекристаллизации значительных объемов стали (до 1/3 рулона) в более прогреваемых в ходе колпакового отжига наружных и прилегающих с ним средних витках, что обуславливает значительную раэноэернистость структуры феррита, нестабильность свойств и значений К по длине проката.

При снижении температуры конечной о выдержки ниже б90 С не обеспечивается должная степень развития процесcos коагуляций карбидных (нитридных) частиц и собирательной рекристаллизации феррита, что обуславливает мелкозернистую конечную структуру

771 6 феррита стали в пределах 11-13 балла, низкую пластичность, низкий уровень К и нестабильность свойств по длине проката (табл.2, пример 6).

Таким образом, согласно данным, полученным по опробовании предлагаемого способа, его применение позволяет сократить длительность нагрева садок в колпаковых печах на

i0-i5 ч, что повышает производительность печей по нагреву в среднем на 0,16-0,18 т/ч, т.е. по стенду . на 8-127. по сравнению со способомпрототипом при обеспечении более высоких качеств проката: стабильности механических свойств по длине и определяющего вытяжку стали при холодной штамповке коэффициента номинальной пластической анизотропии RФормула и э о б р е т е н и я

Способ термической обработки холоднокатаного листового проката повьш енной прочности, включающий ступенчатый нагрев проката в выдержками на каждой ступени нагрева и охлаждение на воздухе после последней ступени нагрева, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения длительности процесса термической обработки, обеспечения стабильности механических свойств по длине листового проката и повышения коэффициента нормальной пластической аниэотропии R на первой ступени нагрев осуществляют до 200-400 С с выдержкой, составляющей 0,42-0,55 от длительности выдержки на последующей ступени, а нагрев на последней ступени ведут при 690710 С.

Та блица )

Коэффициент низотро» ин

2

4

6 ,7

450

71

68

66

68

90 .1 25

/ 1,10

1,46

1,50

1,52

1,51, 1,48

1,20

1, 15

1461771

О «cl ЕЧ r m ЕЧ»" ЕЧ е- О О «Ч а- а»

el Oi Oi r r r r r eO r = 00 О, lCl ИNа-ON«-OЕЧO l«l«c! 0«Ч ЕЧ«h0 а е а а а е а е е ° е е е а е а а е а а а

О»». In e 00 Ф 0 s a r lo In Co CII 4 r»0 IA «Ю In 0»r» е а а а а е а а ° а е е е е е à о à а а

«Ч»» «Ч В Л Ф О Л Ф О Ф ЕЕЪ «Cl О а" Р О Ф Ф Ф Э с1 « Ъ«»Ъ «Ч «Ч ЕЧ ANN 0Ú «Ч N «5|àÚRN 0ЪCV 0Ъ l»! ЕЧ

Ф Оъ Л О О О ЧЪ 0 И Cl О О Ф Ф И О О О О И lO

О О О r r «Ч 0 «»Ъ \Ч 0 Pl Е Ch О D Е Ъ r. ЕЧ О «Ч r

0 е»0 .4!»0»0 0»Ч»0 Е«Ъ»0 а 0 е 0" 0 0

И Ф И 00 И И И О Ф Ml И О О И Ф «О Ф О «Ч Ф Ф

ОООО -«ЧО«Ч»-ОЕЧ»-ФООЕЧО -ОЪrО

Е Ъ 0Ъ Е Ъ «"Ъ M 4»Ъ C«l «»Ъ 0 \ «ЕЪ A ЕЕ! N Е Ъ «»Ъ Е Ъ M РЪ N Е»Ъ 0Ъ

3Ф

О ° 1

В,О ОР0

«О Ф

«ч. «Ч ф

О О

° а

0

Ф

° О

00 Р

И еч

О

О

«!

О

«Ч

О О еч «Ч

Р Ф

О

CV

О

Ф « Ъ а а

О D

О

0 а

О

И а

О

ЧЪ а

О

И а

О!

6 !лhа

Э !0 g ф

2йй жР

Э > Р е О 0!0

Ь!. ИР,X«tо

И л

С4! Р!! ф! hz

0l a W 0!

5 !. 2 «0 Р, Э ф О О ф О

Р, g Д C!î! h

А !0 0

Ц Я Р

Е,0 Х а О !

0 Р и

U Р, Ф Х

О Ф с6 О Э

Ж t(ф ф

«ф1

М

0! Cl. à ф О ф

CC 0l Х !0 Р

X е! Р, Е v3 2 М 0l О

&л pl Щ М Р оо! 1м

Н «0 0!

О А !0 4 0l Х С» О «0 Ре

Х Ю О.CI 0!

О Ж е !» Ж !»

63

О ф уох

0Ъ ЕЧ М Ф ЕЧ И

-Э .Е Э И

Q М ж!еак

О ф Э О!

0 33.О Ь4

° — «Ч е Ъ . 0 И

Е»

«l

И 4l ф

0)