Способ термической обработки высокопрочного проката

 

Изобретение относится к черной металлургии и совершенствует процесс термической обработки холоднокатаной стали повышенной прочности, раскисленной TI . Цель - сокращение энергозатрат при сохранении прочностных и пластических свойств проката из стали, раскисленной титаном. Стопу рулонов нагревают со скоростью 40 - 50°С/ч до 600-620°С и проводят промежуточную выдержку, например, в течение 15 ч. Затем осуществляют повторный нагрев со скоростью 70-80°С/ч до температуры окончательной выдержки 690 - 710°С. Длительность окончательной выдержки в 1,5 - 2 раза больше промежуточной выдержки. Затем осуществляют охлаждение до температуры распаковки. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СоаМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

Оч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ ТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 42900066/23-02 (22) 27,07.87 (46) 30.09.89. Бюл. fà 36 (71) Институт черной металлургии (72) В.И.Кусов, В.Л.Мазур, В,К.Бабич, А.М.Нестеренко, В,А,Пирогов, А,H.Нищенко, 8 И.Куличков, А.К.Грузнов, A.Ï.Èàïoâàëîâ и E.È.Áóëàòíèêîâ (53) 621.785 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1162877, кл. С 21 D 9/48, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1168615, кл. С 21 D 1/78, 1984, (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ВЫСОКОПРОЧНОГО ПРОКАТА (57} Изобретение относится к черной металлургии и совершенствует процесс

Изобретение относится к черной металлургии и совершенствует процесс термической обработки холоднокатаной стали повышенной прочности, раскисленной Ti.

Цель изобретения — сокращение энергозатрат при сохранении прочностных и пластических свойств проката из стали, раскисленной титаном, Предлагаемый способ термической обработки высокопрочного проката осуществляют следующим образом.

На стенде колпаковой печи формируют стопу из 3-4 холоднокатаных зулонов, накрывают ее муфелем, устанавливают нагревательный колпак и нагревают стопу рулонов со скоростью 40

50 С/ч по стендовой термопаре до 600620 С. После этого проводят промежуточную выдержку, например, в течение

„„SU„, 3511284 (51)4 С 21 D 1/78

2 термической обработки хоподнокатаной стали повышенной прочности, раскисленной Ti. Цель изобретения - сокращение энергозатрат при сохранении прочностных и пластических свойств проката из стали, раскисленной титаном, Стопу рулонов нагревают со ско" ростью 40-50 С/ч до 600-620 С и проводят промежуточную выдержку, например, в течение 15 ч, Затем осуществляют повторный нагрев со скоростью

70-80 С/ч до температуры окончательной выдержки 690-710 C. Длительность окончательной выдержки а 1,5-2 раза больше промежуточной выдержки, Затем осуществляют охлаждение до температуры распаковки, 3 табл. l5 ч и осуществляют повторный нагрев со скоростью 70-80 C/í до температуры второ" выдержки 6 0-7100С. Длительность второй выдержки в 1,5

2,0 раза больше длительности промежуточной выдержки и составляет, например, 28 ч. По окончании выдержки снимают нагревательный колпак и осуществляют охлаждение стопы рулонов под муфелем до требуемой температуры распаковки.

Сокращение энергозатрат при использовании предлагаемого способа достигают за счет проведения промежуточной выдержки при 600-620 С. Повышенная на 50-700С по сравнению с известным способом температура промежуточной выдержки приводит к резкому повышению скорости процесса первичной рекристаллизации, В резуль" з 151128 тате сокращается длительность промежуточной выдержки и, соответственно, длительность процесса термообработки в целом. Сокращение работы нагревательного колпака и циркуляционного вентилятора приводит к сокращению расхода условного топлива, электро; энергии, защитного газа, т,е. при,водит к снижению энергетических за трат.

Предлагаемый способ термической обработки опробован в промышленных условиях. С этой целью на пятиклетевом стане 2030 прокатали две плавки из стали 08ГСЮТ, одну — на толщину полосы I,О мм со степенью обжатия (Е) 7ОЖ и вторую - на толщину полосы

2,0 мм с Е 504. Часть рулонов из гголос толщиной 1,0 мм отожгли по предлагаемому, а часть — по известному способам. Аналогично поступили с металлом, прокатанным со степенью деФормации 50"в.

Температурные режимы отжига и ре- 25 зультаты механических испытаний при.ведены в табл, Из данных табл.1 следует,что оптимальная твердость 55-65 единиц и 1012 балл зерна феррита достигаются при температурах 600-620 С и длительность выдержки, равной 0,6-0,48 длительности выдержки при 550 С в известном способе, При длительности выдержки больше 0,6 снижается твердость металла, что приводит в послед Ф ствии к снижению прочностных свойств ,в отожженном листе. При длительнос,ти выдержки меньше 0,5-0,48 в металле

,не происходит полностью собирательная

40 рекристаллизация, повышается его твердость, что B дальнейшем не обес,.печивает требуемого по названным ТУ удлинения, Взаимосвязь между температурой

;промежуточной выдержки, ее длитель45 ности и конечными механическими свойствами отожженной стали, полученная гопытынм путем, представлена в табл.2.

Экспериментальными данными установлено, что,требуемые ТУ 1»-1-3764- 50 !

84 механические свойства на уровне ь i294 H/èèã &вы 400 Н/мм2 и

3 3,ОЗ, обеспечиваются в стали с минимальными энергетическими затратами в случае проведения выдержки, ри 600-620 С; при этом длительность фе должна быть короче основной B 1,5 1,0 раза, т.е, отношение основной

4 4 выдержки к промежуточной равно 1,52,0, причем максимальное сокращение энергозатрат достигается, если для полос, прокатанных с обжатием, меньшим или равным 50 в, температуру выдержки устанавливают в пределах о

620 С, а длительность ее короче основной выдержки в 1,5-1,7 раза. При увеличении длительности выдержки увеличиваются энергозатраты, при сокращении сталь не удовлетворяет

ТУ по удлинению.

Для полос, прокатанных с обжатием более 504, целесообразно температуру выдержки устанавливать на уровне

600 С, Выдержка, обеспечивающая минимальные .энергозатраты,короче длительности основной выдержки в 1,8

2,0 раза.

Если температура промежуточной выдержки составляет 580-590 С, то требуемый уровень свойств достигается при отношении выдержек, равНом не менее 1,3, но при этом увеличиваются энергозатраты по отношению к оптимальной температурной выдержке.

При увеличении температуры выдержки о до 630-650 С энергозатраты сокращаются, но резко снижаются прочностные свойства стали.

В табл. 3 приведены опытные данные по отжигу холоднокатаной стали типа

ОЯГС".OТ в колпаковых печах с различной температурой и длительностью промежуточной выдержки. Согласно этим данным использование предлагаемого способа обеспечивает сокращение энергозатрат по сравнению с известкг -у .т ным с 58,25 ------ до 54 5 кг;у -т

56,8 --- ---, при средней массе т стопы рулонов 75-77 От, ткономия энергозатрат достигается за счет сокращения длительности промежуточной выдержки, т,е. за счет сокращения времени работы нагревательного колпака в целом.

Согласно полученным данным использование предлагаемого способа позволяет сократить длительность процесса нагрева на 8-10 ч, в результате чего энергетические затраты, т.е. расход условного топлива сокращается на кг.у.т

3,4-3,7 --------, т.е, в среднем на 6-73.

5 15112

Сравнительный анализ данных по отсортировке отожженных листов показал, что при использовании известного способа выход годного листа, удовлетворяюдего,У, составляет 87ь, при т

5 использовании предлагаемого - 953

Ф т.е. увеличивается íà 12ь.

Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с известным позволя- 10 ет эа счет повышения температуры промежуточной выдержки .сократить на б7Ô энергетические затраты и благодаря стабилизации пластических и прочностных свойств металла во всем его 15 объеме увеличить выход годного на

124.

Таблица 1

Твердость металла и балл зерна Феррита при температуре промежуточной выдержки,о С

630-650

500-550 боо-61о

610-620

560-570

58о-59о ч8 53

9-10

60-65

12»1 бо-65

° » ««

12-14

55-60

Ю

12-14

4о-48

9-10

58-60

12»14

60-65

\»

12-14

60-65

»« »

50-55

50-55

0,9-0,95

9-10

9-10

12»1

50 -58

"5-50

1Î-12

52 58

10-12

60-65

68-75

12-1Й

68»70

0,7-0,85

9-10

12-1

12" 1

63-68

55-60

73-78

12-14

50-55

12-11

70-75

0,55-0,6

10-12

12-1

12-1

55-áo

10-12

55-60

55-60

1Ц

75-78

65-?o

12-14

75-80

12-14

0 5-0,48

10-12

58-63

12-1

78-80

58-65

?5-80

12-1й

70-75

0,4-0,45

10-1

10-1

12-1

12-1

П р и м е ч а н и е, В числителе показана твердость металла; в знаменателе - балл зерна феррита.

Отношение длительности основной выдержки к длительности вы держки при

500-550 С

Формула изобретения

Способ термической обработки высокопрочного проката, включаоций нагрев до промежуточной температуры, выдержку, нагрев до 690-710 С, выдержку в течение 15»30 ч и охлаждение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокрац ения энергозатрат при сохранении прочностных и пластических свойств проката из стали, раскисленной титаном, промежуточную температуру нагрева устанавливают до 600620 С, а выдержку при температуре ведут в 1,5-2,0 раза короче второй выдержки.

1511284

Таблица2

Ленные для полос, прокатанных со степенью обжатия до или равной 503, а также при степени обжатия более 503 при температуре промежуточной выдержки, С

Отно2венив длительности ос»

Н08НоА

5Â0-59О выдержки к промежуточной

6„, 1 ьь

Н/ммв ) Нlммв

6,, и/ммв

6в, Нlммв

24 0-25 О

--«1-- -1

28,5-29,6

246- 0

490-492 2318-24 1

343-347

339-342

480-494

Й82:ЙЯ

)34 Ö8»

3 0-325

2,1

338-344

330-338

340-342

33Й-336

487-4 0 24 0-24 6

1 1

480-Й85 27,0-27.,3

475 489

Й7Й-Й89

24 8-25 В

1» 1

30,6-31,7

382-385

316-318

Я6»3 0

330-332

478-485 24 6-25 2

1 1

470-Й76, 27,8-28,0

332-340

329-332

470 482

Ij85=Й77

25 2-26 4

» »««» 1»»»»» »1»»»

3 I,8-32,6

323-328

3 10-3 14

25 4-26 8

1 - 1

32,0-33,1

468-475

Й80-Й70

25 1-26 О

1 15»

28,3-28, 466»474

Й52-Й5Й

326-337

325-328

315-320

303-309

I„7.,М:Ш

320»325

„„465 468

"Й57:Й82

26 2-26 5

318-321 460-и64

26 0-27,5

1 1

32,4-33,6

306"312

294-300

29,1-29,5

455-460

ЙЙ6-Ц8

316-325

318-320

308-318

304-312

29 0-29 5

»С - 1

29,8-30,0

451-458

ЙЙ5:Й5) Т

29 6-30 5

32 8-3 0

290-300

288-293

308»312

306»310

448-454-, 29 4-29 8

С -- 1

442-450 30,2-30,8

280-290

274-298

445-450

Й35:ЙЙ7

30 4-30 9

1 1

33,4-30,2

278-285

269-280

1„0 ь

Продолжение табл, 2 данные для полос, прокатанных =o степенью обжатия до или равной 50, также при степени обжатия более 504 при температуре промежуточной выдержки, С

Ь т, H/ммс! ьв д2„, «

Н/ммя

„я2

6,, H/Ö213

482-485

Й79-Й83

487-498 26„7-28с8 306-308 479-485 27 4-28

1 С . „- 1

Йт{-480 27,6-28,5 292-295 470-478 28,0-28,8

2512-2518

321-328

301 =308

2,.1

2613-26 9

2,Й-28,6

4?8-Ч90 28 2-2918 293-298, 472-475 28 5-29 6

64-487 30 0-30,4 290-29с 460-ЙЬ6 30 3-30 6

476-480

470-478

316-322

300-306

2.0

47з-484 2910-3011 290-296 460-468 3012-3016

310-318

296-302

470-475

»Й80-Ij88

27,3-27 5

1..- 1

2BÄ6-29,3

302-310

290-300

460»473 30*2-)0Д 286-291 450-458 30 9-31 1

453-иоЙ 30,5-31,5 Z80-287 438-488 31,7-32,0

461-468

Й53-Йч2

28 0-28 2.1 1=

29,0-29,3

458-460 31 3-31 8 282-290 436-445 31 8-32 0

31331 - „31

4ЙI »452 31,7-33,0 278-255 430-4-20 32,1-32,8

28 5-28 8, 300-306

« 1 Ст»

30 /1-30во, 352-29b

448-453

ЙЙ5-Й50

446-453 311823214 278-286 430-438

32 2-33 О

«1 «1

33-,1-33,8

288-300

2Т5:290

445-450

-Ijlj {l: Ijlj 5

29 0-29 3 ст 1

30,и-30,9

421-429 32 8-33 4

412-420 ЗЙ,0-34,3

„2 6-32 8 270-278

«ъс- 1

33,2-33,6 264-273

{2 26-4{20

„0 Z-30 6 276-280

1.. 1

3l,1-31,3 265-275

442-и46

Ц :ЙЙ0 8"

-» и р и и е ч а 21 и е, В числителе представлены данные для полос, прокатанных со степенью обжатия до или равной2 50т;; в знэменате22е - то же, при степени обжатия более 50ф.

Отно2аение дх2итэльности основной

ЕЬ2ДЕ 222 ЖИ к проне"

2 <," Ò Î 4 22

1 ! 1»8

1-7

600 (630-650

C 22, Н/ммв