Способ термического упрочнения стального проката

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к термическому упрочению крупносортной арматурной стали. Цель изобретения - повышение циклической прочности и трещиностойкости проката. Способ включает аустенизацию и охлаждение в камерах с прямоточной и противоточной подачами воды, подаваемой со скоростью 1-15 и 10-25 м/с при избыточном давлении 5-20 ати со скоростью охлаждения проката 100-550°С/с до температуры 575-630°С, далее на воздухе. Использование способа позволяет повысить эксплуатационную стойкость крупносортного проката. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 21 D i/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ

СТАЛЬНОГО ПРОКАТА (57) Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к термическому упрочению крупносортной арматурной стали. Цель изобретения — повьппение циклической прочности и трещиностойкости проката. Способ включает аустенизацию и охлаждение в камерах с прямоточной и противоточной подача,ми воды, подаваемой со скоростью 1-15 и 10-25 м/с при избыточном давлении

5-20 ати со скоростью охлаждения проката 100-550 С/с до температуры 575о

630 С, дале е на в о здухе . Ис поль э ов ание способа позволяет повысить эксплу- атационную стойкость крупносортного проката. 1 табл. моточную и противоточную форсунки с ф камерами охлаждения. Давление на форсунках составляет 10, 5, 20, 10, 20 и

10 ати и соответственно. Это давление охлаждающей воды обеспечивает скоо 3а рость охлаждения проката 100-550 С/с и гидротранспортирование проката.

Причем в последующих секциях охлаждения направление и скорость потока могут иметь различное направление и величину, необходимые для обеспечения

; охлаждения проката до 575-630 С со скоростью 100-550 C/с и его гидротранспортирования. юЬ

После интенсивного охлаждения до 575 — 630 С раскаты арматурной стали поступают на холодильник стана, где охлаждаются на воздухе до температуры окружающей среды.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4331875/23-02 (22) 27.08.87 (46) 07.11.89. Бюл. Р 41 (7 1) Макеевский металлургический комбинат им. С.M.Êèðoâà и Институт черной металлургии (72) В.М.Кондратенко, И.С.Самофалов, В.К.Бабич, M.Â.Kóâüìè÷åâ, С.С.Клягин, В.М.Иващенко, M.Ã.Ýðëèõ, Ю.В.Прилепский, Ю.И.Морозов и П.П.Ярмоленко (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1216220, кл. С 21 D 1/02, 1/78, 1982.

Авторское свидетельство СССР

NI 635144, кл. С 21 D 1/02, 7/14, 1977.

Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке проката, преимущественно к термическому упрочнению крупносортной арматурной стали.

Целью изобретения является повышение циклической прочности и трещиностойкости.

Пример.Способ опробован на стане 350-2 при производстве термоупрочненной арматурной стали периодического профиля..Арматурные раскаты диаметром 28 и 32 мм с температурой аустенизации после чистовой клетиста- на пропускают через серию охлаждающих устройств, включающих (в порядке прохождения проката) прямоточную форсунку с камерой охлалщения, противоточную, прямоточную, противоточную, пря„„Я0„„1520112 А 1

1520112

Пля крупносортного проката, в частности арматурной стали периодического профиля, охлаждение до 575 — 630 С со скоростью менее 100 С/с не обеспечи- вает повышения механических свойств углеродистых и низколегированных арматурных сталей.

При скорости охлаждения проката более 550 С/с трещиностойкость снижа- 1ð ется, арматурная сталь переходит в более высокий класс прочности и ее эксплуатируют при больших нагрузках.

В этом случае надежность работы изделия снижается. 15

Величину давления воды, скорости противоточного потока и его направление на различных участках интенсивного охлаждения выбирают в зависимости от диаметра, .химического состава охлаждаемого проката, скорости прокатки, длины трассы охлаждения и других характеристик прокатного стана, чтобы обеспечить среднюю скорость охлаждения проката 100 — 550 С/с до достиже- 25 ния средней по сечению температуры

575 — 630 С и его надежное гидротранспортирование.

Для обеспечения скорости охлажде- 30 ния проката от 100 до 550 С/с, надежного гидротранспортирования, обеспечивающего после порезки на барабанных ножницах разрыв между раскатами до 2 м, эффективность применения противоточного потока воды имеет место при скорости потока более 10 м/с. В этом случае создается минимально возможное тормозное усилие, которое гасит скорость проката и совместно с самоторможением обеспечивает укладку охлажденного проката на холодильнике стана.

При скорости потока воды более

25 м/с величина тормозного усилия ве- 5 лика и не обеспечивает при требуемой скорости охлаждения необходимого разрыва между раскатами после их порезки на барабанных ножницах. В результате этого происходит заклинивание про" ката в линии прокатки, на устранение которого необходимо значительное количество времени, и производительность стана существенно снижается.

Б таблице приведены данные механических свойств, циклической прочности (предел выносливости) после обработки по предлагаемому и известному способам (аустенизация и охлаждение со скоростью 700 С/с до 585 С в закрытой камере прямоточным потоком воды с давлением 10 ати, скоростью подачи воды 14 м/с, а далее— на воздухе).

Как следует из приведенных в таблице результатов, положительный эффект обеспечивается в предлагаемом диапазоне технологических параметров (опыты 3 — 8) и отсутствует за его . пределами (опыты 1, 2, 9 и 10).

Техническим преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является получение более высоких эксплуатационных свойств крупносортного проката, возможность большего диапазона регулирования гидротранспортирования крупносортного проката. Кроме того, способ позволяет повысить циклическую прочность, трещиностойкость и регулировать скорость гидротранспортирования проката.

Применение предлагаемого способа позволит производить крупносортную термически упрочненную в линии прокатки стана арматурную сталь и увеличить на 20Ж объем арматуры диаметром 25, 28, 32 мм класса А -III.

Формула из обре тения

Способ термического упрочнения стального проката, преимущественно арматурных стержнеи, включающий аустенизацню и охлаждение в закрытой камере с прямоточной подачей воды со скоростью 9 — 14 м/с при избыточном статическом давлении 5 — 10 ати до достижения средней температуры по сечению 575 — 630 С, далее — на воздухе, отличающийся тем, что, с . целью повышения циклической прочности и трещиностойкости, охлаждение прока та ведут со скоростью 100 — 550 С/с последовательно в камерах с прямоточной и противоточной подачей воды, при этом противоточную подачу воды осуществляют со скоростью 10 — 25м/с.

) 1520112 Ударная вязкость а„, Дж/см, при

+20 С

Средняя скорость охлаждения, g/ñ

Средняя температура по сечению, С

Предел выносливости, -1К

H/ìì

Опыт по способу

585

190

Составитель В.Русаненко

Редактор И.Дербак Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 6723/29 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ -Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Иредлагаемый

1 80

2 80

3 100

4 100

5 310

6 310

7 550

8 550

9 580

10 580

Известный

11 700

630

84

72

137

192

176

79

115

184

172

208

203

214

211

206

189

181