Способ обработки проката из углеродистых и низколегированных сталей

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению подката из углеродистых и низколегированных сталей для последующего холодного волочения . Цель-повышение пластичности за счет формирования наружного слоя зернистого перлита. Способ предусматривает циклическое охлаждение стали после прокатки с поддержанием температуры поверхности в пределах 500-700°С до достижения среднемассовой температуры 600-700°С за время 0,3-1.5 с после прокатки , изотермическую выдержку при этих температурах в течение 1-7 с, последующее охлаждение со скоростью 1-5°С/мин до достижения среднемассовой температуры 560-580°С, окончательное охлаждение на воздухе. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 О 1/02, 8/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693328/02 (22) 18.04.89 (46) 07,12.91. Бюл. М 45 (71) Ю.В. Кузнецов, Г.Н. Иванова. Н.И. Мордвина, А.А. Никифоров, M.È. Махнев, А.С.

Кудряшов и P.Ã. Фофанов (53) 621.785,79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

No 1379318, кл. С 21 0 1/02, 8/06, 1986. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОКАТА ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ

СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению подката из углеродистых и низколегированИзобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению подката из углеродистых и низколегированных сталей для последующего холодного волочения.

Цель изобретения — повышение пластичности путем формирования наружного слоя зернистого перлита.

В предложенном способе сфероидизация карбидов достигается возникновением большого количества дислокаций и вакансий в стали в области перлитного превращения, которое создается не только за счет высокой скорости охлаждения, но и за счет сохранения несовершенств кристаллической решетки, образовавшихся при горячей деформации аустенита. Для этого сталь ох„„Я2„„1696581 А1 ных сталей для последующего холодного волочения. Цель — повышение пластичности за счет формирования наружного слоя зернистого перлита. Способ предусматривает циклическое охлаждение стали после прокатки с поддержанием температуры поверхности в пределах 500 — 700 С до достижения среднемассовой температуры

600 — 700 С за время 0,3-1,5 с после прокатки, изотермическую выдержку при этих температурах в течение 1-7 с, последующее охлаждение со скоростью 1 — 5 С/мин до достижения среднемассовой температуры

560-580 С, окончательное охлаждение на воздухе. 1 табл. лаждается непосредственно после прокатки. Применение высокой скорости охлаждения приводит к быстрому снижению температуры поверхности стали.

При достижении температуры поверхности 500 С интенсивное охлаждение водой прекращается. За счет внутреннего тепла катанки происходит разогрев поверхностного слоя. В процессе разогрева температура поверхности не должна превышать

700 С, так как при более высокой температуре происходит рекристаллизация стали, уменьшающая количестводефектов кристаллической решетки. После этого следует новый цикл охлаждения проката. Таким образом. охлаждение стали состоит из нескольких

1696501

20

50 циклов, в которых температура поверхности меняется в пределах от 500 до 700 С, Общая длительность циклического охлаждения составляет 0 3-1,5 с в зависимости от марки стали, После циклического охлаждения среднемассовая температура проката должна составлять 600-700 С. В этом интервале происходит активная диффузия углерода в стали к дислокациям, зарождение карбидов и их рост, После достижения среднемассовой температуры 600-700 С делается выдержка в течение 1 — 7 с для выравнивания температуры по сечению проката.

После выравнивания температур осуществляется замедленное охлаждение проката со скоростью 1 — 50С/мин. В процессе замедленного охлаждения происходит распад переохлажденного аустенита с получением структуры мелкозернистого перлита.

Медленное охлаждение осуществляется до 560 — 580 С. Перлитный распад полностью завершается при охлаждении до

580 С, Предложенный способ позволяет сфор- 2 мировать двухслойную по сечению проката структуру стали, В процессе циклического охлаждения поверхностные слои претерпевают более сильное изменение температуры, кроме того, после прокатки 3 поверхностные слои охлаждаются значительно быстрее, чем центральные слои проката, Это обеспечивает большую насыщенность дислокациями и вакансиями поверхностного слоя, чем центральных слоев 3 проката, Поэтому после охлаждения поверх. ностный слой будет иметь однородную структуру мелкозернистого перлита, который обладает высокой пластичностью, В центральном слое проката. вследствие меньшей интенсивности изменения температуры при циклическом охлаждении, образуется небольшоее количество тон коплЪстинчатого перлита. Но тем не менее прокат обладает хорошей деформируемостью, так как при во- 4 лочении неблагоприятное напряженное состояние возникает в поверхностном слое, который имеет максимальную пластичность.

Эффективность способа охлаждения оценивают по результатам холодного волочения. В соответствии с предложенным способом опробовано три варианта охлаждения.

В первом варианте скорость прокатки составляет 25 м/с; температура конца про- 5 катки 900 С, циклическое охлаждение осуществляют в течение 0,3 с в двух охлаждающих устройствах, в двух последующих устройствах подачу охлаждающей воды прекращают. В процессе охлаждения проката по первому варианту температуру стали в центре проката и среднемассовую определяют расчетным путем. Температура проката после циклического охлаждения составляет 700 С и измеряется посредством автоматического пирометра, установленного в моталке. Время изотермической выдержки бунта в моталке составляет 1 с, после чего бунт выдается на пластинчатый транспортер. Охлаждение бунта массой 450 кг на транспортере осуществляется на воздухе со скоростью охлаждения 5 С/мин, После достижения температуры 580 С бунт перебрасывается на крюковой конвейер для интенсивного охлаждения на воздухе. Холодное волочение производят без отжига подката. Замечания в процессе волочения отсутствуют.

Во втором варианте скорость прокатки составляет 15 м/с, температура конца прокатки 950 С, время циклического охлаждения 1,5 с, температура проката после циклического охлаждения 600 С, время изометрической выдержки 7 с. Замедленное охлаждение бунта производят с применением теплоизолирующих экранов со скоростью

1 С/мин до температуры 560 С, Дальнейшее охлаждение бунта происходит на крюковом конвейере. Холодное волочение подката производят без отжига, замечания отсутствуют.

В третьем варианте охлаждение проводят по промежуточным параметрам предложенного способа.

Результаты всех экспериментов сведены в таблицу, Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ обеспечивает повышение пластичности стали, в результате сталь может использоваться для получения . продукции ответственного назначения.

Использование предлагаемого способа обработки подката обеспечивает по сравнению с известными способами экономию энергетических затрат вследствие исключения операции отжига перед волочением подката и сокращение длительности иэотермической выдержки.

Для высокоуглеродистых сталей марок

У12А, ШХ15 и т.д, перед волочением может использоваться смягчающий отжиг для снижения твердости стали. Длительность смягчающего отжига значительно короче сфероидизирующего, что также обеспечивает экономию энергоресурсов.

Формула изобретения

Способ обработки проката из углеродистых и низколегированных сталей, включа1696501

П р и м е ч а н и е: Зернистый перлит — 3П; пластичный перлит — ПП.

Составитель В.Китайский

Редактор А,Козориз Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор 3.Лончакова

Заказ 4278 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ющий горячую пластическую деформацию, циклическое охлаждение поверхности до достижения среднемассовой температуры

600-700 С и окончательное охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности путем формирования наружного слоя зернистого перлита, охлаждение в каждом цикле осуществляют до 500 — 700 С с достижением среднемассовой температуры за время 0,3-1,5 с. затем проводят изотермическую выдержку

5 в течение 1-7 с и дальнейшее охлаждение со скоростью 1-5 град/мин до среднемассовой температуры 560-580 С.