Способ нагрева под прокатку аустенитной коррозионностойкой стали

 

Изобретение касается способа термической обработки слитка в аустенитной коррозионно-стойкой стали. Сущность1 слитки из аустенитной коррозионно-стойкой стали 08 х 20Н9Г7 нагревают до 650°, выдерживают 8 ч (предварительный отжиг), затем до 1170- 1200°С, выдерживают 8 ч и прокатывают на стане 850. Такая обработка приводит к уменьшению межфазной границы аустенит - феррит на 18-100%. что обеспечивает снижение расходного коэффициента при горячей прокатке на 5-10% на 5-10 % 6, 3 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 О 6/00 ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

J .т ;

\ э «/1, ьg. l ° J

Ь;, .;, ь . %Ъ7,ь-..4 мь

|ь

Ф

Мь

° ь ьи

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . (21) 4767027/02 (22) 08.12,89 (46) 23.07.92. Бюл. М 27 (71) Производственное объединение "Ижсталь" (72) С.А.Зинченко, Д.Б,Титоров, l0.Â,Êóçíåцов, В.Г.Мирзоян и А,Н.Ефимович (56) Грачев С.В., Анохина Н.К. Пластичность и структурные изменения при нагреве в стали 10Х23ХН18, содержащей свинец, — Известия вузов, Черная металлургия, 1984, Q 4, с. 61-65.

Гуляев А.П., Жадан Т.А. Новые низколегированные нержавеющие стали. — М.: Металлургия, 1972, с. 87.

Изобретение относится к способам повышения высокотемпературной пластичности стали, в частности аустенитной . коррозионно-стойкой с дельта-ферритом, и может быть использовано при термической обработке в процессе нагрева под прокатку слитков, загрязненных легкоплавкими примесями, например свинцом, Известна аустенитная коррозионностойкая сталь, соцержащая дельта-феррит, склонная к растрескиванию при горячей обработке давлением под влиянием легкоплавких примесей, таких как РЬ, Bl,Sn,Sb,As. Присутствие свинца в количестве более 0,0015 мас.g существенно снижает прокаты ваемость стали марки

08Х20Н9Г7Т и вызывает растрескивание поверхности блюмов. Низкий уровень высокотемпературной пластичности и сопротивления растрескиванию npvi горячей прокатке литого металла обусловлен скоплением примесей на границах при кри-.

<„5U,, 1749257 А1

2 (54) СПОСОБ НАГРЕВА ПОД ПРОКАТКУ

АУСТЕНИТНОЙ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ СТАЛИ (57) Изобретение касается способа термической обработки слитка в аустенитной коррозионно-стойкой стали. Сущность, слитки иэ аустенитной коррозионно-стойкой стали 08> х 20Н9Г7 нагревают до 650, выдерживают

8 ч(предварительный отжиг), затем до 11701200 С, выдерживают 8 ч и прокатывают на .стане 850. Такая обработка приводит к . уменьшению межфазной границы аустенит — феррит на 18 — 100, что обеспечивает снижение расходного коэффициента при горячей прокатке на 5-10Я, на 5-10;4 6, 3 табл сталлизации стали. При температурах нагрева под прокатку расплавление легкоплавких примесей снижает сопротивление отрыву в области их залегания практически до нуля

Одним из способов нейтрализации ох- ф рупчивающего действия легкоплавких примесей, в частности свинца, является связывание примесей в тугоплавкие соединения посредством модифицйрования стали . щелочноземельными или редкоземельными элементами, а также бо- ),» ром и цирконием. . Недостатком этого способа является то, что количество модифицирующих добавок необходимо выдерживать в достаточно узких пределах, Малые концентрации модификаторов не оказывают благоприятного воздействия, большие усугубляют склонйость стали к горячему растрьеьскиванию.

Для повышения высокотемпературной пластичности перед прокаткой слитки на1749257

20

40

50 гревают и выдерживают(гомогенизируют) в течение нескольких часов при температурах горячей обработки давлением.

Однако горячая прокатка аустенитной корроэионно-стой ой стали сопровождается в ряде случаев растрескиванием поверхности заготовок, Одной из причин снижения высокотемпературной пластичн< сти является присутствие в стали легкоплавких примесей.

Целью изобретения является повышение высокотемпературной пластичности стали, уменьшение растрескивайия поверхности блкй4ов и снижение расходного коэффициента при горячей прокатке.

В аустенитной стали непосредственно после кристаллизации имеется значительное количество дельта-феррита, которое .уменьшается с понижением температуры.

Ввиду достаточно больших скоростей охлаждения слитков в реальных условиях процессы формирования равновесной структуры затруднены. Поэтому после Охлаждения в структуре стали сохраняется избыточное количество дельта-феррита.

Согласно предлагаемому способу слитки аустенитной коррозионно-стойкой стали, загрязненной легкоплавкими примесями, во время нагрева до высоких температур подвергают предварительному низкотемпературному отжигу, вызывающему протекание фазового превращения феррита в аустенит в такой степени, чтобы обеспечить уменьшение удельной межфазной поверхности эустенит/феррит на величину не менее 18 ф,. При низкотемпературном отжиге достаточной продолжительности уменьшается количество дельта-феррита вплоть до полного исчезновения отдельных кристаллитов, Примеси оказываются в теле зерна аустенита, При последующем нагреве в интервале температур горячей прокатки обраэуются кристаллиты нового ферритэ со свободной от примесей границей, Это приводит к повышению высокотемпературной пластичности и сопротивления поверхностному растрескиванию при горячей прокатке.

В табл 1 приведены результаты исследования влияния температуры предварительного ниэкотемперэтурного отжига на расходный коэффициент и качество поверхности блюмов стали 08Х20Н9Г7Т, содержащей 0.0015 мас,, свинца, Предотвращение поверхностного растрескивэния блюмов достигается, когда слиткй в процессе нагрева под. прокатку подвергают предварительному отжигу в интервале температур 500-650 С. Для создания достаточного запаса высокотемпературной пластичности необходимо в ходе предвэрительного низкотемпературного отжига получить относительное уменьшение удельной межфазной поверхности аустенит/феррит не менее 18%, Чем больше это уменьшение, тем в большей степени межфазные границы аустенит/феррит освобождаются от примесей. Предельное уменьшение межфазной поверхности может составлять 100%, когда исчезают все кристаллиты дельта-феррита.

В табл,2 приведены данные по изменению объемной доли феррита в литой стали

08Х20Н977 в зависимости от времени отжига при 600 С.

Для практически полного завершения фазового превращения феррита в аустенит (приведения фазового состава к равновесному при данной температуре) необходима выдержка не менее 2 ч. Ччитывая, что для прогрева крупногабаритных заготовок (слитки сечением порядка 300 мм) требуется выдержка не менее 3 ч, время предварительного отжига слитков должно составлять не менее 5 ч. Верхняя граница времени отжига определяется технологическим циклом нагрева и не превышает 10 ч.

В табл.3 приведены результаты испытаний на высокотемпературную пластичность литого металла модельных плавок .стали

088Х20Н9Ё7Т после термической обработки известным способом (нагрев и выдержка при температуре горячей прокатки 1200 С, 2 ч) и предлагаемым способом. (ступенчатый нагрев с выдержкой при 600 С, и 5 ч и последующей выдержкой при 1200 С, 2 ч), Высокотемпературную пластичность определяют при температуре начала горячей прокатки исследуемой стали 1170 С при испйтаниях на растяжение по относительному сужению в шейке образцов ф и методом прокатки на клин по относительному обжатию до появления первых разрывов на боковых гранях образцов U. Содержание свинца в плавках варьируют в пределах от

0,0006 (металл, практически чистый по свинцу) до 0,0040 мас.%. Средние значения показателей пластичности сравнивают по критерию Стьюдента при уровне доверительной вероятности 0,90.

Результаты испытаний свидетельствуют, что введение операции предварительного низкотемпературного отжига, обеспечивающего уменьшение объемной доли дельта-феррита на 18-100%, эффективно для повышения высокотемпературной пластичности литого металла с содержанием свинца 0,0015 мас.% и более. Предлагаемый способ нагрева позволяет восстановить уровень высокотемпературной пластичности литого металла, охрупченного присутствием легкоплавкой примеси, 1749257

Таблица1

Относительное уменьшение удельной межфазной поверхности, Температура предварительного отжига, С

Расходный коэффициент, т/т

Удельная межфазная поверхность, см /смз

Дополнительные характеристики

9,823

Без отжига

1,515

Поверхностные трещины

То же

9,037

1,580

450

500

8,038

Отсутствуют поверхностные трещины

То же

1,456

570

1,433

7,144 н

1,427

650

6,251

Грубые поверхностные трещины

710*

8,644

1,992

* По данным рентгеноструктурных исследований после отжига в интервале температур

700-800 С имеет место выделение хрупкой а- фазы. практически до уровня высокотемпературной пластичности металла, чистого по примеси, Пример, Предлагаемый способ опробован при горячей прокатке слитков аустенитной корроэионно-стойкой стали

08Х20Н9Г7Т. Плавку с содержанием свинца

0,0018 мас.% разделяют на две части по 12 слитков в каждой. Одну группу слитков(контрольную) нагревают до 1170 — 1200 С и прокаты ва ют по действующей технологии.

Qovrve цнппч слитков нагревают по режиму 650 С, 8 ч [phone] С, 8 ч и прокатывают по действующему режиму. Расходный коэффициент при прокатке по действующей технологии 1,468 т/т, на поверхности блюмов наблюдают разрывы. При прокатке по предлагаемому способу расходный коэффициент составляет 1,393 т/т, на поверхности

- блюмов практически отсутствуют разрывы.

Приведенные результаты показывают, что предлагаемый способ позволяет повысить высокотемпературную пластичность

/ аустенитной коррозионно-стойкой стали. охрупченной присутствием легкоплавкой примеси, и снизить растрескивание поверхности блюмов и заготовок при горячей про5 катке.

Формула изобретения

Способ нагрева под прокатку аустенитной коррозионно-стойкой стали, преимуще10 ственно содержащей нерастворимые легкоплавкие примеси, включающий нагрев дотемпературы горячей прокатки и выдержку приэтой температуре, отл ича ю щий с я тем, что, с целью повышения высокотемпера15 турной пластичности, уменьшения растрескивания поверхности блюмов и снижения расходного коэффициента при горячей прокатке, нагрев ведут ступенчато: сначала нагревают и выдерживают при температуре, 20 обеспечивающей уменьшение удельной межфаэной поверхности аустенит-феррит на величину 18-100$, затем нагревают до температуры прокатки.

1749257

Таблица2

Таблица3

Составитель С.Зинченко

Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Редактор Н.Гунько

Заказ 2565 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