Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку


 


Владельцы патента RU 2483137:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для защиты поверхности непрерывнолитых слябов из низколегированной стали перед нагревом их в методической печи под прокатку и последующей прокатки. Напыление алюминиевого газотермического покрытия осуществляют на широкие грани сляба, при этом покрытие напыляют толщиной, определяемой по зависимости: hп=[a 0+a 1·t+a 3·τ+a 3·h]±0,02 мм,

где hп - толщина напыляемого покрытия, мм; t - температура нагрева сляба в методической печи, °С; τ - время нагрева сляба, ч; h - толщина сляба, мм; а 0=-1,1525 мм; a 1=0,001088 мм/°С; а 2=0,1425 мм/ч; а 3=-0,000675 - эмпирические коэффициенты, определенные опытным путем, что приводит к снижению толщины дефектного слоя, оставшегося на листах после горячей прокатки слябов. 3 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при нагреве непрерывнолитых слябов из низколегированной стали и последующей их прокатке.

Наиболее близким к предложенному способу является способ напыления алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба из низколегированной стали, выполненный перед его нагревом в методической печи под прокатку (патент РФ, №2256002, С23С 4/18, 24.02.04). Однако покрытие толщиной, предлагаемой в известном решении, не обеспечивает получение листов после их прокатки без дефектного слоя, содержащего оксиды железа, интерметаллиды типа Fen Alm и обезуглероженный слой, т.к. не учитывается влияние температуры и времени нагрева сляба в методической печи.

Техническим результатом является снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листах после нагрева слябов под прокатку и их горячей прокатки.

Для достижения технического результата в способе напыления алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба из низколегированной стали, выполненного перед его нагревом в методической печи под прокатку, согласно изобретению покрытие напыляют толщиной, определяемой по зависимости:

где hп - толщина напыляемого покрытия, мм;

t - температура нагрева сляба в методической печи, °С;

τ - время нагрева сляба, ч;

h - толщина сляба, мм;

а 0=-1,1525 мм; a 1=0,001088 мм/°С; a 3=0,1425 мм/ч; а 3=-0,000675 - эмпирические коэффициенты, определенные опытным путем.

Толщина покрытия, рассчитанная по соотношению (1), позволяет сформировать защитный слой, который обеспечивает защиту слябов при нагреве и их последующей прокатке и получение листов с минимальным дефектным слоем на их поверхности, подлежащим удалению при зачистке.

При напылении на слябы покрытия толщиной, меньшей, чем рассчитанная по соотношению (1), на листах присутствует дефектный слой, содержащий оксиды железа и обезуглероженный слой. В случае напыления на слябы покрытия толщиной, большей, чем рассчитанная по соотношению (1), на листах остается дефектный слой в виде интерметаллидов типа FenAlm.

Соотношение (1) для выбора толщины покрытия было получено на основании математической обработки результатов пассивного эксперимента. На широкие грани сляба из низколегированной стали толщиной h=150-250 мм, что соответствует толщинам слябов с МНЛЗ, используемым для получения толстых листов, напыляли алюминиевое покрытие толщиной, изменяющейся в интервале hп=0,05-0,5 мм, металлизатором ЭМ-12М. Сляб нагревали в методической печи до температуры t=1100-1300°C, время нагрева в печи варьировали в интервале τ=2-5 ч и прокатывали на лист различной толщины. На основании металлографических исследований для каждого набора значений (t, °С; τ, ч; h, мм) установили рациональную толщину покрытия, обеспечивающую минимальную толщину дефектного слоя.

Под значениями hп, мм, понимают среднюю толщину покрытия, полученную как среднее арифметическое не менее 10 измерений толщины покрытия вдоль длины сляба. Толщину измеряли магнитным толщиномером МТ-41НЦ.

В результате обработки экспериментальных данных с использованием методов математической статистики получили соотношение (1).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Для сляба из низколегированной стали определенной толщины задана схема обработки, включающая нагрев в методической печи с фиксированными температурой и временем нагрева и прокатку на определенную толщину. В соотношение (1) подставляют температуру нагрева сляба, определяемую пирометром, время его нагрева в печи и толщину сляба. Получают толщину напыляемого покрытия.

Далее на данный сляб напыляют покрытие толщиной, определяемой по соотношению (1). Сляб подвергают нагреву в методической печи с фиксированными температурой и временем нагрева в печи и прокатке на определенную толщину. При этом толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа будет в пределах допуска, оговоренного в ТУ на данную марку низколегированной стали.

Пример 1. Для сляба марки 15ХСНД толщиной 243 мм задана схема обработки, включающая нагрев в методической печи до температуры 1200°С с временем нагрева 4,3 ч и прокатку на толщину 25 мм. По соотношению (1) получили толщину напыляемого покрытия 0,60±0,02 мм.

Далее на данный сляб напылили покрытие толщиной 0,60±0,02 мм. Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа не превысила 0,05 мм, что является допустимым по ТУ.

Пример 2. На сляб по примеру 1 напылили покрытие толщиной 0,40±0,02 мм. Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке по режимам, указанным в примере 1. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя, содержащего окалину и обезуглероженный слой, на поверхности толстого листа составила 0,2-0,3 мм, что является недопустимым по ТУ.

Пример 3. На сляб по примеру 1 напылили покрытие толщиной 0,80±0,02 мм. Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке по режимам, указанным в примере 1. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя в виде интерметаллидов типа FenAlm на поверхности толстого листа составила 0,25-0,35 мм, что является недопустимым по ТУ.

Напыление покрытия толщиной, рассчитанной по соотношению (1), на слябы, предназначенные для нагрева в методической печи под прокатку, обеспечивает высокое качество поверхности листов после прокатки, а также сводит к минимуму толщину обезуглероженного слоя.

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической ночи под прокатку, включающий напыление алюминиевого газотермического покрытия на его широкие грани, отличающийся тем, что покрытие напыляют толщиной, определяемой но зависимости:
hп=[a 0+a 1·t+a 2·τ+a 3·h]±0,02 мм,
где hп - толщина напыляемого покрытия, мм;
t - температура нагрева сляба в методической печи, °С;
τ - время нагрева сляба, ч;
h - толщина сляба, мм;
а 0=-1,1525 мм; a 1=0,001088 мм/°С; а 2=0,1425 мм/ч; а 3=-0,000675 - эмпирические коэффициенты, определенные опытным путем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нанесения покрытий, а именно к способам комбинированного упрочнения, и может быть использовано в различных областях машиностроения и ремонтного производства для упрочнения и восстановления поверхностей деталей.
Изобретение относится к технологии производства поверхностного покрытия для тиглей, предназначенных для приведения в контакт с жидкими материалами при высокой температуре, такими как жидкий кремний, с целью их затвердевания, например, в форме цилиндров.

Изобретение относится к области дуговой сварки плавлением, в частности к способам плазменной наплавки изделий порошкообразным присадочным материалом сжатой дугой прямого действия.

Изобретение относится к области химии. .

Изобретение относится к плазменной технологии, а именно к способу плазменной обработки дисперсного материала. .

Изобретение относится к способу нанесения металлического покрытия, а также к элементу конструкции летательного аппарата с упомянутым покрытием. .

Изобретение относится к способам защиты от коррозии морских объектов техники широкого назначения. .

Изобретение относится к области восстановления деталей и ремонта агрегатов машин и может быть использовано на ремонтно-технических предприятиях при восстановлении интегральных рулевых механизмов с гидроусилителем руля.

Изобретение относится к области машиностроения и металлургии, а именно к вакуумным устройствам для получения покрытий из материалов с эффектом памяти формы на цилиндрической поверхности деталей.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к электродуговым способам нанесения покрытий на поверхности изделий с использованием металлических проволок, в частности, ремонтном производстве при восстановлении формы и размеров деталей
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к электродуговым способам нанесения покрытий на поверхности изделий с использованием металлических проволок, в частности, ремонтном производстве при восстановлении формы и размеров деталей
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к электродуговым способам нанесения покрытий на поверхности изделий с использованием металлических проволок, в частности, ремонтном производстве при восстановлении формы и размеров деталей

Изобретение относится к блоку цилиндров двигателя

Изобретение относится к блоку цилиндров двигателя

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к твердосплавным композициям

Изобретение относится к технологии нанесения защитно-декоративных покрытий

Изобретение относится к технологии нанесения защитно-декоративных покрытий

Изобретение относится к композиционным материалам на основе тугоплавких металлов и может быть использовано в электролизерах при получении алюминия
Изобретение относится к способу антикоррозионной обработки металлической детали
Наверх