Способ обработки полосы из низкоуглеродистой стали

 

()995925

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.0?.81 (21) 3320407/22-02 (51) М.К . с присоединением заявки ¹â€”

В 21 В 3/00

Гввуларетвеннмв кемнтет (23) Приоритет—

СССР (53) УДК 62! .77..04 (088.8) Опубликовано 15.02.83. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.83 во лемм нзебрвтенн1 и еткрмтий

Г. В. Левченко, А. Ф. Килиевич, А. И. Яценко, П «А. Фирсов,:-...

П. П. Чернов и A. А. Первухин т (72) Авторы изобретения ский, «.

Институт черной металлургии и Караганд металлургический комбинат (71) Заявители (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛОСЫ ИЗ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ

СТАЛИ

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к производству высокопрочной упаковочной ленты.

Для упаковки пачек и рулонов холоднокатаной и горячекатаной стали используют ленту из малоуглеродистой стали 08кп, 2кп, Зкп в нагартованном и отожжеиом состоянии. Лента в иагартованном состоянии имеет высокие прочностные свойства, однако отличается низкой -пластичностью и часто разрывается при обвязке или транспортировке упакованного металла. Лента в отожженом состоянии имеет низкую прочность и высокую пластичность, поэтому при натягивании упаковочной машинкой сильно растягивается и расслабляется упаковка металла при транспортировке.

Лента для обвязки пачек и рулонов полосовой стали должна иметь высокую прочность и оптимальную величину относитель ного удлинения (согласно ГОСТ 8 ) 17%).

Холодную прокатку полосы для упаковочной ленты ведут по двум вариантам. По первому — полосу толщиной 4 мм после горячей прокатки и травления прокатывают

2 на стане холодной прокатки до толщины 2мм.

Затем рулоны подвергают промежуточному рекристаллизационному отжигу в одностопных колпаковых печах при температуре 700 С по существующей технологии, и полосы вновь прокатывают на стане холодной прокатки до толщины 1 мм. Так как в нагартованном состоянии значения относительного удлинения близки к нулю, то холоднокатаную сталь подвергают отжигу при 460—

480 С. Общее время нагрева металла состав о ляет 20 ч. По второму варианту горячекатанные травленные полосы толщиной 3 мм прокатывают на стане холодной прокатки на толщину 1,2 мм без промежуточного отжига. Окончательный смягчающий отжиг проводят в одностопных колпаковых печах при 470 С 50 ч. Соблюдение установленных режимов обработки позволяет получать упаковочную ленту высокой прочности (6 до

?5 кгс/мм,6в до 80 кгс/мм ) при удовлетворительном относительном удлинении (6 = зо = 15 17%) (1) Недостатками известного способа обработки являются повышенный расход энергии при холодной прокатке и на нагрев при

995925 отжиге высокопрочной стали, а также расход дефицитного легирующего элемента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, включающий горячую прокатку голос, травление, холодную прокатку и отжиг. Технологию обработки полосы по известному способу (холоднокатаной упаковочной ленты) из малоуглеродистой стали толщиной 1,2 мм осу ществляют по следующей схеме: холодная прокатка с обжатием 55 — 70О/О, неполный отжиг ленты в одяостопной печи при 460—

480 С с выдержкой 4 ч, роспуск полос на ленты требуемой ширины. Увеличение деформации до 70О/о обеспечивает повышение прочностных свойств готовой ленты, а с учетом необходимости сохранения удовлетворительной пластичности отжиг осуществляют при температуре не менее 460 С.

Механические свойства упаковочной ленты из сталей 08 пс, Зпс, 1пс, производимой по известному способу, следующие: временное сопротивление 65 — 85 кг/мм .и относитель- щ ное удлинение 10 — 15 /о (2).

Недостатком известного способа является то, что повышение прочности готовой ленты обуславливается исключительно величиной суммарного обжатия при холодной прокатке, в результате чего повышается расход энергии при деформации и отжиге.

Цель изобретения — снижение энергозатрат при обработке высокопрочной упаковочной ленты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему горячую прокатку, смотку, травление, холодную прокатку и отжиг, горячую прокатку заканчивают при 840 — 860 С, смотку полос осуществляют при 550 — 650 С, а холодную деформацию производят со степенью деформации 25 — 50/р 35 и отжиг осуществляют при 350 — 450 С.

Предлагаемый способ обработки полосы из низкоуглеродистой стали заключается в следующем.

На непрерывном широкополосном стане прокатывают низкоуглеродистую полосовую 40 сталь марок 08кп — Зкп (пс) толщиной 2—

3 мм. Прокатку полос заканчивают при 840—

860 С и сматывают при 550 — 650 С. Горячекатаные травленные полосы прокатывают на стане холодной прокатки с общим обжатием 25 — 509p и затем подвергают непол45 ному отжигу в колпаковой печи при 350—

450 С с выдержкой, обеспечивающей качественный прогрев.

Известно, что прочность и пластичность сталей определяется параметрами микроструктуры, в частности размером зерна (или субзерна), типом и распределением грубых частиц и структурных составляющих.

В предлагаемом способе окончание прокатки полос из малоуглеродистых сталей обеспечивают в интервале 840 †8 С и смотку производят при 550 †6 С. В результате полосовая сталь имеет высокую однородность структуры и механических свойств по длине и характеризуется малым размером ферритного зерна, которое несколько уменьшается при последующей холодной прокатке.

Окончание прокатки полос при температурах ниже 840 С (в двухфазной области) приводит к значительной разнозернистости. структуры и неоднородности механических свойств в горячекатаном и холоднокатном состоянии. Повышение температур конца прокатки свыше 860 С и смотки полос выше 650 С приводит к черезмерному укрупнению зерна и понижению прочностных свойств горячекатаной стали и в результате возникает необходимость применения больших степеней холодной деформации для увеличения прочности. Причем, при высоких температурах окончания прокатки (выше

860 С) и смотки (выше 650 С) в горячекатаном состоянии избыточный цементит достигает 4 балла и холодпый предел незначительно уменьшает размеры цементитной фазы, что ухудшает пласти ьяость стали.

Смотка полос при температуре ниже 550 С повышает прочность стали. однакс значительно снижает пластичность.

В результате последующей холодной деформации горячекатаной полосовой стали, прокатанной по указанным температурным режимам, происходит упрочнение металла, величина которого в значительной мере определяется величиной суммарного обжатия.

Известно, что зависимость свойств металла OT величины степени деформации при холодной прокатке не носит монотонного характера. С увеличением обжатия при определенной степени деформации наблюдается разупрочнение или остановка в упрочнении металла.

С целью определения оптимального температурного режима отпуска полос, позволяюще го повысить пластичность стали, сохраняя при этом повышенный уровень прочности, проводят экспериментальные исследования.

Подкатом для холодной прокатки служит горячекатанная полосовая сталь 08кп толщиной 2,5 мм. Полосы прокатываются на стане горячей прокатки по рекомендуемым температурным режимам. В частности, температура конца прокатки и смотки опытной полосы соответственно 840 и 630 С.

Полосы в травленном горячекатанном состоянии имеют следующие механические свойства: предел текучести 29,5 кгс/мм, предел прочности 37 кгс/мм и относительное удлинение 32 /о.

На лабораторном стане горячекатаные полосы прокатаны на полосы толщиной

1,25 мм (6 = 50/o) и 1,85 (Е= 25/p) и подвергнуты отжигу при 100 — 700 С в течение от 30 мин до 5 ч.

Результаты механических испытаний показывают, что упрочнение стали зависит от суммарной деформации при холодной прокатке.

995925

Формула изобретения

Составитель N. Блатова

Редактор Т. Митрович Техред И. Верес Корректор 10. Макаренко

Заказ 781/11 Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ® — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Увеличение степени холодной деформации с 25 до 50% повышает упрочнение стали причем уже при степени деформации 25% достигается предел прочности более 55 кгс/мм

Независимо от суммарной степени деформа ции наблюдаются низкие значения относительного удлинения.

Повышение температуры отжига позволяет улучшить пластичность стали, причем удовлетворительный уровень ее (более 13о/g достигается при . температуре отжига более 350 С.

Повышение температуры отжига до 350 С практически не снижает прочность холоднодеформированной стали. Резкое снижение прочностных свойств металла наблюдается при температурах отжига более 450 С.

Наблюдаемое сохранение упрочнения, созданйого пластической деформацией при неполном отжиге, связано с характером образующейся структуры. Нагрев после деформации приводит к формированию более четкой и стабильной структуры, а также при повышении длительности или температуры полигонизационного нагрева к росту субзерен, определяющему дальнейшее уменьшение энергии, накопленной в субграиицах на единицу объема. В результате увеличивается термодинамическая стабильность созданной субструктуры. Повидимому, рост еубзерен при нагреве до 450 С обуславливает лишь частичное снятие упрочнения и повышение пластичности стали.

Полное снятие созданного при деформации упрочнения происходит только при сильном развитии процесса рекристаллизации, которая в исследуемых условиях начинается при температурах более 450 С.

Следовательно, оптимальным температурным диапазоном отжига полосовой — стали для упаковочной ленты являются 350 — 450 C.

При этом режиме обеспечивается удовлетворительная пластичность стали при сохранении прочности на достаточно высоком уровне.

Для достижения удовлетворительного уровня пластичности стали необходима выдержка в течение часа при 350 — 450 С.

Предлагаемый способ обработки низкоуглеродистой стали позволяет уменьшить расход энергии при производстве высокопрочной упаковочной полосы.

В частности, расчет мощности прокатки по формуле с использованием кривых удельного расхода энергии показывает, что снижение на 10 — 20% обжатий при холодной прокатке полосы позволяет уменьшить мощ1 ность прокатки на 2500 — 5000 кВт.

Способ обработки полосы из низкоугле2 родистой стали, включающий горячую прокатку, смотку полосы, травление, холодную прокатку и отжиг, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, горячую прокатку заканчивают при 840 — 860 С, смотку полосы осуществляют при 550 — 650 С, а холодную прокатку производят с обжатием 25 — 50% с последующим отжигом при

350 †4 С.

Источники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе

1. Попов Г. И. и др. Производство упаковочной ленты высокой прочности. «Металлург», 1978, № 11.

2. Ксензук Ф. А. и др. Новая технология производства высокопрочной упаковочной

З ленты.-«Сталь», 1976, № 12, с. 1111 †11.