CS253373B1

CS253373B1 - Method of thermal mechanical processing of steels with increased silicon content

Info

Publication number: CS253373B1
Application number: CS851505A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Neuhoefer; Josef Urik
Original assignee: Lubomir Neuhoefer; Josef Urik
Priority date: 1985-03-04
Filing date: 1985-03-04
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CS150585A1

Abstract

Způsob tepelně-mechanického zpracování ocelí se zvýšeným obsahem křemíku, zejména konstrukčních ocelí s obsahem uhlíku 0,45 až 0,95 % hmot. a křemíku 1,24 až 1,75 % hmot., před jejich dalším zpracováním tvářením, přičemž ocel se nejprve povrchově upraví mořením a podrobí se předběžné deformaci tažením za studená v jednom nebo několika tazích s celkovým úvěrem 6 až 70 %, načež se žíhá na měkko při teplotě 720 až 770 °C po dobu 11 až 13 hodin.Method of thermo-mechanical processing of steels with increased silicon content, in particular structural steels with a carbon content of 0.45 to 0.95 wt. % and silicon of 1.24 to 1.75 wt. %, before their further processing by forming, whereby the steel is first surface-treated by pickling and subjected to preliminary deformation by cold drawing in one or more passes with a total strain of 6 to 70%, after which it is soft-annealed at a temperature of 720 to 770 °C for 11 to 13 hours.

Description

Vynález se týká způsobu tepelně mechanického zpracování ocelí se zvýšeným obsahem křemíku, který brzdí při žíhání na měkko koagulaci perlitu, před. jejich dalším zpracováním tvářením, zvláště válcovaného drátu před tažením za studená.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for thermo-mechanical treatment of steels with an increased silicon content which inhibits the annealing of soft pearl coagulation before. their further processing by forming, in particular wire rod, before cold drawing.

Dosud je v tažírnách drátu zpracovávána válcovaná ušlechtilá ocel tak, že nejprve je válcovaný drát žíhán na měkko, pak následují úpravárenské operace (moření, nanášení nosiče mazadla) a dále se provádí několik tahů až na konečný rozměr nebo do vyčerpání plasticity materiálu, přičemž mezi jednotlivými t^hy je zařazeno rekrystalizační žíhání. Nevýhodou tohoto postupu u ocelí se zvýšeným obsahem křemíku je komplikované úvodní tepelné zpracování, probíhající za teplot 720 až 770 °C, jehož cílem je dosáhnout změny struktury z lamelárního na gloteulární perlitja tím snížit výchozí pevnost a zvýšit plastické vlastnosti materiálu. K dosažení požadované struktury se 100% globulárním perlitem je nutné rieúměrně prodlužovat čas žíhání, čímž však podstatně narůstá oduhličení povrchové vrstvy, která musí být následně odstraněna za cenu materiálových a dalších ztrát. Právě tak rostou i ztráty opálem. Dosud známé způsoby a druhy tepelně mechanického zpracování jsou používány pro zvyšování pevnostních charakteristik rozmanitých ocelí při současném zajištění nezbytně nutné míry tvárnosti. TytoUntil now, the wire drawing machines process rolled stainless steel so that the wire is first soft-annealed, followed by finishing operations (pickling, application of the lubricant carrier) and then several strokes up to the final dimension or until the plasticity of the material is exhausted. The recrystallization annealing is included. The disadvantage of this process for steels with increased silicon content is the complicated initial heat treatment at 720 to 770 ° C, the aim of which is to change the structure from lamellar to gloteular perlite and thereby reduce the initial strength and increase the plastic properties of the material. In order to achieve the desired structure with 100% globular perlite it is necessary to increase the annealing time proportionately, but this significantly increases the decarburization of the surface layer, which must subsequently be removed at the cost of material and other losses. So are the losses of opal. The hitherto known methods and types of thermo-mechanical treatment are used to increase the strength characteristics of a variety of steels while ensuring the necessary degree of ductility. These

- 2 233 373 známé způsoby tepelně mechanického zpracování ovšem neodstraňují výše uvedené nevýhody a nezajišťují požadavky maximální tvárnosti při současném poklesu pevnosti a jemnozrnné struktury koagulováného perlitu, t.j. jemných globulí perlitického a sekundárního cementitu rovnoměrně rozptýleného v základní plastické hmotě feritu.However, the known methods of thermo-mechanical treatment do not eliminate the above-mentioned disadvantages and do not provide the requirements for maximum ductility while reducing the strength and fine-grain structure of coagulated perlite, i.e. fine globules of pearlitic and secondary cementite dispersed evenly in the ferrite matrix.

Nevýhody stávajícího stavu techniky jsou odstraněny způsobem tepelně mechanického zpracování ocelí se zvýšeným obsahem křemíku, zejména konstrukčních ocelí s obsahem uhlíku 0,45 až 0,95 % hmot. a křemíku 1^24 .až 1,.75 $ hmot., před jejich dalším zpracováním tvářerífrnpodstata spočívá v tom, že ocel se nejprve povrchově upraví mořením a podrobí předběžné deformaci tažením za studená v jednom nebo několika tazích s celkovým úběrem 6 až 70 %, načež se žíhá na měkko při teplotě 720 až 770 °G po dobu 11 až 13 hodin.The disadvantages of the prior art are eliminated by the heat-mechanical treatment of steels with an increased silicon content, in particular of structural steels with a carbon content of 0.45 to 0.95% by weight. and silicon 1 to 24 to 75 weight percent, before further processing, the principle is that the steel is first surface treated by pickling and subjected to pre-deformation by cold drawing in one or more strokes with a total removal of 6 to 70% followed by soft annealing at 720-770 ° C for 11-13 hours.

Výhoda způsobu tepelně-meohanického zpracování ocelí se zvýšeným, obsahem křemíku podle vynálezu spočívá v tom, že určitý stupen deformace válcovaného .drátu před žíháním na měkko příznivě ovlivňuje proces koagulace, t.j. sbalování lamel perlitu. Tím je umožněno zkrátit minimálně o 10 % žíhací dobu a omezit doprovodné negativní jevy jako je růst oduhličení a opálu. V průběhu dalšího zpracování válcovaného drátu tažením za studená přináší využití způsobu dle vynálezu částečnou úsporu rekrystalizačního žíhání. Výsledkem tepelného zpracování dle vynálezu je struktura s globulárním perlitem, která v závislosti na době žíhání a požadavcích na hotový výrobek, může místně obsahovat zbytky lamelárního perlitu do 15 %· Způsob dle vynálezu umožňuje značné snížení materiálových, energetických a dalších ztrát.An advantage of the method of heat-meohanic treatment of steels with increased silicon content according to the invention is that a certain degree of deformation of the rolled wire before soft annealing favorably affects the coagulation process, i.e. the packing of the perlite lamellas. This makes it possible to reduce the annealing time by at least 10% and to reduce the associated negative effects such as decarburization and opal growth. During the further processing of the wire rod by cold drawing, the use of the method according to the invention brings partial savings of recrystallization annealing. The result of the heat treatment according to the invention is a globular perlite structure which, depending on the annealing time and the requirements for the finished product, can locally contain lamellar perlite residues up to 15%. The method according to the invention allows a considerable reduction of material, energy and other losses.

Dále uvádíme dva konkrétní případy aplikace způsobu tepelně-mechanického zpracování dle vynálezu při jeho zařazení do celé technologie výroby ocelových tyčí z válcovaného polotovaru v porovnání s dosavadním stavem. Základním materiálem je v obou těchto konkrétních případech ocel, obsahující v hmotnostním množství 0,50 - 0,60 % C; 0,50 - 0,80 %The following are two specific cases of application of the method of thermomechanical treatment according to the invention when it is included in the entire technology of production of steel bars from a rolled semi-finished product in comparison with the prior art. In both these specific cases, the base material is steel, containing by weight 0.50-0.60% C; 0.50 - 0.80%

Mn; 1,30 - 1,60 % Si; 0,50 - 0,70 % 0r; max. 0,50 % Ni; max. 0,30 % Cu; max. 0,35 % P; max. 0,35 % S\Mn; 1.30 - 1.60% Si; 0.50 - 0.70% 0r; max 0.50% Ni; max 0.30% Cu; max. 0.35% P; max. 0.35% S \

- 3 253 373- 3,253,373

I. vsázka.: válcovaný drát / 7,50 mm výrobek: tažená, broušená tyč / 5,50 mm stávající postup s postupem dle vynálezuI. batch: wire rod / 7.50 mm product: drawn, ground rod / 5.50 mm current process according to the invention

1. žíhání na měkko - 13 hod . 1.1st soft annealing - 13 hours 1.

2. úprava povrchu 2.2. surface treatment 2.

3. tažení na / 6,70 mm 3.3. drawing to / 6.70 mm 3.

4. rekrystalizační žíhání - 4 h 4.4. recrystallization annealing - 4 h 4.

5. úprava povrchu 5·5. Surface treatment 5 ·

6. loupání na / 6,40 mm 6.6. Peeling to / 6.40 mm 6.

7. úprava povrchu 7.7. surface treatment 7.

8. tažení na / 5,70 mm 8.8. drawing to / 5.70 mm 8.

9. rovnání 9.9. Straightening 9.

úprava povrchu tažení na / 6,70 mm žíhání na měkko - 11 hod úprava povrchu loupání na / 6,40 mm úprava povrchu tažení na / 5,70 mm rovnání broušení na / 5,50 í 0,04 mmsurface finish drawing / 6,70 mm soft annealing - 11 hours surface finish peeling / 6,40 mm surface finish drawing / / 5,70 mm straightening grinding / / 5,50 í 0,04 mm

10. broušení na / 5,50 í 0,04 mm10. grinding to / 5.50 0,0 0.04 mm

I.I. vsázka: válcovaný drát / 7,50 mm výrobek: tažená, broušená tyč / 2,0C mm stávající postup s postupem dle vynábzuI.I. charge: wire rod / 7,50 mm product: drawn, ground rod / 2,0C mm current process with the invention

1. žíhání na měkko - 13 h 1.1. soft annealing - 13 h 1.

2. povrchová úprava 2.2. surface treatment 2.

3· tažení na / 6,05 mm 3.3 · drawing on / 6,05 mm 3.

4· rekrystalizační žíhání - 4 h 4.Recrystallization annealing - 4 h.

5. povrchová úprava 5 .5. surface treatment 5.

6. loupání na / 5,45 mm 6.6. peeling at / 5.45 mm 6.

7. povrchová úprava 7.7. surface treatment 7.

8. tažení na / 3,65 mm 8.8. drawing to / 3.65 mm 8.

9. rekrystalizační žíhání - 4 h 9.9. recrystallization annealing - 4 h 9.

10. povrchová úprava 10.10. surface treatment 10.

11. tažení na / 2,55 mm 11.11. drawing at / 2.55 mm 11.

12. rekrystalizační žíhání - 4 h12.12. recrystallization annealing - 4 h12.

13. povrchová úprava 13.13. surface treatment 13.

14. tažení na / 2,20 mm 14.14. drawing at / 2.20 mm 14.

15. rovnání 15.15.

povrchová úprava tažení na / 6,05 mm žíhání na měkko 11 h' povrchová úprava loupání na / 5,45 mm povrchová úprava tažení na / 3,65 mm rekrystalizační žíhání - 4 h povrchová úprava tažení na / 2,55 mm rekrystalizační žíhání-4 h povrchová úprava tažení na / 2,20 mm rovnání broušení na / 2,00 ± 0,03 mmpulling surface / 6.05 mm soft annealing 11 h 'peeling surface / 5.45 mm pulling surface / 3.65 mm recrystallizing annealing - 4 h pulling surface / / 2.55 mm recrystallizing annealing- 4 hour drawing finish to / 2.20 mm grinding straight to / 2.00 ± 0.03 mm

16. broušení na / 2,00 t 0,03 mm16. grinding to / 2.00 t 0.03 mm

253 373253 373

- 4 Proti stávajícímu postupu dochází ke zkrácení žíhání na měkko o dvě hodiny a úspoře jednoho rekrystalizačního žíhání po dobu 4 hodin, přičemž žíhací teploty zůstávají zachovány.Compared to the present process, the soft annealing is reduced by two hours and one recrystallization annealing is saved for 4 hours while the annealing temperatures are maintained.

Vynález lze uplatnit ve všech oborech, kde je používáno žíhání na měkko k dosažení kvalitní výchozí struktury s globulárním perlitem a tím i odpovídajících mechanic kých hodnot, především v tažírnách ušlechtilých ocelí.The invention is applicable in all fields where soft annealing is used to achieve a high-quality globular pearlite starting structure and hence corresponding mechanical values, especially in stainless steel drawing plants.

Claims

Process for thermomechanical treatment of steels with increased silicon content, in particular structural steels with carbon content of 0.45 to 0.95% by weight. and silicon 1.24 to 1.75% by weight, prior to further forming, characterized in that the steel is first surface treated by pickling and subjected to a pre-deformation by cold drawing in one or more strokes with a total removal of 6 to 70%, followed by soft annealing at 720-770 ° C for 11-13 hours.