CS267582B1

CS267582B1 - Method of annealing of bearing steel

Info

Publication number: CS267582B1
Application number: CS87862A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Danda
Original assignee: Vaclav Danda
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1987-02-10
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS86287A1

Abstract

Řešení se týká způsobu žíhání oceli o chemickém složení 0,96 až 1,03 jí hmot. uhlíku, 0,45 až 0,6 jí hmot. křemíku, 0,95 až 1,15 jí hmot. manganu, max 0,02 hmot. fosforu, max 0,02 jí hmot. síry, max 0,2 jí hmot. mědi, max 0,25 % hmot, niklu, 1,4 až 1,6 % hmot. chrómu, max 0,45 j'· hmot. mědi a niklu, naměkko v průběžné válečkové žíhací peci. Podstata řešení spočívá v tom, že zpracovaný materiál prochází průběžnou pecí rychlostí 1,2 m/h, přičemž se na ocel působí teplotou 780 C po dobu 8,6 h, načež následuje snižování teploty na 680 C rychlostí 20 až 25 °C/h, dále následuje ohřev na 740 °C rychlostí 12 až 16 C/h a postupné snižování teplotyThe solution relates to a method of annealing steel with a chemical composition of 0.96 to 1.03 wt. carbon, 0.45 to 0.6 wt. silicon, 0.95 to 1.15 wt. manganese, max 0.02 wt. phosphorus, max 0.02 wt. sulfur, max 0.2 wt. copper, max 0.25 wt. nickel, 1.4 to 1.6 wt. chromium, max 0.45 wt. copper and nickel, soft in a continuous roller annealing furnace. The essence of the solution is that the processed material passes through a continuous furnace at a speed of 1.2 m/h, while the steel is exposed to a temperature of 780 C for 8.6 h, followed by a temperature reduction to 680 C at a speed of 20 to 25 °C/h, followed by heating to 740 °C at a speed of 12 to 16 °C/h and a gradual temperature reduction.

Description

Vynález se týká způsobu žíhání oceli o chemickém složení 0,96 - 1,03 / hm uhlíku, 0,->5 - 0,6 f' hm křemíku, 0,95 - 1,15 fí hm manganu, max 0,02 < hm fosforu, max 0,02 ·/- hm síry, max 0,2 < hm mědi, max 0,25 hm niklu, 1,4 - 1,6 < hm chrómu,max 0,45 £ hm mědi a niklu, 1,4 - 1,6 5' hm chrómu, max 0,45 í hm mědi a niklu, naměkko v průběžné válečkové žíhací peci.The invention relates to a process for annealing steel with a chemical composition of 0.96 - 1.03 / wt. Of carbon, 0, -> 5 - 0.6 .mu.m. wt of phosphorus, max 0.02 · / - wt of sulfur, max 0.2 <wt of copper, max 0.25 wt of nickel, 1.4 - 1.6 <wt of chromium, max of 0.45 £ wt of copper and nickel, 1 .4 - 1.6 5 wt.% Of chromium, max. 0.45 .mu.m. Of copper and nickel, softly in a continuous roller annealing furnace.

Je znám způsob žíhání oceli o chemickém složení 0,96 - 1,03 hm uhlíku, 0,45 - 0,6 < hm křemíku, 0,95 - 1,15 f hm manganu, max 0,02 < hm fosforu, max 0,02 hm síry, max 0,2 * hm mědi, max 0,25 hm niklu, 1,4 - 1,6 ft hm chrómu, max 0,45 £ hm mědi a niklu, při kterém ocel prochází pecí rychlostí 1,7 m/h, přičemž se ohřívá na počáteční teplotu 780 °C, načež teplota klesá po 10°-40 °C až na 660 °C. Doba působení teplot trvá 26 hodin. Poté následuje 12 hodin bez působení teplot. Po 38 hodinách se materiál vyndá z pece a opět se do ní musí vložit. Celý cyklus žíhání se znovu opakuje s tím, že ocel postupuje rychlostí 1,7 m/h od počáteční teploty 750 °C, načež se teplota snižuje po 10°-20 °C až na 650 °C. Doba působení teplot trvá 26 hodin. Po ní následuje 12 hodin bez působení teplot. Celková doba žíhání je 76 hodin.A method of annealing steel with a chemical composition of 0.96 - 1.03 wt.% Carbon, 0.45 - 0.6 .mu.m. Of silicon, 0.95 - 1.15 .mu.m. Of manganese, max. .02 wt.% Sulfur, max. 0.2 * wt.% Copper, max. 0.25 wt.% Nickel, 1.4 - 1.6 ft. Wt. Chromium, max. 0.45 .mu.m. m / h, heating to an initial temperature of 780 ° C, after which the temperature drops from 10 ° -40 ° C to 660 ° C. The exposure time lasts 26 hours. This is followed by 12 hours without exposure to temperatures. After 38 hours, the material is removed from the furnace and must be put back into it. The whole annealing cycle is repeated, with the steel advancing at a speed of 1.7 m / h from an initial temperature of 750 ° C, after which the temperature decreases from 10 ° -20 ° C to 650 ° C. The exposure time lasts 26 hours. It is followed by 12 hours without exposure to temperatures. The total annealing time is 76 hours.

Nevýhodou známého způsobu žíhání je dlouhá doba žíhání, která s sebou přináší značnou spotřebu paliva, spotřebu kovu v podobě okují, nízký výkon pece, čímž dochází k vysokým výrobním nákladům. Požadovaných mechanických vlastností t. j. tvrdosti 726 MPa je dosaženo teprve po druhém cyklu žíhání za cenu zhoršení struktury materiálu, kterou tvoří jen 80 £ globulárního perlitu.The disadvantage of the known annealing method is the long annealing time, which entails considerable fuel consumption, consumption of metal in the form of scale, low furnace power, which leads to high production costs. The required mechanical properties, i.e. a hardness of 726 MPa, are only achieved after the second annealing cycle at the cost of deteriorating the structure of the material, which consists of only 80% of globular perlite.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob žíhání oceli o chemickém složení 0,96 - 1,03 hm uhlíku, 0,45 - 0,6 £ hm křemíku, 0,95 - 1,15 % hm manganu, max 0,02 <- hm fosforu, max 0,02 < hm síry, max 0,2 fí hm mědi, max 0,25 hm niklu, 1,4 - 1,6 ¢- hm chrómu, max 0,45 % hm mědi a niklu, naměkko v průběžné válečkové žíhací peci podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zpracovávaný materiál prochází průběžnou pecí rychlostí 1,2 m/h, přičemž se na ocel působí teplotou 780 °C po dobu 8,6 h, načež následuje snižování teploty na 680 °C rychlostí 20 - 25 °C/h, dále následuje ohřev na 740 °C rychlostí^ 12 - 16 °C/h a postupné snižování teploty až na 600 °C rychlostí 4,6 - 9,2 °C/h.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the method of annealing steel with a chemical composition of 0.96 - 1.03 wt.% Carbon, 0.45 - 0.6 wt.% Silicon, 0.95 - 1.15% wt. , max 0.02 <wt. of sulfur, max. 0.2 .mu.m of copper, max. 0.25 wt. of nickel, 1.4 - 1.6 .mu.m - of chromium, max. 0.45% by weight of copper and nickel, soft in a continuous roller annealing furnace according to the invention, the essence of which consists in that the processed material passes through a continuous furnace at a speed of 1.2 m / h, while the steel is treated at a temperature of 780 ° C for 8.6 h, followed by lowering the temperature to 680 ° C at a speed of 20 - 25 ° C / h, followed by heating to 740 ° C at a rate of ^ 12 - 16 ° C / h and gradual reduction of the temperature up to 600 ° C at a rate of 4.6 - 9.2 ° C / h.

Při zpracování podle vynálezu dochází oproti dosud známému způsobu ke změně teplot a času působení těchto teplot. Doba působení jednotlivých teplot se důsledkem snížení rychlosti posunu válečků pece prodlužuje v každém pásmu ze 3 h na 4,4 h. Teplota se mění v šesti z devíti pásem pece takto: III. pásmo - ze 770 °C na 680 °C, V. pásmo - ze 710 °C na 720 °C, VI. pásmo ze 700 °C na 680 °C, VII. pásmo - ze 690 °C na 660 °C, VIII. pásmo - ze 680 °C na 630 °C a IX. pásmo - ze 660 °C na 600 °C. Při známém způsobu žíhání teplota materiálu v peci postupně klesala od nejvyšší k nejnižší a po opětovném vložení do pece od ohřevu znovu klesala až do vychladnutí. Při žíhání podle vynálezu se celý proces žíhání uskutečňuje během jednoho průchodu materiálu pecí. Od počáteční teploty 780 °C se materiál dostává za 13,4 h na 680 °C, pak následuje 4,4 h ohřev na 740 °C a za 22,4 h klesá teplota na 600 °C. Chladnutí bez působení teplot trvá 13,4 h. Uvedené změny teplot a doby jejich působení umožňují vynechat celý druhý cyklus žíhání.In the process according to the invention, the temperatures and the time of action of these temperatures change in comparison with the hitherto known method. The exposure time of the individual temperatures is increased in each zone from 3 hours to 4.4 hours as a result of the reduction of the feed speed of the furnace rollers. The temperature changes in six of the nine zones of the furnace as follows: III. zone - from 770 ° C to 680 ° C, V. zone - from 710 ° C to 720 ° C, VI. range from 700 ° C to 680 ° C, VII. zone - from 690 ° C to 660 ° C, VIII. band - from 680 ° C to 630 ° C and IX. range - from 660 ° C to 600 ° C. In the known annealing method, the temperature of the material in the furnace gradually decreased from the highest to the lowest, and after re-insertion into the furnace, it decreased again from heating to cooling. In the annealing according to the invention, the whole annealing process takes place during one pass of the furnace material. From an initial temperature of 780 ° C, the material reaches 680 ° C in 13.4 h, followed by heating to 740 ° C in 4.4 h and the temperature drops to 600 ° C in 22.4 h. Cooling without exposure to temperatures lasts 13.4 h. The stated temperature changes and their exposure times make it possible to omit the entire second annealing cycle.

Výhodou způsobu zpracování podle vynálezu je značná úspora času. Např. jedna dávka = 5 tun trvá pouze 53,5 h. Zkrácením doby žíhání se zvyšuje výkon pece - konkrétně u uváděné oceli o 24 a klesají výrobní náklady především z důvodů značné úspory plynného paliva. Ta činí 2,56 GJ na 1 tunu uváděné oceli zpracované podle vynálezu. Nelze opomenout ani úspory pracovní síly, protože není nutná dvojí manipulace s materiálem. Dalším přínosem vynálezu je zlepšení struktury. Dle opakovaných metalografických zkoušek je struktura oceli zpracované podle vynálezu tvořena globulárním perlitem a pouze do 5 % je obsažen zbytkový lamelární perlit. Tato struktura je zárukou zlepšených výchozích parametrů oceli pro další zpracování.The advantage of the processing method according to the invention is a considerable time saving. E.g. one batch = 5 tons lasts only 53.5 h. Shortening the annealing time increases the furnace output - specifically for the mentioned steel by 24 and decreases production costs mainly due to significant savings in gaseous fuel. This is 2.56 GJ per 1 ton of said steel processed according to the invention. Labor savings cannot be neglected either, as no double material handling is required. Another benefit of the invention is the improvement of the structure. According to repeated metallographic tests, the structure of the steel processed according to the invention consists of globular perlite and only up to 5% of residual lamellar perlite is present. This structure is a guarantee of improved initial parameters of steel for further processing.

Příklad provedení způsobu žíhání podle vynálezu:Example of an embodiment of the annealing method according to the invention:

-2- CS 267 582 Bl-2- CS 267 582 Bl

Byla použita průběžná válečková žíhací pec, vytápěna zemním plynem s 9ti samostatně vytápěnými pásmy s regulovatelnou teplotou a s 3mi pásmy nevytápěnými, tzv. vychlazovacími. Délka regulovatelné části pece je 46,8 m a vychlazovací části 21 m.A continuous roller annealing furnace was used, heated by natural gas with 9 separately heated zones with adjustable temperature and with 3 unheated zones, the so-called cooling zones. The length of the adjustable part of the furnace is 46.8 m and the cooling part 21 m.

Rychlost posuvu válečků pece = 1,2 m/h.Furnace roller feed speed = 1.2 m / h.

Teplota v jednotlivých pásmech pece: I a II = 780 °C, III = 680 °C, IV = 740 °C, V = 720 °C, VI = 680 °C, VII = 660 °C, VIII = 630 °C, IX = 600 °C.Temperature in individual furnace zones: I and II = 780 ° C, III = 680 ° C, IV = 740 ° C, V = 720 ° C, VI = 680 ° C, VII = 660 ° C, VIII = 630 ° C, IX = 600 ° C.

Rozměry žíhaného materiálu 0 80 - 200 mm, i 90 - 210 mm.Dimensions of annealed material 0 80 - 200 mm, and 90 - 210 mm.

Způsobem žíhání oceli podle vynálezu bylo dosaženo tvrdosti 706 XPa a struktura materiálu byla tvořena 98 0 globulárního perlitu.By the annealing method of the steel according to the invention, a hardness of 706 XPa was achieved and the structure of the material was formed by 98 0 globular perlite.

Způsobu podle vynálezu lze výhodně využít při žíhání oceli o chemickém složení 0,96 1,03 - hm uhlíku, 0,45 - 0,6 £ hm křemíku, 0,95 - 1,15 % hm manganu, max 0,02 £ hm fosforu, max 0,02 / hm síry, max 0,2 / hm mědi, max 0,25 hm niklu, 1,4 - 1,6 “7 hm chrómu, max 0,45 r- hm mědi a niklu, v průběžných válečkových pecích.The process according to the invention can be advantageously used for annealing steel with a chemical composition of 0.96 1.03 wt% carbon, 0.45-0.6 wt% silicon, 0.95-1.15 wt% manganese, max. phosphorus, max 0.02 / wt sulfur, max 0.2 / wt copper, max 0.25 wt nickel, 1.4 - 1.6 "7 wt chromium, max 0.45 rm wt copper and nickel, in continuous roller furnaces.

Claims

Method of annealing bearing steel with a chemical composition of 0.96 - 1.03% by weight of carbon, 0.45 - 0.6 / wt of silicon, 0.95 - 1.15 wt. Of manganese, max. 0.02 wt. Of phosphorus, max. 02 wt.% Sulfur, max. 0.2 .mu.m copper, max. 0.25 .mu.m nickel, 1.4-1.6 .mu.m. in that the material to be processed passes through a continuous furnace at a speed of 1.2 m / n, the steel being treated at a temperature of 780 ° C for 8.6 hours, followed by a reduction of the temperature to 680 ° C at a rate of 20-25 ° C / h, followed by heating to 740 ° C at a rate of 12 - 16 ° C / h and gradual reduction of the temperature up to 600 ° C at a rate of 4.6 9.2 ° C / h,