RU1786115C - Способ изготовлени термически упрочненного проката из низкоуглеродистой и низколегированной стали - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : заготовку нагревают до температур аустенитизации, прокатывают и охлаждают со скоростью больше критической через 0,1-0,15 с после выхода из последней клети стана сначала до достижени  среднемассовой температуры 700-580°С, при которой ее выдерживают на воздухе в течение 0,5-2.5 с. Прокат разрезают на мерные длины и через 0,1-0,3 с после порезки повторно охлаждают со скоростью больше критической до 600-480°С. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области черной металлургии, в частности к способам термической обработки проката, преимущественно термического упрочнени  арматурных стержней мелких и средних профилей сортовой стали в линии непрерывных станов .

Известен способ изготовлени  термически упрочненного проката, включающий нагрев заготовки, гор чую прокатку, охлаждение по выходу из последней клети стана до среднемассовой температуры 880- 740°С и порезку на мерные длины, а после порезки мерные длины охлаждают до 700- 350°С.

Недостатком этого способа  вл етс  по- вышенна  неоднородность механических свойств по длине проката при производстве упрочненных стержней, обусловленна  их разгоном после порезки на летучих ножницах , а также неудовлетворительна  свариваемость ввиду применени  однократного охлаждени  в интервале температур, обуславливающего превращение аустенита в мартенсит с последующим самоотпуском. Кроме того, при производстве проката большого сечени , например арматурной стали среднего сорта за счет большей продолжительности охлаждени  на второй ступени увеличиваетс  разброс механических свойств. Например, головна  часть раскатов имеет прочность 1100 Н/мм2 (класс Ат- IV). Данна  . промышленна  парти  будет реализована по низшему классу, т.е. имеет место снижение классности. А это в свою очередь приводит к нерациональному снижению использовани  металла и повышению расхода легирующих материалов на его производство.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ из- готовлени  термически упрочненного проката, включающий нагрев заготовки, гор чую прокатку, двухступенчатое прерыван- ное охлаждение со скоростью выше критической.после выхода проката из последней клети стана и. порезку на мерные длины в промежутки между ступен ми. При этом охлаждение после окончани  прокатки начинаетс  через 0,1-0,15 с и ведут его до достижени  среднемассовой температуры. 730-550°С, затем прокат подвергают порез-5

Ё

VJ

СО

о

ел

ке и не позднее 0,1-0,3 с после порезки осуществл ют повторное охлаждение,

Данный способ, существенно повыша  качество готового проката путем увеличени  однородности свойств по длине раска- тов, не обеспечивает формировани  структуры и свойств упрочненного проката с гарантированной свариваемостью из-за отсутстви  регламентированного темпёра- турно-временного интервала процесса уп- рочнени . При осуществлении указанного способа формирование конечных свойств будет обусловлено в основном тол ько химическим составом проката,

Цель изобретени  - предотвращение разупрочнени  при сварке термически уп- рочненного проката из малоуглеродистой и низколегированной стали.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу изготовлени  термически упроч- немного проката, включающему нагрев заготовки , гор чую прокатку, двухступенчатое прерыванное охлаждение со скоростью выше критической после выхода проката из последней клети стана и порезку на мерные длины в промежутке между этими ступен ми , охлаждение на первой ступени в едут до достижени  среднемассовой температуры 700-580°С, после чего осуществл ют выдержку на воздухе в течение 0,5-2,5 с и повтор- но охлаждают до среднемассовой температуры 600-480°С.

При осуществлении первой стадии охлаждени  через 0,1-0,15 с после окончани  прокатки и повторного охлаждени  через 0,1-0,3 с после порезки достигаетс  увеличение однородности свойств по длине раскатов , что также благопри тно вли ет на свариваемость упрочненного проката.

Таким образом, по сравнению с прото- типом предлагаемое техническое решение обладает следующими отличительными признаками. Охлаждение проката на первой ступени ведут до достижени  средне- массовой температуры 700-580°С, после чего осуществл ют выдержку в течение 0,5- 0,25 с при которой прокат подвергают порезке и повторно охлаждают до 600-480°С.

По всем отличительным признакам был проведен поиск научно-технических и па- тентных источников по основным и смежным индексам МКИ.

Сущность предлагаемого технического решени  заключаетс  в том, что при изготовлениитермическиупрочненного проката путем регламентировани  температурно- временных параметров процесса упрочнени  удаетс  сформировать в готовом изделии структуру стойкую против воздействи  термического цикла сварки, т.е; обеспечить его свариваемость,

При необходимости обеспечени  свариваемости охлаждение на первой ступени прекращают при достижении 700-580°С, по- ,сле чего осуществл ют выдержку в течение 0,5-2,5 с дл  обеспечени  самоотпуска и выравнивани  температуры по сечению, порезку и последующее охлаждение на второй стадии до температуры 600-480°С. Температура окончани  охлаждени  700-580°С на первой стадии и 600-480°С на второй стадии выбрана из необходимости формировани  структурного состо ни  по сечению раскатов , исключающего возможность существенного разупрочнени  металла при сварке. Окончание охлаждени  выше 700°С не обеспечивает структуры закалки в поверхностном слое, а ниже 580°С ограничивает количество тепла во внутренних сло х, необходимое дл  разогрева поверхности.

Повторное охлаждение до температуры выше 600°С не приводит к увеличению прочностных свойств, ниже 480°С создает структуру закалки во внутренних сло х и не обеспечивает требуемой температуры самоотпуска . Выдержка менее 0,5 с недостаточна дл  обогрева, более 2,5 с приводит к распаду аустенита в центральной зоне стержн  до начала повторного охлаждени .

Таким образом, все отличительные признаки позвол ют предотвратить разупрочнение при сварке термически упрочненного проката, т.е. обеспечить его свариваемость.

Опытно-промышленное опробование способа проводили на станах 250-4 и 250-5 комбината Криворожсталь при производстве термически упрочненной низколегированной и углеродистой арматурной стали.

Прим е.р ы.

1, Выпуск термически упрочненных арматурных стержней N 10 и 14 из стали марки 20 ГС осуществл ли при посто нных параметрах процесса нагрева и прокатки заготовки согласно существующим инструкци м . По выходу из чистовой линии стана прокат охлаждали движущимис  потоками воды при избыточном статическом давлении в устройствах проводкового типа до температуры 650-580°С, причем охлаждение начинали через 0,15 с после окончани  деформ ации (см. таблицу). После охлаждени  на первой ступени проводили порезку и через различные промежутки времени повторно охлаждали в устройствах до температуры 550-480°С с последующим остыванием на воздухе.

Это позволило получить высокопрочную свариваемую арматурныю сталь класса Ат-1Уи класса Ат-V согласно ГОСТ 10884-81.

2. Термическое упрочнение арматурных стержней № 18 из стали Ст.Бпс осуществл ли по той же технологической схеме. Охлаждение на первой ступени начинали спуст  0,1 с после окончани  деформации и заканчивали при температуре 700-650°С, после паузы в 1,0-2,5 с осуществл ли порезку и повторное охлаждение до температуры 600- 550°С через 0.3 с после порезки. Получен- ныемеханические свойства, представленные в таблице, свидетельствуют о получении свариваемой арматуры класса Ат-111 из р довой углеродистой стали марки Ст. 5пс. Как следует из таблицы, свариваемость упрочненной низколегированной и углеродистой стали обусловливаетс  регламентацией температуры раската после охлаждени  на первой и второй ступен х охлаждени , а также паузой дл  отогрева упрочненного поверхностного сло  между ступен ми охлаждени .

Использование предлагаемого способа изготовлени  термически упрочненного

проката обеспечит, по сравнению с известным способом, получение высокопрочного проката, в частности арматурной стали класса Ат-Н Ат-V с гарантируемой свариваемостью .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  термически упрочненного проката из низкоуглеродистой и низколегированной стали, включающий на0 грев заготовки, гор чую прокатку, охлаждение со скоростью больше критической до заданной температуры через 0,1-0.15 с после выхода проката из последней клети стана , порезку на мерные длины и повторное

   5 охлаждение со скоростью больше критической через 0,1-0,3 с после порезки, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  свариваемости проката, охлаждение после гор чей прокатки ведут до достижени 

   0 среднемассовой температуры 700-580°С, затем выдерживают на воздухе в течение 0,5-2,5 с, а повторное охлаждение провод т до 600-480°С.

   знаменатель -дл  сварных соединений.

   Ti - среднемассова  температура стержн  после охлаждени  на 1 стадии.

   Пауза - врем  выдержки (отогрева) между концом охлаждени  на 1 стадии и началом охлаждени  на 2 стадии;

   2 - среднемассова  температура стержн  после охлаждени  на 2 стадии.

   Примеры 1 и 6 - по прототипу.