RU1788036C

RU1788036C - Special section manufacturing method

Info

Publication number: RU1788036C
Application number: SU904878028A
Authority: RU
Inventors: Виталий Александрович Пирогов; Игорь Алексеевич Вакуленко; Валерий Тарасович Черненко; Анатолий Самойлович Кудлай; Сергей Иванович Морозов; Владимир Александрович Чигринский; Юрий Александрович Богачев; Сергей Петрович Куртуков
Original assignee: Институт черной металлургии
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1993-01-15

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к механико-термической, обработке фасонного проката, позвол ет; повысить хладостойкость и уменьшить разу брос свойств термически упрочненного в потоке среднесортных станов проката. Дл этого осуществл ют прокатку при температуре выше Асз, охлаждение со скоростью выше критической до среднемассовой температуры 860 - 760&deg;С, остывание проката на холодильнике и его правку на роликопра- вильной машине, причем правку проката осуществл ют с увеличенными деформаци ми так, что при изгибе, по крайней мере на двух роликах, коэффициент упругой зоны сечени составл ет 0,1 - 0,2.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to mechanical-thermal processing of shaped steel, to increase cold resistance and reduce the dispersion of the properties of thermally hardened in the flow of medium-grade rolling mills. To this end, rolling is carried out at a temperature above Ac3, cooling at a speed above the critical temperature to a weight average temperature of 860-760 ° C, cooling of the rolled products in the refrigerator and straightening them on a roller straightener, and rolling is carried out with increased deformations, such as that when bending, at least on two rollers, the coefficient of elastic section is 0.1 - 0.2.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к механико-термической обработке фасонного проката с повышенной хладостойкостью и с низким разбросом его свойств.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the heat-treatment of shaped steel with increased cold resistance and low dispersion of its properties.

Известен способ, заключающийс в нагреве до температуры межкритического интервала (Асз Aci), закалке, последующей знакопеременной деформации гибкой при отношении радиуса гибки к толщине листового проката 5-15 при 2 - 10 циклах изгиба.The known method consists in heating to the temperature of the intercritical interval (Ac3 Aci), hardening, subsequent alternating deformation flexible with respect to the radius of bending to the thickness of the rolled sheet 5-15 with 2 to 10 bending cycles.

Недостаток указанного способа - повышенный разброс механических характеристик , в частности прочностных свойств, если обрабатывать фасонный прокат. .The disadvantage of this method is the increased dispersion of mechanical characteristics, in particular strength properties, if shaped steel is processed. .

Известен способ обработки полосы, заключающийс в многократных изгибах металла на роликах радиусом не более чем в 50 раз превышающим толщину полосы с одновременным нат жением дл создани напр жений в материале полосы и ее пластического удлинени на заданную величину.A known method for processing a strip is that it repeatedly bends the metal on rollers with a radius of not more than 50 times the thickness of the strip with simultaneous tension to create stresses in the strip material and its plastic extension by a predetermined amount.

Недостаток приведенного способа - применение его дл обработки термоупроч- ненного фасонного проката приведет к резкому падению прочностных свойств от первоначального уровн на 20 - 3Q%. Кроме того, не представл етс возможным на правильном оборудовании среднесортных станов создать услови нат жени проката.The disadvantage of this method is its use for processing heat-strengthened shaped steel will lead to a sharp drop in strength properties from the initial level by 20-3Q%. In addition, it is not possible to create the conditions for rolling tension on the proper equipment of mid-grade mills.

Наиболее близким к изобретению пр технической сущности и получаемому эффекту вл етс известный способ, включающий нагрев до температуры аустенизацйи, прокатку, принудительное охлаждение раската до достижени в нем среднемассовой температуры на 20- 120бС ниже температуры начала фазовых превращений, порезку на летучих ножницах через 0,5 - 1,3 с, остывание на холодильнике и правку на роликоп- равильной машине.Closest to the invention of a technical nature and the effect obtained is a known method, which includes heating to austenitic temperature, rolling, forced cooling of the roll until it reaches a mass-average temperature of 20-120 ° C below the temperature of the onset of phase transformations, cutting with flying scissors after 0.5 - 1.3 s, cooling on the refrigerator and dressing on the roller-leveling machine.

00 00

со Оwith Oh

OJOj

оabout

Недостаток указанного способа - низкое значение ударной в зкости при отрицательных температурах и повышенный разброс свойств из-за неоднородности протекани фазовых превращений по сечению проката.The disadvantage of this method is the low value of the toughness at low temperatures and the increased dispersion of properties due to the heterogeneity of the phase transitions along the rolled section.

Целью изобретени вл етс повышение хладостойкости термоупрочненного фасонного проката и снижение разброса его свойств..... .« - .: ;, . :The aim of the invention is to increase the cold resistance of thermally hardened structural steel and reduce the variation in its properties ...... "-.:;,. :

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе, включающем аустенизацию, прокатку , принудительное охлаждение раската до достижени в нем среднемассовой температуры на 2U - 120°С ниже температуры начала фазовых превращений, остывание на холодильнике и его правку знакопеременным изгибом, правку осуществл ют по крайней мере при двух гибах до достижени коэффициента упругой зоны сечени 0,1 - 0.2:- :-.-The goal is achieved in that in a method including austenization, rolling, forced cooling of the roll until it reaches a mass average temperature of 2U - 120 ° C below the temperature of the onset of phase transformations, cooling on the refrigerator and its editing by alternating bending, editing is carried out at least with two bends until the coefficient of elastic zone of the cross section is 0.1 - 0.2: -: -.-

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

Прокат, например уголок, после прокатки при температуре выше Асз подвергают принудительному охлаждению со скоростью выше критической до среднемассовой температуры 860 - 760°С, далее следует ос- тыв аййё проката на холодильнике. После этого уголок подвергают правке в ролико- правильйой машине, заключающейс в знакопеременном изгибе, при этом, по крайней мере при двух гибах, коэффициент упругой зоны сечением должен составл ет 0,1-0,2.After rolling, for example, a corner, after rolling at a temperature above Ac3, it is subjected to forced cooling at a speed higher than the critical temperature to the mass average temperature of 860–760 ° С, followed by the rest of the aiye rolling in the refrigerator. After that, the corner is subjected to editing in a roller-straightening machine, which consists in alternating bending, while at least with two bends, the coefficient of the elastic zone with the cross-section should be 0.1-0.2.

Введение операции правки по предложенному режиму приводит к возникновению необходимого количества дефектов кристаллического строени , что.облегчает протекание релаксационных процессов в термоупрочненном прокате.The introduction of the dressing operation according to the proposed regime leads to the appearance of the required number of defects in the crystal structure, which facilitates the flow of relaxation processes in heat-strengthened steel.

Используемый интервал знакопеременной .деформации изгибом с коэффициентом упругой зоны 0,1 - 0,2 обусловлен прежде всего тем, что когда коэффициент составл ет значени более 0,2, становитс невозможным достигнуть необходимую величину пластической деформации, котора способна снизить уровень внутренних напр жений от фазового наклепа при термо- упрочнении. В результате этого не достигаетс рост хладостойкости термоупрочненного металла, снижени коэффициента вариации и среднеквадратического отклонени значений свойств относительно средних величин. Уменьшени коэффициента упругой зоны ниже значени 0,1 сопровождаетс накоплением дефектов кристаллического строени , значени которых достигают такого уровн , что отмечаетс нар ду с незначительным ростом прочностных свойств существенное снижение ударной в зкости. Обусловлено указанное вли ние резким возрастанием градиента деформации по сечению и как следствие этого - неоднородность наклепа отдельных элементов углового профил .The used interval of alternating bending deformation with an elastic zone coefficient of 0.1 - 0.2 is due primarily to the fact that when the coefficient is more than 0.2, it becomes impossible to achieve the required plastic strain, which can reduce the level of internal stresses from the phase hardening during thermal hardening. As a result of this, an increase in the cold resistance of the heat-strengthened metal, a decrease in the coefficient of variation, and a standard deviation of the property values relative to the average values are not achieved. A decrease in the elastic zone coefficient below 0.1 is accompanied by the accumulation of defects in the crystalline structure, the values of which reach such a level that, along with a slight increase in the strength properties, a significant decrease in the toughness is noted. This effect is caused by a sharp increase in the strain gradient over the cross section and, as a consequence, the nonuniformity of hardening of individual elements of the angular profile.

Предлагаемый способ опробован в услови х среднесортного стана 450 Западно- Сибирского металлургического комбината.The proposed method was tested under the conditions of a medium-grade mill 450 of the West Siberian Metallurgical Plant.

П р и м е р 1. Углова сталь Ст 3 сп сортамента 100 х 100 х 10 мм с химическим составом 0,18% С; 0,05% Si; 0,47% Мп; 0,02% Сг после последней чистовой клетки подвергали охлаждению среднемассовой до температуры 860°С, затем профиль охлаждали на холодильнике, далее следовала правка с коэффициентом упругой зоны 0,2. В результате обработки получили свойства: предел текучести ( 00,2) 280 Н/мм2, предел прочности (оь) 445 Н/мм2, ударна в зкость при температуре +20°С (K.CU + 20) 1,43 Мдж/м2, а при -40 (KCU - 40) 0,39 Мдж/м2 - коэффициент вариации свойств (А) и сред- неквадратическое отклонение свойств отно- сительно значени (Б) соответственно составили 0,17 и 1,0. По прототипу получено: (7о,2 260 Н/мм2; оь 410 Н/мм2 KCU (+20) 1,3 Мдж/м2, KCU (-40) 0,21 Мдж/м2, А 0,6; Б 2,2.PRI me R 1. Angle steel St 3 sp range of 100 x 100 x 10 mm with a chemical composition of 0.18%; 0.05% Si; 0.47% MP; 0.02% Cr after the last finishing cell was subjected to mass-average cooling to a temperature of 860 ° C, then the profile was cooled in the refrigerator, followed by editing with an elastic coefficient of 0.2. The following properties were obtained as a result of processing: yield strength (00.2) 280 N / mm2, tensile strength (b) 445 N / mm2, impact strength at a temperature of + 20 ° C (K.CU + 20) 1.43 MJ / m2 and at -40 (KCU - 40) 0.39 MJ / m2, the coefficient of variation of properties (A) and the standard deviation of the properties with respect to value (B) were 0.17 and 1.0, respectively. According to the prototype obtained: (7 °, 2,260 N / mm2; oh 410 N / mm2 KCU (+20) 1.3 MJ / m2, KCU (-40) 0.21 MJ / m2, A 0.6; B 2, 2.

П р и м е р2. Сталь СТЗ сп (с.химическим составом по примеру 1) сортамента 100 х хЮО х 10 мм охлаждали до температуры 820°С, затем охлаждали на холодильнике, далее следовала правка с коэффициентом 0,19. Свойства составили: Оо,2 295 Н/мм2, оь- 467 Н/мм2 KCU (+20) 1,6 Мдж/м2; KCU (-40) 0,35 Мдж/м2; А 0,2; Б 1,12. По прототипу свойства составили: оь,2 0 275 Н/мм2; Оь 420 Н/ мм2, KGU (+20) 1,4 Мдж/м2; KCU (-40) 0,19 Мдж/м2; А 0,63; Б 2,24.PRI me R2. Steel STZ cn (with the chemical composition according to Example 1) of the assortment 100 x x 10 10 mm was cooled to a temperature of 820 ° C, then cooled in the refrigerator, followed by editing with a coefficient of 0.19. Properties were: Oo, 2 295 N / mm2, o 467 N / mm2 KCU (+20) 1.6 MJ / m2; KCU (-40) 0.35 MJ / m2; A 0.2; B 1.12. According to the prototype, the properties were: oh, 2 0 275 N / mm2; Ox 420 N / mm2, KGU (+20) 1.4 MJ / m2; KCU (-40) 0.19 MJ / m2; A 0.63; B 2.24.

П р и м е р 3. Сталь 3 сп избирательно охлаждали сначала до температуры 800°С, далее охлаждение на холодильнике, правили с коэффициентом упругой зоны 0,17, ffo,2 308 а 446 Н/мм2; KCU (+20) 1,67 Мдж/м2; KCU (-40) 0,34 Мдж/м2, А 0,21; Б 1,3.PRI me R 3. Steel 3 joint venture selectively cooled first to a temperature of 800 ° C, then cooling in the refrigerator, corrected with an elastic zone coefficient of 0.17, ffo, 2,308 a 446 N / mm2; KCU (+20) 1.67 MJ / m2; KCU (-40) 0.34 MJ / m2, A 0.21; B 1.3.

П р и м е р 4, Сталь Ст 3 пс избирательно охлаждали сначала до температуры 790°С, далее правили с коэффициентом упругой зоны сечени 0,1 оь,2 319 Н/мм2, оь 451 Н/мм2 KCU (+20) 1,52 Мдж/м2; KCU (-40) 0,31 Мдж/м2; А 0,2; Б 1,6.PRI me R 4, Steel St 3 ps selectively cooled first to a temperature of 790 ° C, then corrected with a coefficient of elastic zone of the cross section of 0.1 o, 2 319 N / mm2, o 451 N / mm2 KCU (+20) 1 , 52 MJ / m2; KCU (-40) 0.31 MJ / m2; A 0.2; B 1.6.

П р и м е р 5. Сталь Ст 3 сп избирательно охлаждали сначала до температуры 760°С, далее охлаждение на холодильнике, правили с коэффициентом упругой зоны сечени PRI me R 5. Steel St 3 cn selectively cooled first to a temperature of 760 ° C, then cooling in the refrigerator, corrected with the coefficient of elastic section zone

00

55

00

55

00

55

00

55

0,09. Ob,2 329 Н /мм2; Ob 499 Н /мм2 KCU (+20) 1,50 Мдж/м2; KCU (-40) - 0,28 Мдж/м2, А 0,22; Б 1,4, По прототипу получили ао,2 286 Н/мм2; оь 428 Н/мм2; KCU (+20) 1,45 Мдж/м2; KCU (-40) - 0,16 Мдж/м2; А 0,21; Б 1,5.0.09. Ob, 2,329 N / mm2; Ob 499 N / mm2 KCU (+20) 1.50 MJ / m2; KCU (-40) - 0.28 MJ / m2, A 0.22; B 1.4, The prototype received ao, 2,286 N / mm2; o 428 N / mm2; KCU (+20) 1.45 MJ / m2; KCU (-40) - 0.16 MJ / m2; A 0.21; B 1.5.

Таким образом, изготавлива прокат по предлагаемому способу достигаетс поставленна цель: выше уровень хладостой- кости (значени ударной в зкости при -40°С) и выше равномерность свойств (низкие значени коэффициента вариации и среднеквадратического отклонени ), чем после обработки по прототипу.Thus, having manufactured rolling according to the proposed method, the goal is achieved: higher cold resistance (impact strength at -40 ° C) and higher uniformity of properties (low values of coefficient of variation and standard deviation) than after processing according to the prototype.

00

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method for manufacturing shaped sections, including austenization, rolling, forced cooling of a sheet, until it reaches a mass average temperature of 20-120 ° C below the temperature of the onset of phase transformations, cooling on the refrigerator and straightening it by alternating bending, characterized in that, in order to increase cold resistance and reducing the dispersion of the properties of the rolled product, dressing is carried out at least two bends until the coefficient of elastic zone with a cross section of 0.1 - 0.2 is reached.