RU2425896C1 - Procedure for fabrication of double tee for mine mono-rail ways - Google Patents
Procedure for fabrication of double tee for mine mono-rail ways Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425896C1 RU2425896C1 RU2010113842/02A RU2010113842A RU2425896C1 RU 2425896 C1 RU2425896 C1 RU 2425896C1 RU 2010113842/02 A RU2010113842/02 A RU 2010113842/02A RU 2010113842 A RU2010113842 A RU 2010113842A RU 2425896 C1 RU2425896 C1 RU 2425896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- shelves
- sec
- profile
- mine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изготовлению сложных профилей проката с использованием тепла прокатного нагрева при ускоренном охлаждении проката в потоке непрерывных средне-сортных станов, а именно двутавра для шахтных монорельсовых дорог.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the manufacture of complex sections of rolled products using heat from rolling heating with accelerated cooling of rolled products in a stream of continuous medium-graded mills, in particular an I-beam for mine monorails.
Известен способ термической обработки фасонных профилей проката при изготовлении швеллеров и балок из различных марок сталей, включающий предварительное ускоренное охлаждение тонких элементов со скоростью 150-300°С/с до среднемассовой температуры 750-600°С с последующей прерванной закалкой всего профиля и охлаждение на воздухе (SU №933736, кл. C21D 8/00, 1/02, опубл. 07.06.1982, БИ №21).A known method of heat treatment of shaped sections of rolled products in the manufacture of channels and beams of various steel grades, including preliminary accelerated cooling of thin elements with a speed of 150-300 ° C / s to a mass average temperature of 750-600 ° C, followed by interrupted quenching of the entire profile and cooling in air (SU No. 933736, class C21D 8/00, 1/02, publ. 06/07/1982, BI No. 21).
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому положительному результату является способ изготовления прокатных изделий углового профиля, включающий аустенизацию, горячую прокатку, подстуживание вершины уголка до температуры самоотпуска 500-750°С, выдержку не менее 30 с, подстуживание всего изделия до температур 700-950°С и охлаждение на воздухе (SU №440426, кл. C21D 1/02, 7/14, 9/06, опубл. 25.08.1974, БИ №31).The closest to the claimed method in terms of technical nature and the achieved positive result is a method of manufacturing rolled products of an angular profile, including austenization, hot rolling, bending the top of the corner to a temperature of self-tempering of 500-750 ° C, holding for at least 30 s, baking the whole product to temperatures of 700 -950 ° C and air cooling (SU No. 440426, class C21D 1/02, 7/14, 9/06, publ. 08/25/1974, BI No. 31).
Недостатком известных способов является невозможность обеспечить высокий уровень потребительских свойств и механических характеристик готового проката, таких как: пятикратное удлинение при разрыве и ударная вязкость при отрицательных температурах. Это связано с тем, что известные способы используются для обеспечения свойств фасонных профилей с толщиной полки в 1,3-1,7 раза больше толщины стенки, а для двутавра это соотношение составляет 2-2,3.A disadvantage of the known methods is the inability to provide a high level of consumer properties and mechanical characteristics of the finished product, such as five-fold elongation at break and toughness at low temperatures. This is due to the fact that the known methods are used to ensure the properties of shaped profiles with a shelf thickness of 1.3-1.7 times the wall thickness, and for an I-beam this ratio is 2-2.3.
Задачей заявляемого изобретения является повышение ударной вязкости при отрицательных температурах и пластических характеристиках двутавра, при сохранении прочностных характеристик и равномерности их распределения по его сечению.The task of the invention is to increase the impact strength at negative temperatures and plastic characteristics of the I-beam, while maintaining the strength characteristics and uniformity of their distribution over its cross section.
Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления проката, включающем нагрев заготовки, прокатку при температуре 1040-1100°С, предварительное ускоренное охлаждение отдельных элементов профиля с температуры конца прокатки, выдержку, прерванную закалку до среднемассовой температуры 740-790°С и окончательное охлаждение на воздухе, согласно изобретению, прокатку проводят до суммарного обжатия 80-85% от площади поперечного сечения раската с последующей выдержкой в течение 12-18 с и формированием готового профиля, после чего одновременно, в течение 0,35-0,45 с, осуществляют предварительное ускоренное охлаждение полок по центру с внешней стороны и в местах сопряжения полок со стенкой профиля, затем, после выдержки в течение 0,05-0,07 с, проводят прерванную закалку полок одновременно с внутренней и внешней сторон в течение 0,60-0,75 с.The problem is achieved in that in a method of manufacturing rolled products, including heating the billet, rolling at a temperature of 1040-1100 ° C, preliminary accelerated cooling of individual profile elements from the temperature of the end of rolling, holding, interrupted hardening to a mass-average temperature of 740-790 ° C and final cooling in air, according to the invention, rolling is carried out to a total compression of 80-85% of the roll cross-sectional area, followed by exposure for 12-18 s and the formation of a finished profile, after which about, for 0.35-0.45 s, carry out preliminary accelerated cooling of the shelves in the center from the outside and in the places of interfacing of the shelves with the profile wall, then, after holding for 0.05-0.07 s, interrupted hardening is carried out shelves simultaneously from the inside and outside for 0.60-0.75 s.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение высоких пластических свойств при сохранении высоких прочностных характеристик у готового проката сложного профиля, которые можно достичь, управляя процессами рекристаллизации, начиная с формирования готового профиля с помощью горячей деформации и последующего режима ускоренного охлаждения.The technical result of the invention is to obtain high plastic properties while maintaining high strength characteristics of the finished rolled product of a complex profile, which can be achieved by controlling the recrystallization processes, starting from the formation of the finished profile using hot deformation and the subsequent accelerated cooling mode.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что прокатку проводят до суммарного обжатия 80-85% от площади поперечного сечения раската с последующей выдержкой в течение 12-18 с и формированием готового профиля, после чего одновременно, в течение 0,35-0,45 с, осуществляют предварительное ускоренное охлаждение полок по центру с внешней стороны и в местах сопряжения полок со стенкой профиля, затем, после выдержки в течение 0,05-0,07 с, проводят прерванную закалку полок одновременно с внутренней и внешней сторон в течение 0,60-0,75 с.Achieving the specified technical result is ensured by the fact that rolling is carried out to a total compression of 80-85% of the roll cross-sectional area, followed by exposure for 12-18 s and the formation of a finished profile, after which simultaneously, for 0.35-0.45 s carry out preliminary accelerated cooling of the shelves in the center from the outside and in the places of interfacing of the shelves with the profile wall, then, after holding for 0.05-0.07 s, interrupted hardening of the shelves is carried out simultaneously from the inside and the outside for 0.60 -0.75 s
Предлагаемый способ изготовления двутавра для шахтных монорельсовых дорог с указанной совокупностью признаков, последовательностью выполнения операций и выбором интервалов значений признаков в указанном диапазоне их изменений обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в обеспечении высоких пластических характеристик и ударной вязкости при отрицательных температурах при сохранении прочностных характеристик и равномерности их распределения по сечению двутавра для шахтных монорельсовых дорог из низколегированных сталей.The proposed method of manufacturing an I-beam for mine monorails with a specified set of features, a sequence of operations and a choice of intervals of values of signs in the specified range of their changes ensures the achievement of a technical result, which consists in providing high plastic characteristics and impact strength at negative temperatures while maintaining strength characteristics and uniformity of them distribution of the I-section for mine monorail from low alloy OF DATA steels.
Экспериментально установлено, что суммарное обжатие выше 85% при указанных температурах прокатки может привести к нарушению сплошности металла, что недопустимо. Для обеспечения деформационного упрочнения при температурах выше 1000°С прокатку необходимо вести с суммарным обжатием не менее 80% от площади поперечного сечения раската. Для снятия деформационных напряжений и проведения процесса статического возврата и статической рекристаллизации после горячей деформации с указанными обжатиями необходима выдержка не менее 12 с, что обеспечит восстановление пластичности металла. Для прекращения процесса рекристаллизации выдержка перед окончательной прокаткой должна быть не более 18 с. Кроме того, при выдержке более 18 с в интервале указанных температур начинается стремительный рост зерен, что отрицательно сказывается на прочностных характеристиках металла. Такое проведение процесса деформации обеспечит получение высокодисперсной структуры, равномерной по всему сечению профиля, сохранение которой при последующей термической обработке обеспечит повышение пластичности при сохранении высокой прочности в готовом прокате.It was experimentally established that the total reduction of more than 85% at the indicated rolling temperatures can lead to a disruption of the metal continuity, which is unacceptable. To ensure strain hardening at temperatures above 1000 ° C, rolling must be carried out with a total compression of at least 80% of the roll cross-sectional area. To relieve strain stresses and conduct the process of static recovery and static recrystallization after hot deformation with the indicated reductions, an exposure time of at least 12 s is required, which will ensure restoration of the ductility of the metal. To stop the recrystallization process, the shutter speed before final rolling should be no more than 18 s. In addition, when holding for more than 18 s in the range of the indicated temperatures, rapid grain growth begins, which negatively affects the strength characteristics of the metal. Such a process of deformation will provide a highly dispersed structure that is uniform over the entire cross section of the profile, the preservation of which during subsequent heat treatment will provide an increase in ductility while maintaining high strength in the finished product.
Известно, что при температурах выше 1000°С процесс первичной рекристаллизации занимает доли секунд, и быстро развивается процесс собирательной рекристаллизации, что приводит к быстрому росту зерна, соответственно, к разупрочнению металла и снижению его пластических характеристик. В связи с этим сразу после прокатки необходимо провести предварительное ускоренное охлаждение в течение не менее 0,35 с массивных частей профиля - полок по центру с внешней стороны одновременно с местами сопряжения полок со стенкой, как показано на фиг 1. Предварительное ускоренное охлаждение продолжительностью более 0,45 с и последующая выдержка менее 0,05 с приведут к большому перекосу по температуре между полками и стенкой и, соответственно, к короблению профиля. Для обеспечения сочетания высоких прочностных характеристик с высокой пластичностью выдержка перед прерванной закалкой должна быть не более 0,07 с. Процесс прерванной закалки полок одновременно с внутренней и внешней сторон (фиг. 2), на второй стадии охлаждения, обеспечивает ускоренный отъем тепла от центральных слоев полок при охлаждении в течение времени не менее 0,60 с, что предотвратит высокий отпуск в переходных слоях полок при выравнивании температур между центром и поверхностью. Прерванная закалка в течение времени не более 0,75 с позволит получить мелкодисперсную бейнитную структуру в переходных слоях полок, обеспечивающую высокие пластические характеристики металла и ударную вязкость при отрицательных температурах.It is known that at temperatures above 1000 ° C, the primary recrystallization process takes fractions of a second, and the process of collective recrystallization quickly develops, which leads to rapid grain growth, respectively, to softening of the metal and a decrease in its plastic characteristics. In this regard, immediately after rolling, it is necessary to carry out preliminary accelerated cooling for at least 0.35 from massive parts of the profile — shelves in the center from the outside at the same time as the shelves mate with the wall, as shown in Fig. 1. Preliminary accelerated cooling lasting more than 0 , 45 s and subsequent exposure less than 0.05 s will lead to a large temperature imbalance between the shelves and the wall and, accordingly, to warping of the profile. To ensure a combination of high strength characteristics with high ductility, the shutter speed before interrupted quenching should be no more than 0.07 s. The process of interrupted quenching of the shelves simultaneously from the inner and outer sides (Fig. 2), in the second stage of cooling, provides accelerated heat removal from the central layers of the shelves during cooling for at least 0.60 s, which will prevent high tempering in the transitional layers of the shelves at equalization of temperatures between the center and the surface. Interrupted quenching for a period of not more than 0.75 s will make it possible to obtain a finely dispersed bainitic structure in the transition layers of the shelves, providing high plastic characteristics of the metal and impact strength at low temperatures.
На приведенном чертеже (фиг.1) изображена схема одновременного ускоренного охлаждения массивных частей профиля - полок по центру с внешней стороны с местами сопряжения полок со стенкой, на фиг.2 изображена схема прерванной закалки полок одновременно с внутренней и внешней сторон.The drawing (Fig. 1) shows a diagram of the simultaneous accelerated cooling of massive parts of the profile — the shelves in the center from the outside, with the interface between the shelves and the wall, and FIG. 2 shows a diagram of the interrupted hardening of the shelves simultaneously from the inside and the outside.
Пример. Промышленные испытания заявляемого способа изготовления двутавра для шахтных монорельсовых дорог осуществлялись в средне-сортном цехе ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» на стане 450 при изготовлении двутавра ДП155 из стали 09Г2С промышленной плавки. Для этого осуществляли горячую прокатку непрерывнолитых заготовок сечением 200×150 мм при температуре 1080°С до суммарного обжатия 84% от площади поперечного сечения раската, затем проводили выдержку в течение 16 с и осуществляли формирование готового профиля, после чего проводили предварительное ускоренное охлаждение одновременно полок по центру с внешней стороны и в местах сопряжения полок со стенкой профиля в течение 0,40 с, с последующей выдержкой в течение 0,06 с. После выдержки осуществляли закалку полок одновременно с внутренней и внешней сторон в течение 0,65 с. Закалку прерывали при достижении среднемассовой температуры двутавра 760°С, а окончательное охлаждение проводили на воздухе.Example. Industrial testing of the inventive method for manufacturing an I-beam for monorail mine roads was carried out in a mid-grade workshop of OJSC West Siberian Metallurgical Plant at mill 450 in the manufacture of a DP155 I-beam from industrial melting steel 09G2S. For this purpose, hot rolling of continuously cast billets with a cross section of 200 × 150 mm at a temperature of 1080 ° C was carried out to a total compression of 84% of the roll cross-sectional area, then exposure was carried out for 16 s and the finished profile was formed, after which preliminary accelerated cooling was simultaneously carried out on the shelves to the center from the outside and at the interface between the shelves and the profile wall for 0.40 s, followed by exposure for 0.06 s. After exposure, the shelves were quenched simultaneously from the inner and outer sides for 0.65 s. Hardening was interrupted when the mass-average temperature of the I-beam reached 760 ° C, and the final cooling was carried out in air.
По предлагаемому способу было испытано несколько режимов, предусматривающих изменение величины суммарного обжатия при горячей прокатке, величины выдержек перед формированием готового профиля и после предварительного ускоренного охлаждения, времени ускоренного охлаждения и прерванной закалки, интервала температур горячей прокатки и среднемассовой температуры перед окончательным охлаждением на воздухе в заявляемом диапазоне их изменений с выходом за граничные значения. Режимы осуществления предлагаемого способа приведены в таблице 1.According to the proposed method, several modes were tested, providing for a change in the total reduction during hot rolling, the shutter speed before forming the finished profile and after preliminary accelerated cooling, accelerated cooling and interrupted quenching, the temperature range of hot rolling and mass average temperature before final cooling in air in the claimed the range of their changes with going beyond the boundary values. Modes of implementation of the proposed method are shown in table 1.
После осуществления указанных режимов определяли временное сопротивление разрыву σВ, предел текучести σ02, пятикратное удлинение δ5 и ударную вязкость при - 40°С KCU. Полученные результаты промышленных испытаний приведены в таблице 2.After the implementation of these modes, the tensile strength σ B , yield strength σ 02 , fivefold elongation δ 5 and impact strength at −40 ° C KCU were determined. The results of industrial tests are shown in table 2.
Так, при достижении временного сопротивления разрыву 530-550 Н/мм2 получен двутавр с высоким пятикратным удлинением и ударной вязкостью, составляющей 170-190 Дж/см2, что в 1,4-1,5 раз выше по сравнению с прототипом.So, upon reaching a temporary tensile strength of 530-550 N / mm 2, an I-beam with high five-fold elongation and impact strength of 170-190 J / cm 2 was obtained, which is 1.4-1.5 times higher compared to the prototype.
тура прокатки, °СTempera
rolling round, ° С
тие, %Σ
tie,%
ное охлажде
ние, сAccelerated
cool
s
ка перед закал
кой, сAging
ka before temper
Coy, with
ная закалка, сInterrupted
quenching, s
Из данных таблиц видно, что при изготовлении двутавра для шахтных монорельсовых дорог ДП155 по предлагаемому способу получены лучшие результаты по пластическим характеристикам и ударной вязкости при отрицательных температурах при высоком уровне прочности, чем по прототипу.From these tables it can be seen that in the manufacture of a double tee for mine monorail DP155 by the proposed method, better results were obtained in terms of plasticity and impact strength at low temperatures at a high level of strength than in the prototype.
Предложенный способ промышленно применим на металлургических предприятиях, имеющих непрерывные сортопрокатные станы и выпускающих фасонный прокат сложного профиля. Например, реализация заявляемого способа изготовления высокопрочного и пластичного двутавра на сортопрокатном непрерывном стане 450 ОАО «ЗСМК» показала высокую эффективность технологии и позволила получить высокие пластические характеристики и ударную вязкость при отрицательных температурах при сохранении прочностных характеристик и равномерности их распределения по сечению двутавра для шахтных монорельсовых дорог из низколегированных сталей.The proposed method is industrially applicable at metallurgical enterprises having continuous section rolling mills and producing complex shaped sections. For example, the implementation of the proposed method for the manufacture of high-strength and plastic I-beams on 450 continuous rolling mill ZSMK OJSC showed high technology efficiency and allowed to obtain high plastic characteristics and impact strength at low temperatures while maintaining strength characteristics and uniformity of their distribution over the I-section for mine monorails from low alloy steels.
В настоящее время двутавр пользуется высоким спросом в горнорудной и угольной отрасли.Currently, the I-beam is in high demand in the mining and coal industries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113842/02A RU2425896C1 (en) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Procedure for fabrication of double tee for mine mono-rail ways |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113842/02A RU2425896C1 (en) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Procedure for fabrication of double tee for mine mono-rail ways |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2425896C1 true RU2425896C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010113842/02A RU2425896C1 (en) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Procedure for fabrication of double tee for mine mono-rail ways |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2425896C1 (en) |
-
2010
- 2010-04-08 RU RU2010113842/02A patent/RU2425896C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112981235B (en) | Hardened and tempered steel plate with yield strength of 420MPa grade for building structure and production method thereof | |
US9765414B2 (en) | Heat treatment method of turnout track and the turnout track | |
CN103589969B (en) | Production method of tempered high-intensity Q890D super-thick steel plate | |
CN106987773A (en) | A kind of high strength steel plate and its board-shape control method | |
CN106636747B (en) | A kind of manufacturing method using heavy and medium plate mill double annealing production technical pure titanium plate | |
CN103555910B (en) | Production method of tempered high-strength Q550F super-thick steel plate | |
CN105921514A (en) | Method for producing high-strength Q690D steel plate with thickness of 4 mm on wide and thick plate mill | |
CN103556077B (en) | Production method of quenched and tempered high-strength Q690D super-thick steel plate | |
US20240253099A1 (en) | Method for rolling high-toughness high-strength low-alloy steel | |
RU2015122412A (en) | METHOD FOR PRODUCING HIGH STRENGTH STEEL CRANE RAILS | |
WO2023040581A1 (en) | Q500-grade low-alloy structural steel bar, and controlled rolling and controlled cold rolling method therefor | |
CN107983771B (en) | High-strength cold-hard coil hot rolling method for building concrete fixing piece | |
CN110449465B (en) | Method for reducing cold-rolled edge fracture zone of high-hardenability cold-rolled high-strength steel | |
CN103555911B (en) | Production method of quenched and tempered high-strength Q890E super-thick steel plate | |
CN112689541B (en) | Method for manufacturing railway rails with improved wear resistance and contact strength | |
CN107460404A (en) | A kind of yield strength 800MPa ultra-high strength strip steels and preparation method thereof | |
CN110153199A (en) | A kind of controlled rolling method of large scale rod bar | |
RU2425896C1 (en) | Procedure for fabrication of double tee for mine mono-rail ways | |
CN103556078B (en) | Production method of quenched and tempered high-strength Q550D super-thick steel plate | |
KR101245702B1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING TENSILE STRENGTH 590MPa CLASS COLD ROLLED DP STEEL WITH EXCELLENT WORKABILITY AND VARIATION OF MECHANICAL PROPERTY | |
CN103556076B (en) | A kind of production method of modified high strength Q690F super-thick steel plate | |
RU2340684C2 (en) | Method for rolled stock thermomechanical treatment | |
RU2448167C1 (en) | Thermomechanical treatment method for rolled metal | |
CN103556061B (en) | Production method of quenched and tempered high-strength Q690E super-thick steel plate | |
RU2431688C1 (en) | Procedure for manufacture of special interchangeable profile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170409 |