00 00
|С
ел 11 Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к термичес кой обработке, а также к непрерывно термообработке малоуглеродистых (0,02-0,1%) холоднокатаных сталей. Цель изобретени - повьшение выхода годного высших категорий выт ж ки путем улучшени пластических свойств и снижени склонности к ста рению.. Предлагаемый способ осуществл ют следующим- образом. Холоднокатаную сталь, нагревают до температуры аустенизации, вьщерж вают дл полного растворени включе ний цементита и образовани аустени та, охлаждают с регламентированной скоростью до температуры начала закалки и производ т закалку в воде до комнатной температуры дл сохранени в твердом.растворе максимального количества примесей (углерода и азота) , Затем сталь нагревают дл осу1нествлсни перестаривающего отпус :к.а, при котором происходит удаление .примесей из твердого раствора путем образовани включений карбидов, кар бонитр1 дов . Нагрев производ т с регламентированной скоростью в две стадии от комнатной температуры до 180-220 С со скоростью 7-15 град/с и далее со скоростью 2-5 град/с. Скорость нагрева 7-15 град/с до 180-220°С обеспечивает полную ликвида11;ню внутренних напр жений в стали после закалки, которые могут способствовать деформации, возникновению трещин и обрывов. Скорость нагрева 2-5 град/с от 180 до 220с до температуры перестаривани выбрана дл обеспечени интенсивного вьщелени примесей из пересыценного твердого раствора и образовани достаточ но больиюго числа зародышей карбидньк , карбонитридных включений до начала вьщержки при перестаривании. Наличие этих зародьшгей ускор ет процессы роста включений во врем выдержки , способствует наиболее глубокому снижешпо остаточного содержани примесей в твердом растворе и поэтому уменьшает возможность последующего старени . При скорости нагрева более 5 град/с затрудн етс образование зародышей карбидов, кар ботштридов до начала вьиержки. Это сущестпенно вследствие того, что ес52 ли в процессе нагрева центры зарождени включений не успевают возникнуть или их образуетс очень мало до начала вьщержки, то процесс выделени избыточного количества примесей происходит в основном во врем выдержки при перестаривании, котора осуществл етс при 400-450 С. Скорость диффузии примесей при этих температурах относительно велика, но число образующих зародышей карбидов и карбонитридов меньше, чем при более низких температурах в процессе нагрева. Кроме того, некоторое количество примесей при 400-450°С скапливаетс на границах ферритных зерен, блоков, образует устойчивые атмосферы вокруг дефектов кристаллической решетки феррита. В результате не достигаетс достаточно полное выделение углерода, азота и твердого раствора , которое необходимо дл ликвидации возможности последующего старени . Замедление нагрева (менее 2 град/с) от 180-220С до температуры . перестаривани не способствует дальнейшему увеличению эффективности отпуска и удлин ет врем обработки. Температурный интервал 180-220 0, в котором производ т изменение скорости , охлаждени от 7-15 град/с до 2-5 град/с, выбран на основании следующего . Ниже 180°С затруднены процессы зарождени включений карбидной, карбонитридной фазы ввиду малой диффузионной подвижности атомов углерода , азота, поэтому применение скоростей охлаждени 2-5 град/с малоэффективно и изменение удлин ет нагрев. Вьш1е 220С нецелесообразно примен ть нагрев со скоростью 7-10 град/с, так как при этом сокращаетс врем дл образовани необходимого количества зародьш1ей карбидов, карбонитридов до начала вьщержки при перестари- . вании. Поэтому в предлагаемом способе переход от скорости нагрева 7 15 град/с до 2-5 град/с производ т при 180-220 0. Изобретение иллюстрируетс следующими примерами. Термическую обработку стали марки 08Ю проводили по предложенному способу и способу-прототипу. Химический состав стали марки 08Ю следующий , %: С 0,03, Si 0,018, Мп 0,21, S 0,021, Р 0,01, А1 0,067, Сг 0,01, Ni 0,02, Си 0,05, N 0,005. 3 Образцы вьфезали размером 20x175 из холоднокатаной полосы толщиной 0,9 мм. Обработку проводили по шести режимам . Режим I (способ-прототип): нагрев до 850С, со скоростью 3 град/с; вьщержка при 850С, в течение 15 с , охлаждение до со скоростью 10. град/с J закалка в воде до комнатной температуры; нагрев до со скоростью 10 град/с; охлаждение от 450 до в теч ние 20 с; вьщержка при температуре 400°С в течение 80 с; охлаждение До комнатной температуры со скоростью 7 град/с. . Режимы II-VI (предлагаемый спосо нагрев до температуры аустенизации со скоростью 3 град/с; вьщержка при в течение 15 154 охлаждение до в воде со скоростью 10 град/с; закалка от 550 С в воде до комнатной температуры; нагрев до со скоростью V нагрев до температуры перестаривани 400°С со скоростью Vj; вьстержка при в течение 100 С; окончательное охлаждение до начальной температуры 7 град/с. Результаты механических испытаний представлены в таблице. Предлагаемый способ обработки позвол ет существенно уменьшить возможность старени стали по сравнению со способом-прототипом. Одновре- меннб достигаетс увеличение пластич о ти стали. Данный способ может быть реализован на действующем оборудовании без конструктивных измене- ний и использован при проектировании новых технологических режимов оборудовани дл непрерывной термической обработки.