SU1668428A1

SU1668428A1 - Способ термической обработки двухслойных гор чекатаных листов с основным слоем из низколегированной стали и плакирующим слоем из коррозионно-стойкой стали

Info

Publication number: SU1668428A1
Application number: SU894698728A
Authority: SU
Inventors: Ирина Гавриловна Родионова; Юрий Иванович Белоконь; Николай Макарович Хорошилов; Василий Афанасьевич Устименко; Екатерина Николаевна Санчес-Болинчес; Владимир Иванович Столяров; Николай Николаевич Киселев; Алексей Павлович Мыцик; Марина Михайловна Ногина; Анатолий Андрианович Быков; Виктор Васильевич Шульженко; Татьяна Викторовна Цуккер; Виктор Николаевич Карпушин
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1991-08-07

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, а именно к термической обработке двухслойных коррозионно-стойких листов, и может быть использовано при изготовлении оборудовани т желого и химического машиностроени . Целью изобретени вл етс повышение качества листов путем увеличени ударной в зкости при отрицательных температурах стали основного сло , пластичности и коррозионной стойкости стали плакирующего сло , а также прочности соединени слоев. Двухслойные листы из сталей 16ГС и 08Х13 нагревом до 860 - 880°С ускоренно охлаждают со скоростью 20°С/с и отжигают при 750 - 730°С. В результате указанной обработки повышаетс качество двухслойных листов путем увеличени ударной в зкости при отрицательных температурах стали основного сло на 20 - 30%, полностью удовлетвор ютс требовани ГОСТ 10885 - 85. 1 табл.

Description

О

о

00 4 ГО 00

Изобретение относитс к металлургии, а именно к термической обработке двухслойных коррозионно-стойких листов с основным слоем из низколегированных сталей и плакирующим слоем из нержавеющих сталей, и может быть использовано при изготовлении листа дл оборудовани т желого и химического машиностроени .

Цель изобретени - повышение качества двухслойных листов путем увеличени ударной в зкости при отрицательных температурах стали основного сло , пластичности и коррозионной стойкости плакирующего сло , а также прочности соединени слоев при сохранении уровн прочности стали основного сло .

Сущность изобретени состоит в том, что температуру нагрева назначают в интервале Асз-Асз+30°С, охлаждение осуществл ют со скоростью 5-30°С/с, а отжиг провод т в интервале АС1 - 780°С, назнача температуру в соответствии с уравнением

Т-(800-400%С)±10°С.

Применение низких температур нагрева приводит к получению мелкозернистой структуры, что положительно сказываетс на прочностных характеристиках и ударной в зкости. Охлаждение со скоростью 5- 30°С/с, кроме благопри тного вли ни на механические свойства из-за формировани мелкозернистой структуры, приводит к минимальной величине остаточных напр жений и соответствующему повышению прочности соединени слоев. Отжиг при указанных в формуле температурах приводит к формированию в стали основного сло структуры, состо щей из мелкозернистого феррита и второй структурной составл ющей , представл ющей собой смесь коагулированных карбидов, бейнита и аустенита. Така структура обеспечивает высокий комплекс свойств основного сло : прочности, пластичности и ударной в зкости, в том числе при отрицательных температурах.

Применение температур нагрева ниже Асз основного сло не обеспечивает полной аустенизации стали основного сло , что приводит к получению неоднородной структуры и низким значени м пластичности и в зкости. Применение температур выше Асз+30°С и скорости охлаждени ниже 5°С/с приводит из-за укрупнени феррит- ного зерна к пониженным значени м проч- нрсти и ударной в зкости при отрицательных температурах.

Кроме того, при повышении температуры нормализации вышеуказанной снижаетс скорость св зывани азота

нитридообразующими элементами, что приводит к сохранению азота в твердом растворе и в св зи с этим - к повышению температуры хрупко-в зкого перехода.

Уменьшение скорости охлаждени ниже 5°С/с кроме неблагопри тного вли ни на механические свойства основного сло приводит к выделению карбидов хрома по границам зерен в нержавеющей стали, что

снижает стойкость ее против МКК. Применение скорости охлаждени выше 30°С/с приводит к росту величины остаточных напр жений и снижению прочности соединени слоев.

Зависимость температуры отжига от содержани углерода в стали основного сло получена экспериментальным путем на образцах стали 09Г2С и 16ГС в диапазоне содержаний углерода 0-,04-0,20%.

Необходимость назначени температуры отжига в зависимости от содержани углерода объ сн етс тем, что количество и морфологи второй структурной составл ющей , вли ющие на прочность, пластичность

и ударную в зкость стали основного сло , определ ютс совместным вли нием содержани углерода и температуры нагрева в двухфазной ферритоаустенитной области. Термообработку проводили в муфельных печах, точность определени температуры составл ла ±10°С. Дл каждой из исследованных плавок находили температуру отжига, обеспечивающую оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной в зкости. Затем методами регрессионного анализа получили линейную зависимость оптимал-ьной температуры отжига от содержани углерода.

Применение температур отжига ниже

вычисленных по уравнению приводит к формированию в стали основного сло структуры , состо щей из феррита и мелких карбидов по границам ферритных зерен. Така структура характеризуетс низкой пластичностью и ударной в зкостью.

При высоком содержании углерода необходимо проводить отжиг не ниже Aci, независимо от уравнени . Температура отжига ниже Aci приводит к неудовлетворительной пластичности нержавеющей стали ферритного и ферритомартенситного классов и к снижению стойкости против МКК нержавеющей стали аустенитного класса.

Отжиг при температуре выше, чем вычисленна по уравнению, приводит к дальнейшей коагул ции карбидов в стали основного сло , увеличению доли перлита во второй структурной составл ющей. При

этом существенно снижаетс прочность стали основного сло .

Увеличение температуры отжига выше 780°С приводит к снижению пластичности и коррозионной стойкости нержавеющей ста- ли ферритного и ферритомартенситного классов.

Пример. Че-.ырехслойные раскаты толщиной 48 мм, состо щие из двух двухслойных листов композиций 16ГС+08Х13, 09Г2Сн-0,8Х13 и 09Г2С+12Х18Н10Т, были получены гор чей прокаткой симметричных пакетов на стане 2800. Термическую обработку раскатов проводили на проходных печах по режимам, представленным в таблице (удельное врем нагрева составл ло 2,5 мин/мм толщины, при отпуске 3,5 мин/мм толщины).

На термообработанных листах всех композиций проводили испытани на раст - жение с определением предела текучести, временного сопротивлени , относительного удлинени , испытани на изгиб на угол 180° плакирующим слоем наружу, испытани на ударный изгиб при температуре -40°С и испытани на срез дл определени прочности соединени слоев (испытани на раст жение и на ударный изгиб проводили на стали основного сло ). Кроме того, на листах композиции 09Г2С+12Х18Н10Тпро- водили испытани на стойкость против МКК. Все испытани проводили в соответствии с ГОСТ 10885-85. Результаты испытаний , а также содержание углерода в стали основного сло и соответствующие значени температур Act и Асз. определенные дилатометрически , представлены в таблице.

После термической обработки по режиму , указанному в известном способе, пол- учены низкие значени характеристик пластичности и ударной в зкости (в р де случаев ниже требований ГОСТ 10885-85). При назначении параметров термической обработки ниже или выше указанных в фор- муле изобретени возможно получение неудовлетворительных значений прочностных

характеристик при испытании на раст жение , а также сопротивление среза.

Анализ результатов, представленных в таблице, показывает, что термическа обработка по предложенному режиму обеспечивает значени всех свойств в пределах требований ГОСТ 10885-85.

В таблице звездочкой отмечены параметры термической обработки, отличные от рекомендуемых, а также характеристики, не удовлетвор ющие требовани м ГОСТ 10885-85.

Результаты, представленные в таблице, свидетельствуют о том, что предлагаемый способ термической обработки в сравнении с известным обеспечивает повышение качества двухслойных листов путем увеличени ударной в зкости при отрицательных температурах стали плакирующего сло , прочности соединени слоев, при сохранении уровн прочности стали основного сло .

Claims

Формула изобретени

Способ термической обработки двухслойных гор чекатаных листов с основным слоем из низколегированной стали и плакирующим слоем из коррозионно-стойкой ста- ли, включающий нагрев до заданной температуры, выдержку, охлаждение и отжиг , отличающийс тем, что, с целью повышени качества листов путем увеличени ударной в зкости при отрицательных температурах стали основного сло , пластичности и коррозионной стойкости стали плакирующего сло , а также прочности соединени слоев, нагрев ведут до Асз- Асз+30°С, где Асз - критическа точка стали основного сло , охлаждение осуществл ют со скоростью 5-30°С/с, а отжиг пропод т в интервале Aci -780°C, назнача его температуру в соответствии с уравнением

Т(800-400%С)±10°С,

где % С - содержание углерода в стали основного сло , мас.%.

Кпмпочппн l&TI 08ЧН. (олсрчсчние Г 0,15t, крнпчесы(е точки стали 16ГС ЛС 730°г, А( 3 8ЗД°С (OBXIi HI i Tdlrti-Tt гротип УК не нспнт« )

740

370

МО

J2.0

Уповлетворн- 71-69-80 тепький

(не менее)

Кпмноччцн 09 2С « 08X13. Сопер ан г С 0,062, критические точки стали 091 2С АС, 740°С, АС, 890°С

355

32,0

Учпплртуори- 7 i-66-70 тел U

bte менее)

Композици 0СЧ 2( . Сп (ержлние С 0,08%, критические точки . стали 09Г2С Л1, Н5°(, лг} SIQ L

85

Предлагаемый

285

Предлагаемый