Способ термической обработки крупносортного проката из заэвтектоидных сталей

Способ термической обработки крупносортного проката из заэвтектоидных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование изобретение может быть использовано при производстве крупносортного проката из углеродистых сталей . Сущность изобретения: трубную заготовку из вакуумированной подшипниковой стали после прокатки подстуживают ускоренно охлаждая до температуры поверхности металла, находящейся в интервале (Тмин уст ауст - 50°С)...МН, выдерживают и ускоренно нагревают до (АСт - 100°С)...(АСт - 20°С), после выдержки охлаждают до (Aci + 40°С). .Aci и выдерживают до полного выделения из твердого раствора неравновесных избыточных фаз, затем охлаждают со скоростью 40. ,250°С/ч до интервала температур (Тмин уст ауст + 50 С)...(Тмин уст ауст 50 С), ПОсле выдержки окончательно охлаждают 2 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s С 21 О 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784990/02 (22) 22.01.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов, Оскольский электрометаллургический комбинат (72) Г.И.Капланов, Е.И,Яровой, Б.Ю.Зеличенок, Т.Н,Попова, В.А.Юров, А.M.Åðåìåòoâ, В.Ф.Бойко, С.В.Котов и Г.В.Ляшенко (56) Авторское свидетельство СССР

N . 815046, кл. С 21 D 1/02, 1981 г, (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

КРУПНОСОРТНОГО ПРОКАТА ИЗ ЗАЭВТЕКТОИДНЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к производству крупносортного проката из заэвтектоидных сталей с использованием тепла с прокатного нагрева.

Наиболее близким техническим решением является способ термической обработки проката из углеродистых и легированных сталей, включающий нагрев, горячую прокатку, подстуживание, выдержку, нагрев с выдержкой, охлаждение с выдержкой и окончательное охлаждение. К недостаткам известного способа следует отнести невысокую производительность и значительную энергоемкость процесса за счет недостаточного использования тепла прокатного нагрева.

Цель изобретения — повышение производительности и снижение энергоемкости

„„. Ж„„1770384А1 (57) Использование: изобретение может быть использовано при производстве крупносортного проката из углеродистых стаreé. Сущность изобретения: трубную заготовку из вакуумированной подшипниковой стали после прокатки подстуживают ускоренно охлаждая до температуры поверхности металла, находящейся в интервале (Тмин.уст.ауст 50 С),"Мн, выдерживают и ускоренно нагревают до (Аст - 100 С)...(Аст20 С), после выдержки охлаждают до (Ас1+ 40 С)...Ac< è выдерживают до полного выделения из твердого раствора неравновесных избыточных фаз, затем охлаждают со скоростью 40...250 С/ч до интервала температур о о (Тмин.уст.ауст + 50 С) . (Тмин.уст.ауст 50 С), после выдержки окончательно охлаждают. 2 табл, процесса при сохранении требуемых свойств проката. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем нагрев, горячую прокатку, подстуживание, выдержку, нагрев с выдержкой, охлаждение с выдержкой и окончательное охлаждение, подстуживание после прокатки ведут ускоренно до температуры поверхности металла, находящейся в интервале (Тмин.уст.ауст. 50 С)...М,, нагрев проводят ускоренно до (Acm — 100 С)...(Acm - 20 С). после выдержки охлаждают до (Аст

+40 С)...Ас1 и выдерживают до полного выделения из твердого раствора неравновесных избыточных фаз. затем охлаждают со скоростью 40,...250 С/ч до интервала темпеи ратур (Тмин.уст.ауст. 50 C)...(Тмин.уст.ауст.

500 С).

1770384

Подстуживание после прокатки ведут ускоренно до температуры поверхности металла, находящейся в интервале (Тмин. Уст.ауст. - 50 С/.. Мн, чтобы по всему сечению профиля проката установилась гарантированная температура, обеспечивающая минимальное время превращения, Подсту>кивание выше этой температуры

Тмин. уст.ауст. - 50 С приводит к тому, что в о силу неоднородности поля температур по сечению при подстуживании в централo ной части сечения профиля проката первое перлитное превращение произойдет не полностью, Подстуживание ниже точки Мн (начала мартенситного превращения) приводит к увеличению длительности при последующем нагреве для аустенизации и к образованию трещин на поверхности, Ускоренный нагрев поверхностных слоев проката до интервала температуры поверхности от (Acm - 100 С) до (Acm -20 С) необходим для ускорения дости>кения в центральной час ги профиля температуры выше Ас1 и ускорения аустенитного превращения по всему сечению, что сокращает цикл термообработки, Нагрев выше (Acm — 20 С) приводит к быстрому росту зерна и недопустимому уменьшению карбидной фазы, которая в дальнейшем служит центрами образования зернистого перлита. Нагрев до температуры ниже (Acm - 100 С) замедляет подьем температуры цен ральной части выше Ас и удлиняет цикл термообработки. Охлаждение поверхности металла после выдерж,è до интервала температур от (А 1+ 40ОС) до

Ас проводится для увеличения в поверхностных слоях профиля проката количества центров кристаллизации для образования зернистого перлита. Охлаждение поверхности проката выше температуры (Ac< + 40 C) не позволяет избежать образования пластинчатого перлита из-за недостаточного количества центров кристаллизации, а ниже точки АС1 также приводит к образованию пластинчатого перлита. Выдержка при этом необходима для полного выделения из твердого раствора íеравновесны>: избыточных фаз металла. Охлаждение повеохности профиля проката со скоростью 40 — 250 С/ч до интервала температур от Тмин.уст.ауа1. + 50" С до

Т ин.уст.ауст. — 50 С необходимо для обеспео чения превращения аустенита поверхностных слоев профиля проката в перлит с твердостью, соответствующей требованиям нормативно-технической док ллентации.

Охла>кдение со скоростью менее 40 С/ч удлиняет процесс термообработки, а более

250 С/ч приводит к недопустимому повышению твердости металла, Охлаждение со

45 скоростью 40-250 С/ч выше (Тмин, уст.ауст.50 С)., а затем на воздухе приводит к недопустимому повышению твердости металла, а ниже (TMNH.gcT.ауст, - 50 С) — к удлинению процесса термообработки.

Пример осуществления способа.

Непрерывнолитые заготовки сечением 300х х 360 мм из стали ШХ15-B после нагрева до температуры 1180 С прокатывают на стане

700 за 13 проходов на трубную заготовку диаметром 130 мм, разрезают на пилах на мерные длины, затем ускоренно охлаждают на реечном холодильнике до температуры

600 — 560 С, после чего сажают в семизонную методическую печь с шагающими балками, работающую в проходном режиме: заготовки нагревают до температуры 800—

880 С в течение 45 — 75 мин, затем охла>кдают до температуры 780 — 740 С за 15-35 мин, выдерживают 15 — 25 мин, затем охлаждают со скоростью 40 — 250 С/ч до температуры

580 — 680 С и выдают на холодильник, где охлаждают до температуры цеха. В табл. 1 приведены конкретные примеры испытания предлагаемого и известного по прототипу способов.

В табл. 2 приведены результаты испытаний предлагаемого и известного по прототипу способов.

Данные, приведенные в табл. 1. позволяют сделать вывод, что продолжительность термообработки предлагаемым способом значительно короче, чем по прототипу.

Данные табл. 2 подтвер>кдают, что предлагаемый способ термообработки позволяет повысить часовую производительность термообработки в 1,3 — 2,0 раза и снизить энергоемкость (расход газа) в 1,4—

2,0 раза.

Использование предлагаемого способа термообработки крупносортного проката из заэвтектоидных сталей позволяет получить экономический эффект до 10 руб/т проката.

Формула изобретения

Способ термической обработки крупносортного проката из заэвтектоидных сТВ лей, включающий нагрев, горячую прокатку, подстуживание, выдержку, нагрев с выдержкой, охлаждение с выдержкой и окончательное охлаждение, отличающийся тем. что, с целью повышения производительности и снижения энергоемкости процесса при сохранении требуемых свойств подстуживание после прокатки ведут ускоренно до температуры поверхности металла, находящейся в интервале (Тм . ycz,аусат

-50 С)...Мн, нагрев проводят ускоренно дс (Ac; -100 С)...(Acr -20 С). после выдер>кки охлаждают до (АС1+ 40 С) Ас, и выдерживаю1 до полного выделения из твердого раство

17. 0384 тервала температур (Тмин уст,ауст. + 50 С)... (Тмин.уст.ауст. -50 С).

Табли ца 1 ра неравновесных избыточных фаз, затем охлаждают со скоростью 40 — 250 С/ч до инРежим

Операция

Предлагаемая технология

Прототип минимальный

560

650 600 580

Температура нагрева поверхности, С, 880

780 800 840

1-15

0-55

0-00

0-00

0-00

1-50

Температура охлаждения о поверхности, С

740

760

650

780

Время охлаждения поверхности, ч-мин

0-35

0-30 0 15 0-20

Время выдержки после охлаждения, ч-мин

0-25

2-30 0-15 0-20

580

630

680 бс0

Скорость охлаждения, С/мин

145

250

5-30 3-45

2-50

Продолжительность пребывания металла в пе5-0О 3-45

2-50

2-30 чах, ч-мин

Т а б л и ц а 2

Режим

Показатели

Прототип минин. оптимал. максим.

Продолжительность пре-. бывания металла в пе -00 3-45

400

2-50

400

Часовая производительность, т/ч

141

160

80 107

Удельный расход газа, мз /ч

5800

5800

5900

Расход газа на термообработку, тыс.мз

1,5

21,4

16,7 э 0

Редактор Т.Полионовв

Техред M.Moðãåíòàë

Корректор 3.Лончакова

Заказ 3714 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Температура поверхности после прокатки, С

Время нагрева, ч-мин

Время выдержки,ч-мин

Температура охлаждения поверхности, С

Общая продолжительность обработки, ч-мин чах, ч"мин

Масса садки печи, т оптиналь" 1максимальный ный

2""30

400