Пакет для получения плакиронной стали

Пакет для получения плакиронной стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы нзобретения

A. П. Суровцев, А. A. Быков, С. А.-Голованенко, Б. А, Устименко, О. Г. Чернышев, А. П. Крыловфуй иф„.(..Буйнебич

4 б центральный научно-исследовательск" ..ийститут черной металлургии им, И. П. Бардина (7l) Заявитель

1 У (54) ПАКЕТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ JMAKHPOBAHHOA СТАЛИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, точнее к получению плакированных листов.

Известны пакеты для получения плакированной стали с промежуточным слол ам из никеля, железа и динамной стали И, (2) и (3j.

Недостатком известных пакетов является то, что перечисленные прослойки уменьшают, но не устраняют полностью

lO науглероживания плакируюшего слоя и его охрупчивания вследствие образованщ карбидов в зоне контакта слоев. Значительный рост зерна при нагреве в прослойках железа и динамной стали еще более понижает пластичность плакированной стали, Известны пакеты с промежуточными прослойками из бинарных сплавов железа с молибденом, вольфрамом, ниобием, ва» надием и цирконием, обладаюшими более эффективными барьерными свойствами (4j, Недостатком таких пакетов является способность прослоек претерпевать пе-.

2 лиморфные превращения (феррит .аустенит) при нагреве и охлаждении и создавать знакопеременные напряжения в переходной зоне плакированной стали, что способствует развитию процессов, приводяших к понижению пластических свойств материала в этой зоне. Кроме того легирование данных прослоек осушествляется дорогими и дефицитными элементами.

Наиболее близким к предлагаемому является пакет для получения стали, плакированной титаном, состояшей из заготовок основного слоя и титана с раэ мешенным между йими промежуточным ферритным слоем из листа бинарного сплава армко-железа с 11,0-30,0% хрома. Для предотврашения окисления титана пакет герметизируется и заполняется инертным газом $5) .

Недостатками пакета является то, что в полученной из него стали, плакированной титаном, охрупчивапие переходной зоны не исключается. Высокое содержание хрома, необходимое для стсь3 . 719849 4 билизации феррнтйо»й структурй прослойки, усложняется процесс получения биметал.д, приводит к науглероживанию и образованию лической заготовки плакируюшего слоя. в ней большого количества хрупких кар- В качеа:тве ферритпой стали предлабйднь х включений, ч то" отрицагельнб ска гается использовать бинарный сплав

";. @,.:,.-.; -. =: .,-;-„. ьЖФ@4ФЯВЙЫУаМ -"- = - - . > - *: ь етс йа пластйческих характеристиках 5 технически чистого железа с 0 7"йлакированйой стали при операциях гибки, 5,0 вес. % титана или . малоуглеродис вальцовки, холодной вытяжке, порезки на тую сталь с содержанием углерода йожницах. 0,01-0,12 вес. %, легированную

Кроме того материал йрослойки об- 0,7-5,0 вес. %. титана. ладает пойиженной пластичностью в ии- 10 Титан выбран в качестве легируюше"тбрвале температур прокатки .пакета го элемента, как достаточно широко

800-1000 С, чтб затрудняет"охватыва- аспростр4неннйй в дешевйй элемент, ние слоев, обуславливая необходимость . добавки которого в количестве 0,7высоких суммарных обжатий (4-5-кратных) 5,0% стабилизируют ферритную структу" Это" и р вФэдит к обраэоваййю -йа краях" 5 ру-стали, обеспечивают высокие показаплакнрюванных листов значительных зон тели пластичности и ударной вязкости, йеравйомерной деформации, идущих в делают сталь сверхпластичной при темпеобрезь.- ратурах прокатки пакета и формируют ее

Йель изобретения - повышение пластич-, высокие барьерные свойства против мигностй сййжение энергозатрат при про- . 20 рации углерода. катке пакета и экономия легированного . При содержании титана в ферритной металла "плакируюшего слоя. стали менее. 0,7% сталь претерпевает

Поставленная цель достигается тем, полиморфные превращения при.нагреве и что йромежуточный и плакируюший слой охлаждении, отрицательйо сказывающиеся .--;выполнены в виде биметаллической эа- 25 на пластичности переходного слоя биготовки, причем промежуточный слой металла, кроме того обладает низкими вйполнен из легированной титаном феррй- барьерными свойствами и пониженной гной стали толщиной 2-4 мм. ФерфЖйая пластичностью при температутмх про„-"таль эашйшает металл плакируюшего катки пакета. Содержание титана болот от окисления и науглероживания, З0 лее 5,0% нецелесообразно, вследствие мало склонна к"охфупчиванию и сверх- повышения концентрации карбидов в зоне плистйщ а в интервале температур про- контакта прослойки с основным метал"катки йакета. - лом и ее охрупчивания.

Виметаллическая заготовка "может Промежуточный слой иэ ферритной быть" получена сваркой взрывом, а так-, стали, легированной 0,7-5,0% титана, же совместной пластической деформацией при исходной толщине ее в заготовке диффузионной сваркой, сваркой с импульс» . 2-4 мм полностью исключает образоне контакта плакирующего слоя.

Слой биметаллической заготовки, вы40

В горячекатанном состоянии сталь полненный из ферритной стали, при сборке промежуточного слоя с 0,7-5,0% титана пакта йакладывйе гСя На сталь основ"ого имеет мелкое зерно, что обеспечивает ду-осйовной сталью и плакируюшйм сло- ноя вязкости. Науглерожииясь в проем. цессе технологических нагревов плаки:—

Промежуточный слой ферритной стали рованной стали, прослойка мало охруп-" Предбхраняет поверхность плакйруюшего " чивается, так как образующиеся карслоя, с которой он соедйнеН;"от-бкисле-- биды титана мелкодисперсны и асполсь" йя в" 1трбцессе загреба пакета под npo- жены равномерно по сечению. катку., =. -..., ......=....„.... Выделение дисперсных карбидов в

Я)

Толщина слоя ферритйой стали в бй- стали, легированной 0,7-5,0% титана

" металлической заготовке соСтавляет тормозит рост зерна при нагреве, что

2 4 мм. При толщине менее 2 мм, вслед- делает сталь сверх-пластичной в - ствие снижения барьерных свойств, Йо- - йнтервале температур прокатки пакетов

55 о

Я4@а@тСя" показатели пластичности и удар 8. 0-1100 С и дополнительно снижает йой вязей:ти" металла переходной эоны ее способность к охрупчиванию. игованной стали При тотппине более Сверхпластичность материала про4. " "Кчивайгбя эйегозатратй и межуточного слоя и тот факт, что оН

Ф мм 68 ива я э

719

45 уже соединен с плакируюшим слоем, позволяет получать качественное соединение слоев при прокатке с малым суммарным обжатием (2-3 -кратным), Неравномерность деформации по краям плакированных листов, и, как следствие, отходы в краевую обрезь при этом также значительно снижается.

Пример 1. Заготовкой основного слоя служат пластины стали марки Ст.3 10 размером 15х200х300 мм. Биметаллическую заготовку получают сваркой взрывом пластины титана марки ВТ1-0 раэмером 15х170х240 мм с пластиной из ферритной стали состава армко-железо

+1,1 вес. % титана размером 2х190х280.

Прочность соединения слоев в биметал. лической заготовке, сваренной взрывом, при испытании на срез составляет 1025,кгс/мм, Заготовки обеэжиривают и собирают в четырехслойный несимметричный пакет с крышкой, накладывая на пластину стали Ст.3 биметаллическую заготовку ферритной сталью к стали Ст.3 и накрывая ее крышкой иэ стали марки

08 кп размером Зх200х300 мм. На внутреннюю поверхность крышки и поверхность титана, обращенные друг к другу в пакете, наносят специальный разделительный слой, предотвращающий

30 их схватывание. Собранный пакет заваривают электросваркой по периметру герметичным швом. Пакет нагревают в газоо пламенной печи до 900 С в течение

1,5 ч и затем прокатывают на стане дуо 5

600 за 6 пропусков с обжатием 10 15% an пропуск. Полученная при 2-кратном суммарном обжатии плакированная сталь толщиной 15 мм имеет достаточно

40 высокую прочность соединения слоев, составляющую 15-34 кгс/мм при ис2. пытании на срез и высокие показатели пластичности, а также малую краевую обрезь, составляющую 15 %.

Для сравнения собирают пакеты с заготовками таких же размеров, в которых между заготовками основнбго и плакирующего слоев размещаются промежу- . точные прослойки из чистого железа И ферритной стали состава армко-железо+1 5%

xöþìn . После сборки пакеты завариваю; электросваркой по периметру герметичным о швом, Г!акеты прокатывают с 900 С эа

10 п юпусков с обжатием 10-15% за пропуск. После 4-кратного суммарного обжатия п1ючпость соединения слоев в плакированной стали составляет 1427 кгс/мм при испытаниях на срез.

849

При суммарном обжатии менее 4-кратного, прочность сцепления слоев неудовлетворительная. Краевая обрезь вследствие неравномерности деформации и расслоя составляет 35%.

Пример 2. Заготовкой основного слоя служат пластины стали марки

16Г2АФ размерам 16х200х300 мм.

Сваркой взрывом пластин корроэионно-, стойкой стали марки 12Х18Н10Т размером бх180х280 мм с пластинами ферритной стали состава Ст.10 с 1,1% титана размером 2х200х300 мм, получают биметаллические заготовки плакируюшего и промежуточного слоев.

Прочность соединения слоев в заготовке составляет 30-35 кгс/мм при испыта-.

Л нии на срез. Заготовки обоэжиривают и собирают шестислойный симметричный пакет, располагая слой ферритной стали против заготовки основного слоя. На поверхности пластин коррозионностойкой стали, обращенных в пакете друг к дру1 У. наносят специальный разделительный слой, предохраняющий их от схватывания между собой. Собранный пакет заваривают электросваркой по периметру герметичным швом. Пакет в течение 2 ч нагревают в газопламенной печи при 1200 С, а затем прокатывают на стане 450 эа

6-8 пропусков с обжатием 10-15% за пропуск. Полученные при 2-2,5-кратном суммарном обжатии листы плакированной стали толщиной 12 мм имеют прочность соединения слоев более 20 кгс/мм2при испытании на срез. Ударная вязкость металла переходной эоны плакированной стали составляет 3,2 кгс/см2 в горячекатанном состоянии и 2 7 кгс/см

2 после нормализации (930 С, 0,5 ч, во дух). Краевая обреэь составляет 16%.

Для сравнения собирают такой же пакет с заготовкой плакируюшего слоя иэ пластины коррозионч остойкой стали с нанесенным никелевым покрытием толшиной 0,1 мм. Пакет нагревают по ацалогичному режиму и покрывают эа 14-16 пропусков. После 6-кратного суммарного обжатия достигается прочность соединения слоев более 20 кгс/мм ири испыта2 иии на срез. Ударная вязкость металла переходной эоны плакяроваппой стагrn и горячекатанном состоянии и после норм— лиэации составила 0,6 кгсм/см ° Крас2

Г Г1 вая обрел при этом состамыет . . .

Испол ьэоеиние п1)едпожГ!шого пик< та при титакировании корроэпо ностойкой сталью позволя(т снизить эп .1п o:41" 1i t7 Ië

7 - 719849 8 при прокатке пакета примерно в 1,5 ра- йластичнасти, уменьшения энергозатрат за за счет оптимальной пластичности .. при прокатке и экономии легированного материала проСлойки, уменьшить отходы металла, промежуточный и плакируюший высокблегированного металла за счет слой выполнены в виде биметаллической уменьшении краевой обрези листов пла- 5 заготовки, причем промежуточный слой кированной стали в 1,6 раза, улучшить изготовлен из легированной титаном фер йтастические характеристики ппакирован- ритной стали.

° ° ной стаи за счет повышения noêàýàòånÿ Источники информации, ударной вязкости металла переходной принятые во внимание при экспертизе.

": ны примерно в 4 раза. 10 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 458415» кл В 23 P 3/14» 1966

2. Авторское свидетельство СССР

Ф о р м у л а и з î б р е т е н и и № 364372, кл. В 21 С 23/22, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Пакет для получении плакированной 15 № 252842, кл. В 23 P 3/02, 1966. стали, состоиший йз основного стального, 4. Патент Японии ¹ 522, промежуточного и плакиру ошет о aoppо- кл. 12 С 213, 1967. зионностойкого слоев о т л и ч а 1о- 5. Патент СШЛ ¹ 2813332, ш и и с и тем, что, с целью повышении кл. 29-471.5, 1957 (прототип), Составитель И. Капитонов

Редактор Е. Дорошенко Техред С. Мигай Корректор Я, Веселовская

Заказ 275/9 Тираж 1160 Подписное

QHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открйтий

113035, Москва, Ж 35, Раушскаи на6.Д д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4