Способ изготовления термическиупрочненного проката

Способ изготовления термическиупрочненного проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЦДИТИЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 040779 (21) 2789712/22-02 (5 М с присоединением заявки Но

С 21 D 1/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0581 Бюллетень Но 18 (53) УДК 621.785.

° 79 (088.8) Дата опубликования описания 1505,81 (72) Авторы изобретения

В.Т.Черненко, И.Г.Узлов, A.A.Êóãóøèí, .Ю.A.Ïîïoâ, Ю.Т.Худик, О.Л.Казырский, В.И.Друзин и Н.A.Áîãäàíîâ

Институт черной металлургии Западно,-Симбирск металлургическйй ав6) (71) Заявители

Изобретение относится к термической обработке стали, s частности к термическому упрочнению проката, преимущественно фасонных профилей из малоуглеродистой стали, и может быть использовано на непрерывных прокатных станах.

Известен способ изготовления термически упрочненного проката, преимущественно фасонных профилей из малоуглеродистой стали, включающий нагрев заготовки, горячую прокатку, порезку на мерные длины и прерванную закалку в потоке охладителя co . скоростью охлаждения свыше 1000 С/с о (1) .

Недостаток способа заключается в том, что прокат характеризуется значительной неоднородностью структуры и неравномерностью прочностйых, пластических и вязких свойств 11о сечению профиля, обусловленных существенной разницей скоростей охлаждения в поверхностных и глубинных слоях и слабой прокаливаемостью малоуглеродистой стали, и пониженной корроэионной стойкостью. Наличие структурной неоднородности по сечению проката обуелавливает пониженную пластичность и вязкость стали.

Кроме того, в процессе закалки проката после порезки на мерные длины, транспортирование которых по рольгангам произвсдят с ускорением, имеет место неравномерность свойств по длине проката.

Цель изобретения †одновременн увеличение прочности, пластичности и вязкости за счет повышения однородности структуры по сечению проката..

Поставленная цель достигается тем, что прокат по выходу из последней чистовой клети охлаждают до среднемассовой температуры 880-740 С, 15 а после порезки мерные длины охлаждают до 700-350 С.

Предлагаемый способ осуществляют

- следующим образом.

Заготовку нагревают, подвергают

20 горячей прокатке, затем непосредственно по выходу иэ последней клети прокат охлаждают в потоке воды со скоростью свьвэе 1000оC/c до сред-немассовой температуры 880-740 С, 25 производят порезку проката летучи ножницами на мерные длины, а далее мерные. длины охлаждают до 700-350 С.

Поскольку фасонные профили проката производят преимущественно из

30 малоуглеродистой стали, в основном

829688 обыкновенного качества, с содержанием углерода 0,14-0,22%, характеризующейся слабой закаливаемостью, необходимым условием, обеспечивающим качественное повышение уровня и равномерность механических свойств по ширине и длине проката при термической обработке1является высокая скоость охлаждения при закалке. Однако из-эа слабой прокаливаемости таких марок стали высокие скорости охлажде- о ния при закалке обуславливают наличие структурной неоднородности по сечению проката и при ординарной терми ческой обработке (прерванной закалке, приводят к значительному снижению пластичности и вязкости стали, что ограничивает применение такого про ката фасонных профилей в качестве конструкционного материала.

Регламентирование среднемассовой температуры проката при охлаждении 20 по выходу их последней клети стана до 880-740 С обусловлено следующим.

Понижение среднемассовой температуры проката ниже 740 С приводит к образованию в поверхностных слоях массивной зоны структур отпуска мартенсита и продуктов промежуточного превращения аустенита, имеющих при этой температуре самоотпуска явно выраженный игольчатый характер и обладающих низкой пластичностью и вязкостью.

Кроме того, пореэка проката фасонных профилей при температуре ниже 740 С затруднена, качество реза неудовлетворительное, имеет место нарушение 35 геометрии проката в местах реза, что затрудняет правку и последующую порезку проката. При среднемассовой температуре проката выше 880 С изэа значительного. запаса тепла в цен- тральной части и малой глубины по- 40 верхностного переохлаждаемого слоя происходит отогрев и полная аустенитизация поверхностных слоев и последующее охлаждение в мерных длинах вновь приводит к структурной неодно- 45 родности по сечению проката. При . охлаждении проката до 880-740 С переохлаждению до температур мартенситного превращения подвергается тонкий поверхностный слой, по оконча- gg нии охлаждения происходит выравнивание температуры по сечению проката и частичная аустенитизация поверхностного слоя. Порезка проката летучими ножницами.на мерные длины проходит устойчиво, качество реза удовлетворительное. Далее мерные длины проката, микроструктура поверхностного слоя которого при 880740ОC представляет собой участки структурно»свободного феррита, пер- 60 лита и аустенита,- охлаждают до

700-350 С. При омлаждении аустенит поверхностных слоев претерпевает превращение.по анормальному механизму, происходит образование зернистого 65 цементита,В глубинных слоях проката

1 превращение аустенита происходит с выделением структурно-свободного феррита и псевдозвтектоида. Микроструктура по сечению проката практически однородна,термически упрочненная сталь обладает высокой прочностью, пластичностью и вязкостью.Диапазон температур окончательного охлаждения 700-350ОС определяется. необходимостью получения требуемого класса прочности и маркой

-стали. Кроме того, наличие поверхностного слоя с более равновесной структурой способствует повышению корроэионной стойкости, а уменьшение протяженности охлаждающих устройств эа летучими ножницами позволяет повысить равномерность свойств по длине проката.

Пример . Прокатку уголка

125х125х8 мм ведут иэ стали марки

СтЗпс. После нагрева заготовки, горячей прокатки в линии стана прокат углового профиля по выходу из последней клети охлаждают до среднемассо- вой температуры 840-860 С, через

0,8 с после окончания охлаждения производят порезку проката летучими ножницами на мерные длины, затем охлаждают мерные длины до среднемассовой температуры 600-620ОC. Пореэка охлажденных до 840-860ОС проката угловых профилей на летучих ножницах проходит устойчиво, качество реза удовлетворительное. После такой обработки поверхностный слой глубиной до 0,3 мм.имеет феррито-перлитную структуру с выделениями глббулярного цементита, центральные участки— структурно свободный феррит и псевдоэвтектоид. Сталь„термически упрочнениого по такому. режиму проката, характеризуется следующими свойствами предел текучести 42,0 кгс/мм, временное сопротивление разрыву

53,0кга/мьРотносительные удлинение и сужение 33 и 70%, соответственно, ударная вязкость при -70 С составляла 12,0 кгс/см . Разброс прочностных

2. свойств по длине раскатов термически упрочненного углового профиля не превышает 5,0 кгс/mP.

Исаольэонание предлагаемого способа изготовления термически упрочненного проката обеспечивает по сравнению с известным способом следующие технико-экономические преимущества повышение однородности структуры, по сечению проката что позволит получать термически упрочненную сталь с высокой прочностью, пластичностью и вязкостью.и использовать термически упрочненный прокат фасонных профилей в металлических конструкциях; возможность органиэации термического упрочнения фасонного проката в потОке непрерывных станов беэ снижения-их производительности с устойчивой пореэкой раскатов на летучих нож82968В

Формула изобретения

Составитель В.Велофастов

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред,С. Мигунова .

Ф М Ю Й ФЮЬ

Заказ 2645/7 Тираж 618

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская ыаб., д. 4/5

Корректор, М.Коста

Подписное

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ницах и удовлетворительным качеством реза экономический эффект в народном хозяйстве от применения термически упрочненного фасонного проката при производстве 100 тыс, т в год составит около 1 млн. руб.

Способ изготовления термически упрочненного проката преимуществен- . но фасонных профилей из малоуглеродистой стали, включаюший нагрев заготовки, гррячую прокатку, порезку на . мерные длины и прерванную закалку в потоке охладителя со скоростью охлаждения свыше 1000ОС/c,о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью одновремейного увеличения прочности, пластичности и вязкости эа счет повышения.однородности структуры по сечению, прокат по выходу из последней клети охлаждают до среднемассовой температуры 880-740оС, а после порезки мерные длины охлаждают до 700-350 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 635144, кл, С 21 0 1/02, 1977,