Способ термической обработки холоднокатаной малоуглеродистой стали

Способ термической обработки холоднокатаной малоуглеродистой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сотов Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii889725 (6I ) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 07. 04.80 (2! ) 2905235/22-02 с присоединением заявки 1те (23) Приоритет

Опубликовано 15. 12 ° 81. Бюллетень М46

Дата опубликования описания 18.12.8I (51)М. Кл.

С 21 D 9/48

Гаеудврственный квинтет ло делам нзабретеннй к открытий (53) УДК 621. .785.79 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.И. Яценко, Н.И. Репина, Г.В. Кругликова, В.И. Кусов, А.Г. Лисняк, И.И. Кобеза, А.П. Качайлов, В.Г. Камышев, А.К.Грузнов О.В. Пащенко и В.К. Бабич

Институт черной металлургии (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ХОЛОДНОКАТАНОЙ

МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Изобретение отьосится к термической обработке проката и может быть использовано при производстве тонкого листа.

Известен способ, заключающийся в нагреве холоднокатаного металла в область субкритических температур, выдержке в течение определенного времени и медленном охлаждении. Такую обработку проводят в колпаковых печах. Этот способ служит для устранения наклепа, возникающего в резуль тате холодной деформации, и повышения пластических свойств тонкого холоднокатаного стального листа (1) .

Недостатком способа является большая длительность процесса термической обработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ непре20 рывной термической обработки холоднокатаной малоуглеродистой стали, включающий нагрев до 700-850 С, закалку, 2 последующий отпуск при 350-450оC и охлаждение со скоростью 10-20 град/с °

Сталь должна содержать менее 0,08, С преимущественно 0,04-0,053 12) .

Недостатком этого способа являются относительно низкие пластические свойства стали при содержании в ней углерода более 0,053. Поскольку большинство сталей, предназначенных для производства холоднокатаного листа, содержат 0,07-0,10.т; углерода, известный способ термической обработки не обеспечивает достаточного уровня пластичности стали, Цель изобретения — повышение пластических свойств стали с содержанием углерода 0,07-0,103. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки тонколистовой холоднокатаной стали, вклюв чающему нагрев до 700-850 С, закал- . ку, отпуск и ускоренное охлаждение, отпуск производят при 650-700 С, а ускоренное охлаждение осуществляют сна89725

Таблица 1

Содержание элементов, 1 L I

Марка стали

С Si Mn

0,018

0,018

0,008

0,008

0,007

0,07

0,0,45

0,019

3 8 чала со скоростью 15-20 град/с до

300-250 С, а затем со скоростью 3050 град/с.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Холоднокатаную сталь нагревают до

740-810 С и выдерживают в течение времени, достаточного для растворения цементитных включений и образования из них участков аустенита. 3атем сталь подвергают закалке со скоростью, обеспечивающей образование мартенсита. Так как при нагреве выше

Aq в стали образуются участки аустенита, после закалки структура стали представляет собой участки мартен-. сита в ферритной матрице. Количество мартенсита определяется содержанием .

1 углерода, формой и распределением цементита в исходной структуре. В результате распада мартенсита, происходящего во время отпуска при 700-650 С образуется структура отпуска — мелкие частицы карбида в ферритной матрице.

Дальнейшее охлаждение до 300-250 С ведут со скоростью 15-20 град/с с целью предотвращения процессов деформационного старения, Охлаждение до комнатной температуры ведут со ско ростью 30-50 град/с.

Температура нагрева 740-810 С выбрана, исходя из того, что более низкие температуры недостаточны для аус тенитизации, а нагрев выше 810 С нецелесообразен в связи с возможностью черезмерного укрупнения зерен оставшегося непревращенного феррита. Закалка со скоростью охлаждения выше критической необходима для получения мартенсита. Интервал температур отпуска 700-650 С обусловлен тем, что при нагреве выше 700 С существует опасность повторной аустенитизации.

Ниже 650 С формируются мелкодисперсные продукты распада мартенсита, что приводит к повышению прочностных и снижению пластических характеристик.

Ври охлаждении со скоростью 1508кп 0,10 0,03 0,35

08Ю 0,07 0,01 0,23

08пс 0,09 0,03 0,29

20 град/с из твердого раствора выделяются примесные атомы внедрения— углерод, азот, что предотвращает старение стали. Повышение скорости охлаждения выше 20 град/с до 300-250 С приводит к проявлению старения впоследствии. Охлаждение со скоростью ниже 15 град/с нецелесообразно, поскольку удлиняется процесс без повы1О шения качества металла. Ниже 300250 С растворимость углерода и азота меняется слабо, поэтому охлаждение до комнатных температур из практических соображений;.ведут со скоростью

30-50 град/с. Такие скорости легко достижимы, Скорость охлаждения ниже

30 град/с нецелесообразна, так как влечет за собой удлинение технологического цикла, а превышение скорости более 50 град/с приводит к значительному увеличению мощности средств охлаждения.

После обработки холоднокатаных сталей по предлагаемому способу крупные . цементитные включения, возникшие в результате медленного охлаждения рулонов после горячей прокатки, либо при повышенной температуре.смотки, особенно при высоком содержании углерода в стали, заменяются мелкодисперсными карбидными продуктами отпуска мартенсита.

Поэтому предлагаемый способ термообработки можно применять и в том случае, когда после рекристаллизационно35

:ro отжига холоднокатаной стали в ее структуре наблюдаются крупные цементитные включения, строчечный цемен> тит и другие аномалии структуры, снижающие пластические свойства.

Пример. В лабораторных условиях обработаны образцы листовых сталей марок 08iO, 08кп и марки 08 пс раз мерами 25К200 мм, толщиной 1,1 мм.

Химический состав листовых сталей, подвергнутых обработке, приведен в табл. 1.

S Р Af

889725 ростью 30 град/с ° Режим обработки по известному способу: нагрев до 740 С, у время нагрева 30 с; выдержка при

740 С 30 с; охлаждение до 400 С; вы-

С у держка при 400 С 30 с, охлаждение до температуры окружающей среды 30 с.

Обработка образцов производится по предлагаемому и известному способам. Режим обработки по предлагаемом способу: нагрев до 740 С, скорость нагрева 80 град/с; выдержка при 740

10 с; закалка до температуры окружаю щей среды со скоростью 100 град/с о

t отпуск при 700 С 30 с, охлаждение до

:300 С со скоростью 15 град/с, до температуры окружающей среды со скоТаблица 2

Механические свойства стали, обработанной по способам

Марка стали

Известному

Предлагаемому т . в кгс/мм кгс/мм

6 кгс/мм

6,4 кгс/мм б,Ж

26,0

33,8

21,0 32,5

26,9 37,0

23,3 36,5

24,9 36,9

34,0

40,0

36,0

08кп

08Ю

29,5

20,5,08пс

31,5

30,0

20,5

Из данных, представленных в табл.2 следует, что пластические характеристики металла, полученные в, результате обработки образцов по предлагаемому способу, значительно выше, чем при обработке по известному способу. При обработке холоднокатаной стали с содержанием углерода от 0,07 и выше . по известному способу механические свойства соответствуют категории вытяжки ВГ по ГОСТ 9045-70, при обработке по предлагаемому — категории .вытяжки СВ по ГОСТ 9045-70. формула изобретения

Составитель А. Секей

Редактор И. Митровка Техред О.Легеза Корректор M. Шароши

Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3t-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10900/45

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

Способ термической обработки холоднокатаной малоуглеродистой стали преимущественно с содержанием углеВ табл. 2 представлены механические свойства стали, обработанной по

1Ф предлагаемому и известному способам. рода 0,07-0,104, включающий нагрев до 700-850 С, закалку, отпуск и позо, следующее ускоренное охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности стали, отпуск производят при 650-700 С, а ускоренное охлаждение осуществляют сначала со коростью 15-20 град/с до 300-250 С, а затем со скоростью

30-50 град/с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Болховитинов Н.Ф. Свойства и применение листовой стали для холодной штамповки. Машгиз, 1962, :с ° 36-42.

2. Гусева С.С. и др. Непрерывная термическая обработка автолистовой стали. "Металлургия", 1979, с. 64-67, 137-154.