Способ термической обработки фасонных профилей проката

Способ термической обработки фасонных профилей проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскид

Социалистических

Республик

«»933736 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.12-80 (21)3006751/22-02 с присоединением заявки H9(23) Приоритет

Опубликовано 070682 Бюллетень N9 21

Р1 М g+ з

С 21 D 1/02

С 21 Р 8/00

Государственный номнтет

СССР но делам нзобретеннй н отнрытнй (33) УДК 621.785.

° 79 (088. 8) Дата опубликования описания 07.06.92

В.Т.Черненко, В.Т.Худик, Ю.А.Цопов

О.Л.Казырский, Ю.О.Лабецкий, В.И.Друзин, и A.Â.Ïó÷èêoâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРИИЧЕСКОЯ OBPASOTKH

ФАСОННЫХ ПРОФИЛЕЯ ПРОКАТА

20

30

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано при термической обработке и ускоренном охлаждении сложных профилей проката, в частности швеллеров . и балок., Известен способ одинарной термической обработки (прерванного охлаждения). сложных Фасонных профилей, характеризующихся значительной разнотолщинностью элементов, предусматривЖощий,с целью обеспечения равномерных свойств по периметру сечения, дифференцированное охлажцение тонких . и массивных элементов (участков) проката. Для обеспечения этой цели при прерванной закалке проката перед охлаждением всего профиля проводят направленное охлаждение массивных элементов (участков) профиля (1) или псф1огрев тонких элементов (21.

Однако из-эа невозможности локализации принудительного охлаждения массивных элементов при их направлен ном охлаждении имеет место неорганизованный теплосъем с тонких элементов, что не позволяет обеспечить однородность структуры и равномерность свойств,по пеоиметру сечения сложных

Фасонных профилей. Подогрев же тонких элементов перед прерванным охлаждением всего профиля также не обеспечивает однородность структуры и равномерность свойств по периметру сечения проката из-за повышения скорости охлаждения тонких .элементов (участков) с более высокой температурой °

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления угловых термических упрочненных профилей проката, включающего предварительное ускоренное охлаждение массивных элементов (вершнны) с температуры конца прокатки до 750-500 С, прерванное охлаждение (закалку) всего профиля до 700-950 С и последующее окончательное охлаждение на воздухе.

Известный способ обеспечивает однородность структуры и равномерность свойств такого термически упрочненного проката, как угловые профили (31 .

Однако применение::этого способа при прерванной закалке сложных фасонных профилей, характеризующийся значительной разнотолщинностью элементов. например швеллеров и ба933736 лок, не обеспечивает Равномерность механических свойств по периметру их сечения. Это вызвано неорганизованным охлаждением тонкого элементастенки профиля, происходящим в процессе предварительного направленного охлаждения массивных элементов-полок профиля из-за трудности обеспечения только направленного теплосъема.

Цель изобретения — повышение равномерности свойств фасонных профилей проката.

Поставленная цель достигается тем, что перед прерванной закалкой

:всего профиля производят охлаждение тонких элементов. При этом их охлаждение следует осуществлять со ско!

О

15 ростью 150-3000 C/c до среднемассовой температуры 750-600 С.

Предлагаемый способ осуществляет- зо ся следующим образом.

В линии стана горячий Раскат Фасон-о ного профиля, характеризующегося эначительной разнотолщинностью элементов, напРимеР. швеллеРа, перед прерванной закалкой в потоке воды всего профиля подвергают предварительному охлаждению душем или струями воды, направленными на стенку швеллера.Охлаждение такого-элемента-стенки швеллера осуществляют со скоростью 1503000С/с до среднемассовой температуры 750-600оС, При этом из-эа невозможности обеспечения только направленного теплосъема, естественно происходит некоторое снижение температуры полок З швеллера, однако, степень такого неорганизованного охлаждения невелика, что обусловлено повышенной массивностью этих элементов. Так, при закалке швеллера. 9 1166, толщина полок 40 которого составляет 8,4 мм, а стенки - 5 мм, продолжительность охлаждения стенки, необходимая для сниже.ния температуры от 11000 до 750 С составляет около 0,15 с. За это вре- 45 мя снижение температуры полок, выэ« ванное неорганизованным охлаждением, составляет 80 С. Далее проводят закалку всего профиля.

Если после направленного охлаждения температура стенки превышает

7500С, то в процессе последующей прерванной закалки, как и при .охлаждении стенки до температуры ниже

600 С в процессе направленного охлаж- дения, в поверхностных слоях проката имеет место структурное превраще ние с образованием мартенсита или .продуктов промежуточного превращения аустеннта, что приводит к снижению пластичности, вязкости н хладостойкости стали.

Ограничение скорости охлаждения тонких сечений сложных Фасонных профилей в пределах 150-300 С/с обусловлено следующим. При скорости ох- 65 лаждения тонких элементов фасонным профилей, изготовленных как правило, нз малоуглероднстой стали, менее

1500С/с имеет место выделение феррита по границам зерен, что снижает пластичность и вязкость термически обработанной стали. Охлаждение тонких элементов со скоростью выше

3000С/с даже до верхнего интервала температуры (7500C) приводит к (превращению аустенита в наружных слоях стенки профиля по промежуточному механизму, что из-за малой продолжитепьности последующего самоотпуска также ведет к снижению пластич ностк и вязкости стали.

Пример. Проверку предлагаемого способа термической обработки фасонного проката проводили на стане 450 Западно-Сибирского металлургического завода на швеллере Р 16 иэ стали марки СтЗпс проьыаленной плавки. В линии стана стенку швеллера направленно охлаждали s спрейерном устройстве до достижения среднемассовой температуры 680-720 С со скоростью 200-250 С/с и далее производили прерванную закалку всего профиля в потоке воды. Иикроструктура по сечению швеллера, подвергнутого термической обработке по предлагаемому способу, однородна. Твердость по периметру сечения швеллера составляет 83-92 HRB. При охлаждении этого профиля по известному способу в процессе направленного охлаждения по-. лок от 1100 до 750 С происходит неорганизованное охлаждение участков стенки до 200-300 С. После этого твердость полок составляет 80-85HRB, а твердость стенки от 28 до 41 HRC.

Использование предлагаемого способа термической обработки сложных фасонных профилей проката по сравнению с известным способом обеспечивает: получение после прерванной закалки однородкой микроструктуры и равномерных свойств по периметру сечения фасонного проката, характеризующегося значительной раэнотолщинностью элементов; воэможность организации. в потоке прокатных станов процесса термического упрочнения такого проката с удовлетворительной равномерностью свойств; применение термически упрочненкых щвеллеров и балок взамен горячекатанных позволяет уменьшить расход проката в металлоконструкциях на 10-12%, что составляет экономию около 10 руб./т. Тогда экономический эффект в народном хозяйстве от применения термически упрочненных швеллеров и балок при объеме производства 100 тыс.т. в год составляет около 1 млн.руб.

Формула изобретения

1. Способ термйческой обработки фасонных профилей проката преимущест