Способ термической обработки горячекатаных толстых листов

000 3 СОВЕТСИИХЦИАЛИСТИЧЕСНИХ УБЛИН И 9) ЯО ПИ 1 3 бИ С 21 В 1/78; С 21 З 9/46 21 2 3/О и У шов сов зав (54 9 БР а ющ и Лс. СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ(71) Донецкий ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститути Московский вечернийметаллургический институт(56) 1. Самохоцкий А.И. и др.Технология термической обработкиметаллов. М., фМашиностроением,1976, с. 206-208.2, Технологическая инструкцияо термической обработке листов изглеродистой сталисварных прямоных труб и проб от листов и штрипР-Т. Металлургическийод им. Ильича, Жданов, 1967,)(57) 1, СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОИАБОТКИ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ТОЛСТЫХ ЛИСТОВ, преимущественно из хромокремневольфрамовых сталей, включающий регламентированное охлаждение с температуры ниже Аг после горячей пластической деформации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения флокенообраэования за счет глубокого удаления водорода, а также уменьшения времени обработки, после горячей деформации проводят выдержку при Аго(40 - 60 С) в течение 40-60 мин, затем ведут охлаждение со скоростью 50 -700 С/ч до 200-150 С, после чего осуществляют нагрев до Л с - (40-60С), выдержку в течение 20-35 мин, а охлаждение ведут на воздухе.2. Способ по п.1, о.т л и ч й с я тем, что нагрев доИзобретение относится к термической обработке, а именно к способам термической обработки толстолистовой стали после горячей деформации для предотвращения Флокенообразонания.Известен способ термической обработки горячекатаных толстолистоных сталей, согласно которому для снижения твердости, внутренних напряжений и предупреждения Флокенообраэования листовую сталь подвергают предварительной термической обработке . - отжигу при 600 ; ,700" С13.Однако.произвести глубокое удаление водорода иэ стали невозможно, несмотря на длительные выдержки (12-20 ч,), н связи с относительно высокими равновесными со держаниями водорода н металле при этих температурах. Такой режим термической обработки не всегда обеспечивает иммунитет к флокено- образованию.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки листовой стали 5 ХВ 2 С, заключающийся н том, что охлаждение листов после прокатки производят в печи с 600-500 до 150-100 о С со скоростью 70-50 С/ч 2 ).Недостаток известного способа заключается в том, что замедленное охлаждение не обеспечивает глубокого удаления водорода из стального листа и полностью не предотвращает флокенообразование в стали. Кроме того, замедленное охлаждение листового проката требует длительного :времени термической обработки, что эадалживает оборудование,Цель изобретения - предотвращение Флокенообразования за счет глубокого удаления водорода, а также уменьшение времени обработки. Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу термичес. кой обработки горячекатаных толстыхлистов, преимущественно из хромокремневольфрамовых сталей, включающему регламентированное охлаждениес температуры ниже точки Яг послегорячей пластической деформации,после горячей деформации пбронодятвыдержку при М- - (40-бО С) н течение 40-60 мин, затем ведут охлаждение со скоростью 500-700 С/ч до200-150 С, после чего осуществляютнагрев до Ас- (40-60 С), выдержку в течение 20-35 мин, а охлаждениеведут на воздухе,Кроме тОго, нагрев до Ас(40-60 С) ведут н течение 2-3 мин,на 1 мм толщины листа. Охлажцение металла после прокатки до температуры на 40-бО " С чижеточки Д, и выдержка в течение40-60 мин, сопровождаются значительным снижением внутренних напряжений 5 и ускоренньж удалением водорода изметалла н результате Фазовых превращений.При охлаждении стали меньше чемНа 40 о С НнжЕ ТОЧКИ ,4 В СНяэнс большей устойчивостью переохлажденного аустенита, возможно лишьчастичное ) -э с-превращение н стали,В связи с тем, что в ГЦК-решеткерастворимость водорода значительновыше чем в ОЦК-решетке, это не обеспечиваат глубокую дегазацию металла.При охлаждении стали больше чемна 60 С ниже точки 1 г снижаетсяокоэффициент диффузии атомов водорода, что приводит к существенному.удлинению необходимой выдержки металла. при этой температуре.Выдержка стали при температуреона 40-бО С ниже точки Аг,меньше40 мин малоэффективна, поскольку это-го времени недостаточно для снятиятвнутренних напряжений и установленияравновесной концентрации водородан металле. увеличение времени выдержки более 60 мин непроизводительно, З 0 поскольку дальнейшая выдержка приэтой температуре приводит к оченьнезначительному дополнительному ныделению водорода из стали,Охлаждение стали со скоростью,большей 700 С/ч, вызывает короболение листов.Охлаждение стали со сторостьюменьше 500 С/ч нерационально, .поскольку увеличивается время проиэво 40 стненного цикла переработки листоного проката,Охлаждение стального листа дотемпературы ниже 150 С недопустимо,так как известно, что при снижениитемпературы ниже 150 С растворимостьводорода н стали резко уменьшается,а водород в значительной степениперераспределяется по дефектам металла и молизуется. Молекулярныйже.водород термической обработкой удалить невозможно.Охлаждение стального листа дстемпературы выше 200 о С снижает перепад температур между поверхностьюи внутренними слоями листов припоследующем их нагреве, что приводитк снижению скорости выделения водорода иэ металла,После охлаждения стали до температуры 200-50 С производится ее нагрев до температуры на 40-бО Сниже точки Лс, из расчета 2-3 минна 1 мм тозщийы листов, Для достижения оптимального эффекта удаленияводорода из стали необходимо создатьмаксимальный градиент температур1.045 ;. нцентрац одородасм -,г 102 у 2, 8-3,71; 4-1 0 Известный IПредлагаемый 30 5 НИИПИ Заказ 8362/28. Тираж 568 Подписно-лиал ППП "Патент", г,ужгород,ул.Проектная,4 между понерхностью и внутренними слоями листов.Повышение температуры увеличивает диффузионную подвижность атомов водорода, что способствует возрастанию скорости десорбции водорода из 5 металла, Кроме того, при повышении температуры листов от 150-200 С до температуры на 40-60 С. ниже точки ,4 о, поверхность листов имеет значительно более высокую температуру 1 О чем внутренние слои. Поэтому растворимость водорода в поверхностных слоях листов существенно выше, особенцо в начальный момент помещения проката в нагревательную печь, чем во внутренних слоях, что приводит к ускоренной диффузии нодорода из внутренних слоев к поверхности и .десорбции"его из стали. Учитывая, что листы в печь загружаются пакетами указанный эфФект усиливается, В процессе выравнивания температуры по толщине листов скорость десорбции снижается за счет уменьшения различия в растворимости водорода и затухает, когда температура по толщине листов снановится постоянной.Длительность нагоева стали меньше 2 мин на 1 мм толщины листа недопустима, поскольку достижение одинаковой температуры по толщине листов проис- ЗО ходит быстрее и эффект десорбции водорода за счет снижения времени в различии растворимости в поверхностных и внутренних слоях металла ослабевает. Длительность нагрева стали 35 больше 3 мин на 1 мм толщины листа нерациональна,так как снижается производительность промышленных печей и агрегатон.По достижении температуры на 4 О 40-60 С ниже точки Ас сталь подвергают выдержке в течение 20-35 мин для усреднения водорода в объеме металла. Выдержка стали более 35 мин неце 45 лесообраэна, поскольку н металле диФфузионные процессы перераспределения водорода Факуически прекращаются., а при выдержке стали менее 20 мин эти процессы в металле еще имеют 50 место, что не предотвращает локальных сегрегаций водорода, представ-. ляющих опасность Флокенообразонания в стали..При температуре выдержки металлаболее чем на Ас, - 40С возмо;кно.образование локальных участков аустенита,. что приводит к увеличению вни:. содержания водорода и при последующем охлаждении способствует появлению Флокенон.- При температуре выдержки сталименее чем на Мс - 60 С снижаетсяоградиент температур при нагреве мегалла,. уменьшается скорость выделения водорода и эффективность егоудаления,После выдержки металла н печипроизводится его охлаждение на воздухе. Пои этом не происходит коробление листов и не задалживаетсятехнологическое оборудование.П р и м е р, Термическая противофлакенная обработка листов проводи."лась по известному и предлагаемомуспособам.По известному способу, листы стали5 ХВ 2 С толщиной 30 мм после прокаткизагружались в термическую печЬ при600 С и затем охлаждались в печисо скоростью 90 С/ч. Длительностьтермической обработки составляла 1 О ч.По предлагаемому способу послепрокатки листы загружались в печьпри 720 о С ( Аг =770 С) температурапечи - Аг - 50 С) и выдерживалисьОн течение 45 мин. После выдержкилисты охлаждались сжатым воздухом соскоростью 600 С/ч до 150 С, а затем помещались в термическую печьс температурой 720 С (Ас:780 Сотемпература печи - ЯС - 60 С) .Выдержка н печи производилась в течение 100 мин (2,.5 мин на 1 мм толщины листа и выдержка длительностью25;.:;:;"и), после чего охлаждение лис.-,тов производили на воздухе.Результаты испытаний металла принедень н таблице,При концентрации водорода, полую.ченной по предлагаемому способу, Фло-кень. н металле отсутствуют, Крометого. время термической обработкитакже существенно уменьшается. Технико-экономический эффект от использования изобретения за счет устранения брака по флокенам составит 908 руб. на 1 т,