Способ термической обработки стальных листов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ргии ески Феф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ВТОРСКОМ,КСВИДЕТЕПЬ(71) Институт черной металлуи Карагандинский металлургич йкомбинат(56) 1.Погоржельский В,И, и др.Контролируемая прокатка. М., Металлургияф, 1979, с. 1842.Лещенко А,Н,Исследование и разработка промышленной технологии термического упрочнения с отдельногонагрева толстых листов из низколегированных сталей. - Автореферат диссертации на соискание ученой степенкандидата технических наук, днепропетровск, 02.1972, с, 9, 13,801129249 А(54)(57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ЛИСТОВ после прокатки,включающий нагрев и охлаждение срегулируемой скоростью в пределах0,5-25 С/с до 550-650 С, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения стабильности и уровня прочностных свойств, скорость охлаждениярегулируют прямопропорционально температуре конца прокатки, причем приизменении температуры конца прокатки на каждые 10 С скорость охлаждения изменяют на 2-5 С/с.Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к способамтермической обработки листовой стали.Известен способ изготовления высокопрочных листов путем контролируемой прокатки стали без применениятермической обработки Г 13. Контролируемая прокатка представляет собойвысокотемпературную обработку низколегированной стали, заключающуюся 10в том, что деформационный режим иусловия охлаждения обеспечивают по-,лучение рекристаллизованного аустенитного зерна наименьшей величины,Обычно на заключительной стадиипрокатки требуется применение достаточно интенсивных обжатий и обеспечение низкой температуры конца про-.,катки 850-650 С,Недостатками известного способа 0изготовления высокопрочных листовявляются снижение производительности существующих станов горячей прокатки при реализации контролируемойпрокатки и необходимость созданияспециализированных прокатных станов,позволяющих выдерживать большиеусилия при деформации металла с пони,женной температурой.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки листовой стали,включающий нагрев, охлаждение оттемпературы аустенизации со скоростью от 0,8 до 75 С до 550-650 С, 35причем скорость охлаждения листовустанавливается по показателю, характеризующему технологический параметр металла, которым являетсяхимический состав стали. Изменение 40условий охлаждения листов при ихнормализации в зависисмости от химического состава стали повышает истабилизирует уровень механическихсвойств металла различных плавок (.23 45Однако известный способ в недостаточной степени повышает стабильность и уровень прочностных свойствстали.Цель изобретения - повышение стабильности и уровня прочностныхсвойств.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу термической обработки стальных листов послепрокатки, включающему нагрев и охлаждение с регулируемой скоростью впределах 0,5-25 С(с до 550-650 С,скорость охлаждения регулируют прямопрорционально температуре конца прокатки, причем при изменении температуры конца прокатки на каждом 10 Сскорость охлаждения изменяют на .2-5 оС/с.Прочностные свойства горячекатаной стали повышаются со снижением 65 температуры конца прокатки и смотки. Однако в реальных промышленных условиях нет воэможности обеспечивать оптимальный температурный режим постоянным. Это вызвано различными причинами, В частности, неравномерным нагревом слябов перед прокаткой, изменением темпа прокатки, изменением деформационно-скоростного режима прокатки и т.д.В промышленных условиях допускается изменение температуры конца прокатки полос одной толщины в диапазоне до 90 С, а температурный режим смотки полос определяется лишь условиями охлаждения их на отводящем рольганге (смотка с душированием или без душирования). Изменение температурных условий прокатки и охлаждения полос в области у-Ы превращений приводит к изменению соотношения структурных составляющих (феррита и перлита) и различной диснерсности перлита и в результате можно получить различные механические свойства стали, В результате повышения в допустимом, согласно технологической инструкции диапазо не температур конца прокатки и смотки полос одной марки стали приводит к снижению прочностных характеристик металла, Изменения механических свойств и структуры после нормализации аналогичны изменениям свойств и структуры горячекатаного металла, т .е. проявляется эффект .наследст- . венности выражающийся в.зависимос ти свойств нормализованного металла от условий горячей прокатки, Поэтому соблюдение постоянной скорости охлаждения ,(на воздухе) при нормализации различных партий листов одной марки стали, прокатанных по различным температурным режимам, не обеспечивает стабильно высокий уровень прочностных свойств.Известно, что прочностные свойства листов из низколегированной стали в значительной мере определяются условиями охлаждения листов, Причем определяющее влияние на структуру и механические свойства оказывают скорость превращения аустенита в феррито-перлитной области. Согласно термокинетическим диаграммам превращения переохлажденного аустенита большинства низколегированных сталей, перлитное превращение в основном заканчивается в диапазоне температур 550-650 С.Рекомендуемый интервал скоростей охлаждения 0,5-25 С/с соответствует реальному указанному диапазону скоростей охлаждения, обеспечивающему стабильное протекание ферритно-перлитного превращения, большинства низколегированных сталей.1129249 Механические свойства листов нормализованных . произведенных поспособу прототипу произведенных попредлагаемому способу В сооХл т. ЬЕ.кгс/мм кгс/мм Ъ ОС/с гс/мм кгс/53,0 26,0 15 46,5 57,0 23 уО 15 46,5 57,0 23,052,0 27,0 -фф-. 44,0 55,5 25,0 20 46,0 56,5 245 900 41,5 920 39,0 25,5 25 47,0 57,5 23,0 50,0 27,0 -ф,5 54,0 ВНИИПИ Заказ 9301/21 Тираж 539 Подписное филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 Реальный диапазон изменения ско-. ростей охлаждения устанавливается согласно термокинетическим диаграммам превращения переохлажденного аустенита, конкретно для каждой марки низколегированной стали. При чем скорость охлаждения листов эа нормализационной печью устанавливают для каждой партии металла пропорционально температуре окончания прокатки и смотки. Чем выше темпе ратура окончания прокатки и смотки полос, тем крупнее зерно горячекатаной стали и ниже ее прочностные свойства, Установив пропорционально температуре конца прокатки и смотки более высокую (в определенном для данной марки стали диапазоне) скорость охлаждения металла, при нормализации в значительной мере компенсируют отрицательное влияние на прочность стали температурного ре жима прокатки. Иэмельчается зерно и повышаются прочностные свойства стали.Экспериментально установлено, что в диапазоне 0,5-25 ОС/с минимально 25 возможное изменение скорости охлаждения составляет 2 С/с на каждые 10 С изменения температуры конца прокатки, а максимально возможное - 5 фС/с. 30Метод изменения скорости охлаждения при нормализации зависит от конкретных условий и воэможности оборудования. Наиболее легко осуществимым способом является охлаждение 35 с различной интенсивностью листов за нормализационной печью вентиляторами или.воздушной смесью,Способ осуществляют следующим40,%: образом.Лиеты из стали марки 15 ГЮТ, им ющие следующий химический состав Температу ра конца. прокатки, оС880 43,5 С 0,12 р Мп 1,15 р 81 0,30 у Т 1 0,08 уБ 0,019 р Р 0,030 р А 1 0,06 прокатаныс различными температурами окончанияпрокатки, Термообработку осуществляют по предложенному способу и способу-прототипу.Результаты производства опытныхлистов по предлагаемому способу ипо способу-прототипу представленыв таблице. Приведенные в таблицевеличины механических свойств длякаждого режима представляют средниезначения результатов испытаний образцов, отобранных от 15 листов,При производстве листов по известному способу (прототипу) скорость охлаждения листов при термо-.обработке устанавливают постоянной,вне зависимости от условий прокат"ки стали. При этом не учитывают из"менения температуры конца прокаткиразличных листов данной плавки. Попредлагаемому способу скорость охлаждения листов после нормализацииизменяют прямопропорционально тем"пературе конца прокатки полос, причем, таким образом, что при изменении температуры конца прокатки накаждые 1 ООС скорость охлаждения из-,меняют на 2 С/с.Механические свойства, листов, обработанных по способу-прототипу, от"личаются более низким и нестабильным уровнем 6 и 6 е . Листы прокатанные при различных температурахокончания прокатки и термообработан"ные по предлагаемому способу, имеютстабильно высокий уровень прочностных и пластических свойств.Экономический эффект при произ"водстве только одной марки стали15 ГЮТ составляет 63,тыс. руб. в годза счет уменьшения брака по механическим свойствам,