Способ термического упрочнения проката

(19) 1111 02 С 21 1) 8/Об т",Б;363 М 3ПИСА БРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВ 14304507/31-0211.09.8707.02,90, БюлДнепропетровснститут и Инс 21) 22) 46) 71) металлургиче т черной мет кии СССРретение отнаботке длинпреимуцестверочнению мелкихортовой стали.ю изобретенияонструктивной осит номе я к термичес ного металло о к термичес ат и средних про к омуилей ляетс овыЦелшениемакс им и прирокатаого упв том,ос льном выходе год ость способа тер я проката заключ го мичес ается ен пре ествляю хностГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР лургии(56) Авторское свицетельствВ 910804, кл. С 21 Л 8/06,Бернштейн М.Л, Термомехаобработка металлов и сплавоталлургия, 1968, с. 1058,Оратовский Е,Л., АртамонСмотка полос на современныхлосовых станах горячей прока6 ежом. Обзорная информациякатное производство.-М,; 1 что рванную закалку осущдо тех пор, пока аустенит поверного слоя, площадь которого равна(54 ) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯПРОКАТА(57) Изобретение относится к термической обработке длинномерного металлопроката,преимущественно к термическому упрочнению мелких и среднихпрофилей сортовой стали, Цель - повышение конструктивной прочности примаксимальном выходе годного проката.Арматурную углеродистую сталь периодического профиля после прокатки сотемпературы 1050 С охлаждают до образования в поверхностном слое мартенсита на 202 площади поперечного 2. сечения, подвергают самоотпуску доотемпературы 560-660 С, после этогодеформируют изгибом и продольным кручением при смотке в бунт со скоростью5-25 рад/с. Предлагаемый способ позволяет повысить конструкционную прочность и увеличить выход годного проката. 1 табл. 0-257 площади поперечного сечения п рока та, п рев ра т итс я в ма рте нсит, Со ответственно внутренняя зона, металл оторой находится в аустенитном состоянии, составит 75-907 площади попе речного сечения проката, Прекращение в этот момент закалки приведет к тому, что за счет интенсивного отбора тепла поверхностными переохлажденными слоями начнет ускоренно охлаждать ся аустенит внутренней эоны. Выравнивание темпе.ратур поверхностных сло ев и центральной зоны произойдет винтервале температур 560-660 С (температура самоотпуска), В процессесмотки металлопроката в бунт переохлажденный аустенит внутренней зоныподвергают деформации путем изгиба ипродольного кручения со скоростью5-25 рад/с и последующему охлаждениюна воздухе с получением во внутреннейзоне проката ферритокарбидной смеси,мотка проката в бунт благодарярегламентированной деформации переохлажденного аустенита позволяет существенно повысить усталостную прочность,вязкость и пластичность продуктов его 15диффузионного превращения, Выбор де,формации кручением обусловлен тем,что этот вид пластической обработкипозволяет получить необходимую степень деформации без искажения профиля 20готового проката,П р и м е р. Арматурную углеродис"тую сталь периодического профиля диаметром 14 мм, содержащую,1 углерод0,35, марганец 0,59, кремний О,1, 25опосле прокатки с температуры 1050 Сохлаждают в прямоточных охлаждан иустройствах при давлении воды 2,8 МПаи скорости проката 27 м/с до образования в поверхностном слое мартенситана 20 площади поперечного сечениястержня, После окончания ускоренногоохлаждения стержни подвергают самоот"пуску при 550-680 С и последующейсмотке в бунт с внутренним диаметром900 мм. Затем бунты охлаждают на воздухе,Параллельно из стали этого же хи"мического состава прокатьвают стержни диаметром 14 мм, длиной 80-90 м,40которые после прокатки подвергаютпрерванной закалке и самоотпуску при590 С и укладьвают на рейки холодильника.Проводят также прокатку по извес т 45кому способу,Арматурную углеродистую сталь диаметром 14 мм, содержащую,: углерод О, 35, марганец О, 50, кремний О, 1, после прокатки с температуры 1050 С ох" лаждают в устройствах при давлении воды 0;2 МПа, Скорость прокатки состав" ляет 27 и/с, Низкое давление воды в охлаждаемом устройстве позволяет подостудить металл до 700 С. Перемещаясь по рольгангу, он продолжает остывать на воздухе и перед смоткой в бунт имеет температуру 680 С. Смотку вйдут,используя металку, которая осуществляет смотку без продольного скручивания.Механические свойства и режимыупрочнения сортового проката приведены в таблице,Как видно из таблицы, деформацияпереохлажденного аустенита позволяет повысить пластичность, вязкость иусталостную прочность проката, и исключить выход немерных длин, а такжеснизить потерю металла в отходы.Температура самоотпуска 560-660 Сопределяется тем, что при температуре выше 600 С степень упрочнения проката путем деформирования незначительна; при температуре самоотпусканиже 560 С относительное удлинениео(6) готового проката получается ниже13-4%, что недопустимо для большинства конструкционных материалов. Интервал скоростей деформации кручением, ограниченный 5-25 рад/с, обусловлен тем, что при скорости меньше5 рад/с, деформация не оказьвает заметного влияния на формирование структуры и свойств продуктов распада аустенита; при скорости, превышающей25 рад/с, возможно разрушение поверхностного слоя термически упрочненногопроката, что недопустимо при производстве высокопрочной стали.Таким образом, реализация способатермического упрочнения проката позволяет организовать массовое производство бунтовой арматурной стали ловышенной прочности, При этом потери ме"талла в отходы снижаются, а выходмерных стержней достигается 993 одновременно с повышением конструкционной прочности проката,Формула изобретен йяСпособ термического упрочнения проката, преимущественно сортового, включающий аустенизацию заготовки прокатку, ускоренное охлаждение на отводящем рольганге, деформацию прн смотке и охлаждение на воздухе, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения конструктивной прочности при максимальном выходе годного проката, ох" лаждение ведут со скоростью выше кри" тической до температуры самоотпуска.560-660 С и деформируют изгибом и продольным кручением со скоростью 5- 25 рад/с,541288 Показатель конструкционной прочности Реким упрочнения Потери металСпособобработки Выходмерныхдлин,Опыт ее, КСИ ДДк/ма ИПа 6 ь ИПв лв вотходы Известный 6 5 25 84 О 28 30 20 99 0 05 590 737 58 680 600 39 0 5 3 Предлагвемый ЭО 0 8 О 2,и 560 79 5 590 765 5 660 605 70 680 58 Охлвкдение ведут с низкой скоростьв что предотвращает получеструктуры звквлки,Повыщенное порвпеиие поверхности роквтв очвгвми окислов. в поверхнос Соствитель В.Пешков актор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова Корректор В.ГирнякТираж 515 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аказ 265НИИПИ Госуд Производственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород ул. Гагарина,101 Скоростьдеформвции