Способ обработки катанки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 21 0 9/52 . 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВС Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт черной металлургии иВолгоградский металлургический завод "Красный Октябрь(56) 1. Авторское свидетельство СССРНф 286725, кл. С 21 О 9/52, 1969,)(57 ПОСОБ ОБРАБОТКИ КАТАНКИНф 286725, о т л и ч а ютем, что, с целью повыщеогической пластичности, ждения до 650"500 С проотермическую выдержку при ратуре в течение 3-15 мин,по авт. с щийся ния техно .после охл изводят и этой темп ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1057562 1Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству обработанной катанки, идущей на изготовление мягкотянутой проволоки,По основному авт. св. Р 286725 известен способ обоаботки катанки, включающий прокатку катанки, охлажде. Мие ее водой непосредственно по выходу из последней клети стана до температуры 650-500 оС со скоростью не 10 менее 1000 оС/с 11Недостаток указанного способа заключается в том, что данной обработкой не удается получить в катанке, предназначенной для изготовления мяг" 15 котянутой проволоки, структуру зернистого перлита, повышающего техноло" гическую пластичность и уменьшить влияние деформационного старения катанки из нержавеющих 1 сталей аустенит. 20 ного класса.Цель изобретения - повышение технологической пластичности катанки.Указанная цель достигается тем, что согласно способу обработки катан" 2 ки после охлаждения до 650-500 С проо изводят изотермическую выдержку при этой температуре в течение 3-15 мин.Предлагаемый способ включает про" катку, ускоренное охлаждение водой до 30 650-500 оС непосредственно по выходу ее из последней клети стана, изотермическую выдержку при этой температуре в течение 3- 15 мин, Катанка непосредственно по выходу из последней клети стана подвергается переохлаждению до температур метастабильного состояния аустенита и термопластической деформации последнего под влиянием тепловых и структурных напряжений. Переохлаждение катанки и формирование теп 40. ловых и структурных напрявений произ- водят путем охлаждения со скоростью больше критической до среднемассовой температуры 650-5000 С, При этом ввиду высокой скорости охлаждения поверхность катанки переохлаждается до температуры ниже точки начала мартенситного превращения.Охлаждение со скоростью больше критической поверхностного слоя метал.ла приводит к формированию тепловых напряжений за счет градиента температур между поверхностью и сердцевиной, Наряду с формированием тепловых напряжений возникают структурные,напряже ния противоположного знака в реэуль" тате мартенситного превращения в поверхностных слоях металла. 2Отпуск мартенсита в поверхностномслое высокоуглеродистой катанки в процессе выдержки при 650-500 С приводитк распаду и сфероидизации цементита,Разновременное возникновение тепловых и структурных напряжений, а также,как показал опыт, преобладание тепловых напряжений над структурными вызывает пластическую деформацию аустенитав сердцевине металла, приводящую приодновременном воздействии высоких температур к сфероидизации цементита.Охлаждение необходимо осуществлятьсо скоростью больше критической длятого, чтобы тепловые и структурцыенапряжения и вызванная ими пластическаядеформация воздействовали на сердцевину металла в тот период времени,когда она находится еще в аустенитномсостоянии и процессы его распада по ффобычному механизму не начались.Охлаждение катанки ниже 500 С приводит к получению на ее поверхностислоя отпущенного мартенсита значительной величины, повышению прочностныхсвойств и, как следствие, к снижениютехнологической пластичности.При охлаждении катанки выше 650 Сотепловые напряжения релаксируют ипластическая деформация аустенита всердцевине металла не происходит.Как показал опыт, время изотермической выдержки при 650-500 С менее3 мин приводит к неполной сфероидизации структуры в процессе распадааустенита,Время изотермической выдержки более 15 мин нецелесообразно, так какдля всех марок стали процесс распадааустенита при 650-500 ОС будет гарантировано завершен.П р и и е р. В потоке проволочногостана 260 непосредственно за чистовымиклетями осуществляют ускоренное охлаждение катанки диаметром 6,5 мм из стали марки У 7 А с температуоы концапрокатки со средней скоростью охлаж.дения 1600 Сс до 550 С и смотку еев бунт,Непосредственно после выхода измоталки бунты катанки на пластинчатомтранспортере проходят изотермическуювыдержку под муфелем при 550 С в теочение 10 мин,Катанка после такой обработки приобретает структуру мелкозернистогоперлита по всему сечению. Причем втонком поверхностном слое структурузернистого перлита получают в резуль20 3 10575 тате отпуска мартенсита, а в центре анормального распада гомогенного аустенита, подвергнутого термопластицеской деФормации.Обработка катанки иэ высоколегированных марок сталей, в частности нержавеющих, приводит к повышению технологицеской пластичности путем измельчения действительного зерна и уменьшения эффекта деформационного 10 старения.Предлагаемый способ был проверен в промышленных условиях при выпуске опытно-промышленных партий катанки диаметром 6,5 мм из стали У 7 А и15 12 Х 18 Н 10 Т , ускоренно охлажденных суо прокатного нагрева до 500-550 С и 550-600 С соответственно.Механические свойства катанки из стали У 7 В приведены в табл.1.Структура промышленной катанкипластинчатый перлит с обрывками ферритной сетки. Структура ускоренно охлажденной до 500-550 С катанкиопреимущественно мелкодисперсной зернистый перлит.С целью определения максимально возможной суммарной деформации катанку диаметром 6,5 мм без предварительного патентирования волочат на стане 2500/9 по маршруту: 6,5-5,7-5,030 .4,40-3,85-3,40-3,0-2,6-2,3-2,0, т.е. за 9 проходов с суммарной деформацией 903.Волочение катанки по данному маршруту за 9 проходов предусматривает 35 более жесткий режим деформирования, чем применяемые на отечественных метизных заводах и за рубежом, где суммарная деформация 90 г достигается за 11 проходов.Охлажденная по режиму 111 катанка без обрывов волочилась лишь до диаметра 3,85 мм (степень деформации 65 Г). Поверхность проволоки на диаметре 4,40 и 3,85 мм блестящаячто 45 указывает на.плохой захват смазки.Волочение ускоренно охлажденной до 500-550 С катанки проходит стабильно с хорошим захватом смазки,В табл.2 для сравнения приведены 50механические свойства холодноволоченной проволоки диаметром 3,85 ммг 62 4из промышленной и ускоренно охлажденной кат ан ки.Анализ данных по механическимсвойствам показывает, что проволокаиз катанки со структурой мелкодисперсного зернистого перлита, обладаетбольшим запасом пластичности, вследствие чего она волочится до болеетонкого диаметра, Волочение ускоренно охлажденной катанки со. структуроймелкозернистого перлита проходит доболее тонкого диаметра (2,0 мм) беэдополнительной термообработки, что. свидетельствует о повышенной технологической пластичности ускоренно охлажденной катанки со структурой мелкодисперсного зернистого перлита,Рекристаллизационно-сфероидизирующий отжиг проволоки из ускоренно охлажденной катанки проводят по сокращенномурежиму, Длительностьотжига 6 ч вместо10 ц по существующей технологии отжигапроволоки холодноволоченной иэ катанкис пластинчатым перлитам.Временное сопротивление отожженнойпроволоки удовлетворяет предъявляемым требованиям и составляет 570620 МПа.Механические свойства катанки изстали 12 Х 18 Н 10 Т приведены в табл.3.По существующей технологии волочение катанки обработанной известнымспособом осуществляют по маршруту:6,5-5,5-4,5-3,95-3,6 .Волочение катанки до более тонкогодиаметра приводит к разрушению волок.Катанку, обработанную предложеннымспособом, волочат по маршруту: 6,55 5-4,5-3,95-3,6-3,4-2,8.Волочение катанки, обработаннойпредлагаемым способом, проходит доболее тонкого диаметра стабильно, схорошим захватом смазки, что свидетельствует о повышенной технологической пластичности ускоренно охлажденной катанки,Повышение технологической пластичности ускоренно охлажденной катанкиобусловлено уменьшением сплошности кдеформационному старению, о цем сви детельствуют пластические свойствахолодноволоченной проволоки диаметром3,6 мм табл.4).1480-1570 Предла"гаемый 550 Т а б л и ц а 3щщщщщщщ щщ щ щ Временное сопротив" Относительноеление разрыву, ИПа сужение, Фщ щщ щМ Относительноеудлинение, Ф 615-640 62-66 щрТаблиц Режим охлаждениякатанки Относительноеудлинение, 3 Временное сопротивление разрыву, МПа 1340- 1380 - т -41-52 13 0 52-67 55Предлагаемый 1360- 1380 1370 ВНИИПИ Заказ 9525/32 Тираж 568 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4 Режимохлаждениякатанки 625-.653 ГЗ 5