Способ нагрева под прокатку аустенитной коррозионностойкой стали

(54) СПОСОБ НАГРЕВА ПОД ПРОКАТКУ АУСТЕНИТНОЙ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ СТАЛИ(57) Изобретение касается способа термической обработки слитка в аустенитной коррозионно-стойкой стали, Сущность, слитки иэ аустенитной коррозионно-стойкой стали 08 х 20 Н 9 Г 7 нагревают до 650, выдерживают 8 ч(предварительный отжиг), затем до 1170- 1200 С, выдерживают 8 ч и прокатывают на стане 850. Такая обработка приводит к уменьшению межфазной границы аустенит - феррит на 18 - 100, что обеспечивает снижение расходного коэффициента при горячей прокатке на 5 - 10 Я, на 5-10;4 6, 3 табл,ли. При температурах наатку расплавление легкоей снижает сопротивление их залегания практйчески особов нейтрализации охйствия легкоплавких приости свинца, является есей в тугоплавкие соедиом модифицйрования стаоземельными или и элементами, а также боэтого способа является то, модифицирующих добавок ерживать в достаточно уэалые концентрации модикаэывают благоприятного льшие усугубляют склонячему растрескиванию. ния высокотемпературной ред прокаткой слитки наГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1(72) С,А.Зинченко, Д.Б,Титоров, Ю.В,Кузнецов, В.Г.Мирзоян и А,Н.Ефимович (56) Грачев С.В., Анохина Н.К. Пластичность и структурные изменения при нагреве в стали 10 Х 23 ХН 18, содержащей свинец, - Известия вузов, Черная металлургия, 1984, Ь 4, с. 61-65.Гуляев А.ПЖадан Т.А. Новые низколегированные нержавеющие стали. - М,: Ме- . таллургия, 1972, с, 87.Изобретение относится к способам повышения высокотемпературной пластичности стали, в частности аустенитной. коррозионно-стойкой с дельта-ферритом, иможет быть использовано при термической обработке в процессе нагрева под прокатку слитков, загрязненных легкоплавкимипримесями, например свинцом,Известна аустенитная коррозионностойкая сталь, соцержащая дельта-феррит,склонная к растрескиванию при горячей обработке давлением под влиянием легкоплавких примесей, таких как РЬ,В 1,3 п,ЯЬ,Аз,Присутствие свинца в количестве более 0,0015 мас, существенно снижает прокаты ваемость стали марки08 Х 20 Н 9 Г 7 Т и вызывает растрескивание поверхности блюмов. Низкий уровень высокотемпературной пластичности исопротивления растрескиванию при горячей прокатке литого металла обусловленскоплением примесей на границах при кри-. сталлизации ста грева под прок плавких примес отрыву в области до нуля,- Одним из спрупчивающего д месей, в частн связывание примнения посредств ли . щелоч редкоземельным ром и цирконием, Недостатком что количество необходимо выд . ких пределах, М фикаторов не о воздействия, бо йость стали к горДля повыше пластичности пе 1749257 А5 10 15 20 30 40 гревают и выдерживают(гомогенизируют) в течение нескольких часов при температурах горячей обработки давлением.Однако горячая прокатка аустенитной корроэионно-стойкой стали сопровождается в ряде случаев растрескиванием поверхности заготовок, Одной из причин снижения высокотемпературной пластичнсти является присутствие в стали легкоплавких примесей.Целью изобретения является повышение высокотемпературной пластичности стали, уменьшение растрескивайия поверхности блкй 4 ов и снижение расходного коэффициента при горячей прокатке.В аустенитной стали непосредственно после кристаллизации имеется значительное количество дельта-феррита, которое .уменьшается с понижением температуры. Ввиду достаточно больших скоростей охлаждения слитков в реальных условиях процессы формирования равновесной структуры затруднены. Поэтому после охлаждения в структуре стали сохраняется избыточное количество дельта-феррита. Согласно предлагаемому способу слитки аустенитной коррозионно-стойкой стали, загрязненной легкоплавкими примесями, во время нагрева до высоких температур подвергают предварительному низкотемпературному отжигу, вызывающему протекание фазового превращения феррита в аустенит в такой степени, чтобы обеспечить уменьшение удельной межфазной поверхности аустенит/феррит на величину не менее 18%. При низкотемпературном отжиге достаточной продолжительности уменьшается количество дельта-феррита вплоть до полного исчезновения отдельных кристаллитов, Примеси оказываются в теле зерна аустенита, При последующем нагреве в интервале температур горячей прокатки обраэуются кристаллиты нового феррита со свободной от примесей границей, Это приводит к повышению высокотемпературной пластичности и сопротивления поверхностному растрескиванию при горячей прокатке.В табл 1 приведены результаты исследования влияния температуры предварительного ниэкотемпературного отжига на расходный коэффициент и качество поверхности блюмов стали 08 Х 20 Н 9 Г 7 Т, содержащей 0,0015 мас,% свинца,Предотвращение поверхностного растрескивэния блюмов достигается, когда слитки в процессе нагрева под. прокатку подвергают предварительному отжигу в интервале температур 500-650 С. Для создания достаточного запаса высокотемпературной пластичности необходимо в ходе предварительного низкотемпературного отжига получить относительное уменьшение удельной межфазной поверхности аустенит/феррит не менее 18%, Чем больше это уменьшение, тем в большей степени межфазные границы аустенит/феррит освобождаются от примесей, Предельное уменьшение межфазной поверхности может составлять 100%, когда исчезают все кристаллиты дельта-феррита.В табл,2 приведены данные по изменению объемной доли феррита в литой стали 08 Х 20 Н 97 Т в зависимости от времени отжига при 600 С.Для практически полного завершения фазового превращения феррита в аустенит (приведения фазового состава к равновесному при данной температуре) необходима выдержка не менее 2 ч. Ччитывая, что для прогрева крупногабаритных заготовок (слитки сечением порядка 300 мм) требуется выдержка не менее 3 ч, время предварительного отжига слитков должно составлять не менее 5 ч. Верхняя граница времени отжига определяется технологическим циклом нагрева и не превышает 10 ч.В табл.3 приведены результаты испытаний на высокотемпературную пластичность литого металла модельных плавок .стали 08 Х 20 Н 97 Т после термической обработки известным способом (нагрев и выдержка при температуре горячей прокатки 1200 С, 2 ч) и предлагаемым способом.(ступенчатый нагрев с выдержкой при 600 С, и 5 ч и последующей выдержкой при 1200 С, 2 ч),Высокотемперэтурную пластичность определяют при температуре начала горячей прокатки исследуемой стали 1170 С при испытаниях на растяжение по относительному сужению в шейке образцов ф и методом прокатки на клин по относительному обжатию до появления первых разрывов на боковых гранях образцов О. Содержание свинца в плавках варьируют в пределах от 0,0006 (металл, практически чистый по свинцу) до 0,0040 мас.%. Средние значения показателей пластичности сравнивают по критерию Стьюдента при уровне доверительной вероятности 0,90,Результаты испытаний свидетельствуют, что введение операции предварительного низ котем иератур но го отжига, обеспечивающего уменьшение объемной доли дельта-феррита на 18-100%, эффективно для повышения высокотемпературной пластичности литого металла с содержанием свинца 0,0015 мас.% и более, Предлагаемый способ нагрева позволяет восстановить уровень высокотемпературной пластичности литого металла, охрупченного присутствием легкоплавкой примеси,1749257 Таблица 1 Относительное уменьшение удельной межфазной поверхности,Температура Удельная межпредварительно- фазная поверхго отжига, С ность, см/смз Расходный коэффициент, т/т Дополнительныехарактеристики 9,823 0 Без отжига 1,515 Поверхностные трещины То же9,037 1,580 450 500 8,038 Отсутствуют поверхностные трещины То же 1,456 18 570 1,433 27 7,144 н 1,427 650 6,251 Грубые поверхностные трещи- ны 710 8,644 1,992По данным рентгеноструктурных исследований после отжига в интервале температур700-800 С имеет место выделение хрупкой о- фазы. практически до уровня высокотемпературной пластичности металла, чистого по примеси,П р и м е р, Предлагаемый способ опробован при горячей прокатке слитков аустенитной корроэионно-стойкой стали 08 Х 20 Н 9 Г 7 Т. Плавку с содержанием свинца 0,0018 мас.% разделяют на две части по 12 слитков в каждой. Одну группу слитков(контрольную) нагревают до 1170 - 1200 С и прокатывают по действующей технологии.Йочгчю гочппч слитков нагревают по режиму 650 С, 8 ч+1170-1200 С,8 ч и прокатывают по действующему режиму. Расходный коэффициент при прокатке по действующей технологии 1,468 т/т, на поверхности блюмов наблюдают разрывы. При прокатке по предлагаемому способу расходный коэффициент составляет 1,393 т/т, на поверхности . блюмов практически отсутствуют разрывы,Приведенные результаты показывают, что предлагаемый способ позволяет повысить высокотемпературную пластичность/ аустенитной корроэионно-стойкой стали.охрупченной присутствием легкоплавкой примеси, и снизить растрескивание поверхности блюмов и заготовок при горячей про катке. фо р мул а изобретен ия Способ нагрева под прокатку аустенитной коррозионно-стойкой стали, преимуще ственно содержащей нерастворимыелегкоплавкие примеси, включающий нагрев дотемпературы горячей прокатки и выдержку приэтой температуре, отл ича ю щий с я тем, что, с целью повышения высокотемпера турной пластичности, уменьшения растрескивания поверхности блюмов и снижения расходного коэффициента при горячей прокатке, нагрев ведут ступенчато: сначала нагревают и выдерживают при температуре, 20 обеспечивающей уменьшение удельной межфаэной поверхности аустенит-феррит на величину 18-100, затем нагревают до температуры прокатки.-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 оизводс Заказ 2565 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5