Пакет для получения плакиронной стали

А. П. Суровцев, О. Г, Черн А. Быко ву Аа Пе именко,7 ) Заявител Центральный на учно-исс лед .И.П.Вр талл(54) ПАКЕТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАКИРОВАННОЙ СТАЛ али 0,0%ления заполИзобретение относится к обработкеметаллов давлением, точнее к получениюплакированных листов.Известны пакеты для получения плакированной стали с промежуточным слам из никеля, железа и динамной стИЫ и Ы.Недостатком известных пакетов является то, что перечисленные прослойкиуменьшают, но не устраняют полностью16науглероживания плакирующего слоя иего охрупчивания вследствие образованщкарбидов в зоне контакта слоев. Значительный рост зерна при нагреве в прослойках железа и динамной стали ещеболее понижает пластичность плакирован"ной стали,Известны пакеты с промежуточнымипрослойками из бинарных сплавов железас молибденом, вольфрамом, ниобием, ванадием и пирконием, обладающими болееэффективными барьерными свойствами 14,Недостатком таких пакетов являетсяспособность прослоек претерпевать пе-. С. А. Голованенко, В. А, УКрыловфйи ., . Вуййеби3/тельск,. ийститут чернойа лиморфные превращения (феррит аустенитпри нагреве и охлаждении и создавать знакопеременные напряжения в переходно зоне плакированной стали, что способствует развитию процессов, приводящих к понижению пластических свойств материала в этой зоне. Кроме того легированне данных прослоек осуществляется дброгими и дефицитными элементами.Наиболее близким к предлагаемому является пакет для получения стали, плакированной титаном, состоящей из заготовок основного слоя и титана с размещенным между йими промежуточным ферритным слоем из листа бинарного сплава армко-железа с 11,0- 3хрома. Для предотвращения окиститана пакет герметизируется иняется инертным газом 5 .Недостатками пакета является то, что в полученной из него стали, плакированной титаном, охрупчивание переходной зоны не исключается. Высокое содержание хрома, необходимое для сть3. 719849 4билизации феэритйой структурй прослойки, усложняется процесс получения биметал.д,приводит к науглероживанию и образованию лической заготовки плакируюшего слоя." в ней большоГо количества"хрупких"кар- В качестве ферритпой стали предлабйдных включений, что" отрицаЫльнб ска- гается использовать бинарный сплавФрФм рд-:-.:"; .рЩффЯЯдю".дд .,:; уь етс йа пластйческих характеристиках 5 технически чистого железа с О 7"йлакированйой стали при операциях гибки, 5,0 вес. % титана или . малоуглеродисвальцовки, холодной вытяжке, порезки на тую сталь с содержанием углерода-йожницах. 0,01-0,12 вес. %, легированнуюКроме того материал йрослойки об,7-5,0 вес. %. титана.ладает пойиженной пластичностью в ии Титан выбран в качестве легируюше"т 6 рвые "температур прокатки пакета го элемента, как достаточно широко800-1000 С, чтб затрудняет"охватыва- распространенный в дешевйй элемент,ние слоев, обуславливая необходимость добавки которого в количестве 0,7 высокихсуммарных обжатий( 4-5-кратных), 5,0% стабилизируют ферритную структуЗто"прЮФ)дит кобраэоваййю-йа краях" 15 ру -стали, обеспечивают высокие показаплакированных лйстов значительных зон тели пластичности и ударной вязкости,йеравйомерной деформации, идущих в делают сталь сверхпластичной при темпеобрезь.ратурах прокатки пакета и формируют ееЙель изобретения - повышение пластич-, высокие барьерные свойства против миг нЖтй сййжение энергозатрат при про рации углерода,катке пакетаиэкономия легированного При содержании титана в ферритной"деталька"плакирующего слоя. стали менее. 0,7% сталь претерпеваетПоставленная Мель доемается тем, полиморфные превращения при.нагреве и"что йромежуточный и плакирующий слойохлаждении, отрицательйо сказывающиеся-.;выполнены в виде биметаллической эа на пластичности переходного слоя биготовки, причем промежуточный слой металла, кроме того обладает низкимивйпьлнен из легированной титаном ферри-барьерными свойствами ипонюкенной- %,- . угой стали толщиной 2-4 мм. фер)М 6 йая пластичностью при температутмх про-"таль эашйшает металл плакируюшего катки пакета. Содержание титана бо"лотОт окисления и науглероживания, З 0 лее 5,0% нецелесообразно, вследствие" мало склоннаК"охфупчиванию-и сверх- повышения концентрации карбидов в зоне" " 1 Фистйщ 1 а"в интервале температур про- контакта прослойки с основным метал"ЖИЖИ йакета.:лом и ее охрупчивания."Виметаллическая" заготовкаможет Промежуточный слой иэ ферритнойбыть"получена сваркой взрывом, а так-, стали, легированной 0,7-5,0% титана,же совместной пластической деформацией, при исходной толщине ее в заготовкедиффузионной сваркой, сварой с импульс . 2-4 мм полностью исключает образо" -йь 1 м наГружеЯЙем" йдр."=- "-"" ванне хрупких карбидных прослоек в зоне контакта плакирующего слоя.Слой биметаллической заготовки, вы 40В гдрячекатанном состоянии стальполненный из ферритной стали, при сборке промежуточного слоя с 0,7-5,0% титанапакета ЙакладывйегСя на сталЪ Жной"ого имеет мелкое зерно, что обеспечивает=слооя"ияйтяетсяйромежутофпымЫ 4 х"-""- высоте показатели пластичности и ударду-осйовной сталью и плакирующйм сло- нои вязкости. Науглерожимясь в проем. ф цессе технологических нагревов плаки 45Промежуточный слой ферритной стали рованной стали, прослойка мало охруп Предбхраняет поверхность плакирукцего "чивается, так как образующиеся карслоя,с которой он соедйиеН;"от-бкИСле- биды титана. мелкодисперсны и 1 асполсь йм В" 1 трбцЕССЕНаГрЕ 3 й"ПакЕта ПОД йРО-ЖЕНЫ раВНОМЕрНО ПО СЕЧЕНИЮ.катку.,:,. , Выделение дисперсных карбидов вЯТолщина слоя ферритйой стали в бй-стали, легированной 0,7-5,0% титана" металлической заготовкесоСтавляет торйоэит рост зерна при нагреве, что2-4 мм, При толщине менее 2 мм, вслед- делает сталь сверх-пластичной в" ."- ствие снижения барьерных "свойств, йо- " " ймтервалетемператур прОкатки пакетов55- "=ййаютСя"показатели пластичности и удар 8 дОС и дополнительно снижаетйойвязей:ти" металла переходной эоны ее способность к охрупчиванию.ированной стали При тотпцине более Сверхпластичность материала про 4" "Кчивайгбя эйегозатратй и межуточного слоя и тот факт, что он4 ммуЪщ ива я э,р1719 45 уже соединен с плдкируюшим слоем,позволяет получать качественное соединение слоев при прокатке с малым суммарным обжатием (2-3 -кратным),Неравномерность деформации по краямплакировацных листов, и, как следствие,отходы в краевую обрезь при этом такжезначительно снижается.П р и м е р 1. Заготовкой основногослоя служат пластины стали марки Ст.З Оразмером 15 х 200 х 300 мм, Биметаллическую заготовку получают сваркой взрывом пластины титана марки ВТ 1-0 раэмером 15 х 170 х 240 мм с пластиной изферритной стали состава армко-железо 15+1,1 вес. % титана размером 2 х 190 х 280.Прочность соединения слоев в биметал. лической заготовке, сваренной взрывом,при испытании на срез составляет 1025,кгс/мм, Заготовки обезжиривают и 20собирают в четырехслойный несимметричный пакет с крышкой, накладывая напластину стали Ст.З биметаллическуюзаготовку ферритной сталью к стали Ст.Зи накрывая ее крышкой иэ стали марки2508 кп размером Зх 200 х 300 мм. Навнутреннюю поверхность крь 1 шки и поверхность титана, обращенные друг кдругу в пакете, наносят специальныйразделительный слой, предотвращающий30их схватывание. Собранный пакет заваривают электросваркой по периметру герметичным швом, Пакет нагревают в газоопламенной печи до 900 С в течение1,5 ч и затем прокатывают на стане дуо 55600 за 6 пропусков с обжатием 1015% за пропуск. Полученная при 2-кратном суммарном обжатии плакированнаясталь толщиной 15 мм имеет достаточно40высокую прочность соединения слоев,составляющую 15-34 кгс/мм при ис 2пытании на срез и высокие показателипластичности, а также малую краевуюобрезь, составляющую 15 %,Для сравнения собирают пакеты сзаготовками таких же размеров, в которых между заготовками основнбгои плакирующего слоев размещаются промежу- .точные прослойки из чистого железа И ферритиой стали состава армко-железо+15%хрома; После сборки пакеты завариваюэлектросваркой ио периметру герметичнымошвом, Пакеты прокатывают с 900 С эд10 пюпусков с обжатием 10-15% запропуск. После 4-кратного суммарногообждтия щючпость соединения слоев вп 1 дкировдццой стали сктдвляет 1427 кгс/мм при испытаниях на срез,8496При суммарном обжатии менее 4-кратного, прочность сцепления слоев неудовлетворительная. Краевая обрезь вследствие неравномерности деформации и расслоя составляет 35%.П р и м е р 2. Заготовкой основного слоя служат пластины стали марки16 Г 2 АФ размерам 16 х 200 х 300 мм.Сваркой взрывом пластин коррозионно-,стойкой стали марки 12 Х 18 Н 10 Т размером бх 180 х 280 мм с пластинамиферритной стали состава Ст.10 с 1,1%титана размером 2 х 200 х 300 мм, получают биметаллические заготовки пчакируюшего и промежуточного слоев,Прочность соединения слоев в заготовкесоставляет 30-35 кгс/мм при испытаЛнии на срез, Заготовки обеэжиривают исобирают шестислойцый симметричный пакет, располагая слой ферритцой сталипротив заготовки основного слоя, На пофверхности пластин коррозионностойкойстали, обращенных в пакете друт к другунаносят специальный разделительный слой,предохраняющий их от схватывания междусобой. Собранный пакет заваривают электросваркой по периметру герметичнымшвом. Пакет в течение 2 ч нагреваютв газопламецной печи при 1200 С, азатем прокатывают ца стане 450 эа6-8 пропусков с обжатием 10-15% запропуск, Полученные при 2-2,5-кратномсуммарном обжатии листы плакировднцойстали толщиной 12 мм имеют прочностьсоединения слоев более 20 кгс/мм 2 прииспытании на срез. Ударная вязкостьметалла переходной зоны плакироваццойстали составляет 3,2 кгс/см в горячекатанном состоянии и 2 7 кгс/см2после нормализации (930 С 0,5 ч, воъ. дух). Краевая обреэь составляет 16%,Для сравнения собирают такой жепакет с заготовкой плакируюшего слояиэ пластины коррозиоцьостойкой сталис нанесенным никелевым покрытием толщиной 0,1 мм. Пакет нагревают по аналогичному режиму и покрывают эа 14-16 пропусков. После 6-кратцого суммарного обжатия достигается прочность соединения слоев более 20 кгс/мм ири испыта 2иии ца срез, Ударная вязкость металла переходной эоць плакяровдпцой стали и горячекатдцном состоянии и после пор;а 2 лиэдции составила 0,6 кгсм/смКрас вая обреэь при этом состдмиет ., ,Использование предложенного и котпри титакировапии коррозпопностойкой сталью позволяет спиэль эп 1;р о:д-.р пи7719849 8при прокатке пакета примерно в 1,5 ра- йластичнасти, уменьшения энергозатратза за счет оптимальной пластичности . при прокатке и экономии легированногоматериала проСлойки, уменьшить отходы металла, промежуточный и плакируюшийвысокблегированногометалла за счет слой выполнены в виде биметаллическойуменьшении краевой обрези листов пла заготовки, причем промежуточный слойкированной стали в 1,6 раза, улучшить изготовлен из легированной титаном фер ыастические характеристики ппакирован- ритной стали.ной стаи за счет повышения показателяИсточники информации,ударной вязкости металла переходной принятые во внимание при экспертизе" ны примерно в 4 раза. 1 О 1. Авторское свидетельство СССР458415 в кл. В 23 Р 3/14 1966 ф2. Авторское свидетельство СССРФ о р м у л а и з о б р е т е н и и % 364372, кл. В 21 С 23/22, 1971.3. Авторское свидетельство СССРПакет для получения плакированной252842, кл. В 23 Р 3/02, 1966,стали, состоиший йз основного стального, 4. Патент Яионии522,промежуточного и плакируойето корро-кл. 12 С 213, 1967,зионностойкого слоев о т л и ч а ю. Патент СШЛ2813332,щ и й с я тем, что, с целью повышении кл. 29-471 5, 1957 (прототип), Составитель И. КапитоновРедактор Е. Дорошенко Техред С. Мигай Корректор Я, ВеселовскаяЗаказ 275/9 Тираж 1160 Подписное11 НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открйтий113035, Москва, Ж 35, Раушскаи нйб,д. 4/5Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4