Способ охлаждения горячекатаной полосы перед смоткой в рулон

ИЗОБРЕТЕН еспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1) Дополнительное к авт, свид-ву2) Заявлено 20.01.78 (21) 2571356/22 л 3С 21 Р 1/02С 21 Р 7/13В 21 В 1/26 кис присоединением СССР а делам нзобрегений и открытий(72) Авторы изобретени Потемкин, В. А Сергеев, Н, Г. лкина и А. Н, ого Знамени и П, Полухин, В. К,С, Е, Рокотян, Е. ПАлюшин, Л, И, Бутна Трудового Красстали и сплаво Пешков,Бочков,Морошкиститут В, Н. Хлопонин, В М, Л. Бернштейн, Я. Тишков, Б, А.Московский орд(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЯЧЕКАТАНОИ ПОЛОС ПЕРЕД СМОТКОЙ В РУЛОНпособу присущи су, затрудняющпс эфпе с целью повышеаных полос пз шпрои по ударной вязкоОднако извсстному с щественныс недостатки фективное его применен нпя качества горячекат кого сортамента стале сти, ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изготовлению горячекатаной стальной полосы на широкополосовом стане горячей прокатки.Известен способ изготовления горячекатанных стальных полос на широкополосовом стане, включающий нагрев слябов, прокатку при температуре выше Т.АС струйное охлаждение водой на отводящем рольганге, охлаждение на воздухе и смотку полос в рулон 1.Недостатком этого способа является отсутствие конкретной регламентации параметров процесса ускоренного охлаждения полос на отводящем рольганге, кроме температуры конца прокатки и температуры смотки. Это снижает качество горячекатаных полос по ударной вязкости.Известен способ изготовления горячекатаных полос на широкополосовом стане, включающий нагрев слябов, прокатку при температуре Т.АСз, термообработку на отводящем рольганге и смотку полос в рулон. В известном способе применяют ступенчатое охлаждение на отводящем рольганге, включающее сочетание ускоренного и естественного охлаждения с конкретной рсгламентацией скорости охлаждения в процессе принудительного охлаждения, Последнее позволяет повысить качество полос 21. Недостатком этого способа прокатки является отсутствие конкретной регламентации параметров ступенчатого охлаждения на участке до начала принудительного ускоренного охлаждения и в его процессе, что снижает ударную вязкость горячекатаных полос. Наиболее близким по технической сущности к описываемому является способ изготовления горячекатаных полос на широкополосовом стане, включающий нагрев слябов, прокатку при температуре выше Т.АСз, термообработку на отводящем роль- ганге путем ступенчатого охлаждения, включающего сочетание ускоренного и естественного охлаждения и смотку полос в рулон 3. В этом способе, применительно к прокатке горячекатаных полос толщиной 8 мм из стали 17 ГС, регламентируют начало принудительного охлаждения и скорость в процессе принудительного охлаждения 8 - 1 б град/с, чем обеспечивают повышение качественных показателей готовых горячекатаных полос по механическим свойствам.Во-первьй, отсутствуют четкие рекбмен дациц по продолжительности времени от конца прокатки до начала ускоренного ох. лаждснця в случае прокатки горячекатаных полос цз любой марки стали;во-вторых, отсутствуют рекомендации о дифференцировании скорости охлаждения в процессе ускоренного охлаждения, чем исключает управление процессом собирательной рекристаллизациц аустснита, обеспечение получения полцгональцого феррцта ц торможения его собирательной рекристаллизацци.Отмечепцые существенно снижает ударную вязкость готового проката.Целью описываемого способа является повышение вязкости и пластичности при сохранении прочности проката, в том числе при прокатке горячекатаных полос толщиной 5 - 12 мм из малоуглеродистых сталей типа СтГКПКП, Ст 1 СТСП и др,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем охлаждение полосы на воздухе после выхода цз стана. Ускоренное охлаждение и охлаждеппе на воздухе до температуры смотки, сначала производят ускоренное охлаждение до температуры Лг, со скоростью 10 - 40 град/с, затем охлаждение на воздухе до температуры Аг, - Аг и повторное ускоренное охлаждение со скоростью в 1,5 - 5 раз меньше предыдущей. Например, полосу толщиноц 5 - 12 мм из малоуглеродистых сталей сначала ускоренно охлаждают до 760 - 770 С со скоростью 10 - 25 град/с, затем на воздухе до 720 в 7 С и вновь ускоренно со скоростью 5 - 15 град/с.Охлаждение горячекатаных полос описываемым способом на широкополосовом стане осуществляют следующим образом.Полученную горячекатаную полосу по выходе из стана транспортируют по отводящему рольгангу, на котором каждый ее участок подвергают ступенчатому охлаждению с получением в конечном итоге требуемой температуры смотки, лежашей ниже Т,Аг,.Прц этом на первой стадии осуществляют естественное охлаждение на воздухе вплоть до окойчания прохождения первичной рекристаллизации. Этим обеспечивают уменьшение аустенитных зерен. Применительно к охлаждению горячекатаных полос толщиной 5 - 12 мм из малоуглеродистых сталей Ст 1 КПКП, Ст 1 ПСПС и Ст 1 СПСП п др. время первой ступени устанавливают на уровне 8 - 10 сек.На второй ступени осуществляют ускоренное охлаждение каждого участка горячекатаной полосы водой вплоть до снижения их температуры до Аг Величина скорости охлаждения прежде всего определена толщиной горячекатаной полосы и скоростью ее перемещения по отводящему роль- гангу. В то же время скорость охлаждения не должна быть менее 10 град/сек, так как в противном случае неэффективно подавляется процесс собирательной рекристаллизации, и более 40 град/с, так как в противном случае образуется по бейнитномумеханизму превращений структура иголь.аого фсррита. Вьполценцем второй ступени охлаждения тормозят вторую стадию рскрцсталлизации аустенита - собирательную рекристаллизацию, при которой происходит рост зерен аустенита. Применительно к горячекатаной полосе толщиной 5 - 12 мм цз малоуглеродистых сталей Ст 1 КПКП, Ст 1 ПСПС и Ст 1 СПСП и др. охлаждс 1 з ццс производят со скоростью 10 - 25 град/сдо температуры 760 - 770 С.На третьей ступени охлаждения вновьосуществляют охлаждение на воздухе до температуры Аг, - Аг Этим обеспечивают 20 получение полцгональных зерен феррита,обладающих хорошими вязкими свойствами. Применительно к прокатке горячекатаных полос толщиной 5 - 12 мм из малоуглсродистых сталей Ст 1 КПКП, Ст 1 ПСПС 25 ц Ст 1 СНСП и др. третью ступень охлаждения заканчивают при температуре 720 - 730 С. При этом применение более интенсивного охлаждения на этой ступени при= водит к распаду аустенита по механизму ЗО промежуточного превращения и образованию игольчатого феррита, способствующего снижению вязких свойств материала,На четвертой ступени охлаждения полосувновь ускоренно охлаждают водой. Охлажд 5 ление начинают при температуре близкой кЛг, и заканчивают ниже этой температуры.Скорость охлаждения при этом, примерно, в 1,5 - 5 раз меньше скорости ускоренного охлаждения на второй ступени и ее вели чина зависит от толщины полосы и скоростиее перемещения. Этим обеспечивают торможецие собирательной рекристаллизации феррита, приводящей к снижению в целом вязких свойств проката, Применительно к про катке горячекатаных полос толщиной 5 -12 мм цз малоуглеродистых сталей Ст 1 КПКП, Ст 1 ПСПС и Ст 1 СПСП ц др. четвертую ступень охлаждения начинают прц температуре 720 в 7 С и осуществляют со скоростью 5 - 15 град/с.На последней (пятой) заключительнойступени охлаждение вновь осуществляют на воздухе. Этим обеспечивают уменьшение количества перлита и исключение появления участков с бейнитной структурой, Таким образом исключают охрупчивание металла и снижение его вязких свойств. Кроме того, заключительная ступень охлаждения необходима для стабилизации распределения г 0 температуры по толщине горячекатаной полосы перед ее смоткой в рулон, Применительно к прокатке горячекатаных полос толщиной б - 12 мм из малоуглеродистых сталей Ст 1 КПКП, Ст 1 ПСПС и д Ст 1 СНСН и др. пятую ступень охлаждение на воздухе от темпер.атурц конца зрокатки 880-870 С .в течение -.10 с;вторая ступень - .принудительное охлаж.. дение со скоростью 20 - 25 град/с От тем.5 пературы 840 в . 850 С до 760 в 7 С (в об.ласти у-фазы);третья ступень - охлаждение на воздухеот 760 - 770 С до. 730 - 720 С (в областиу - а превращения);1 О четвертая ступень - принудительное охлаждение от 730 - 720 С до 690 - 700 С соскоростью 8 - 10 град/с (в нижней частиобласти у - а превращения);пятая ступень - охлаждение на воздухе15 до температуры смотки 630 С,Р е ж и м 2. Первая ступень - охлаждение на воздухе от температуры конца прокатки 880 в 8 С в течение 8 - 10 с;вторая ступень - принудительное охлаж 2 О дение со скоростью 25 - 30 град/с от 840 -850 С до 720 - 730 С;третья ступень - охлаждение на воздухе от 720 - 730 С до температуры смотки630 С.25 Режим 3, Первая ступень - охлаждениена воздухе от 880 в 8 С в течение 8 -10 сек.Вторая ступень - принудительное охлаждение со скоростью 50 - 55 град/с от 840 -30 850 С до 720 - 730 С;третья ступень - охлаждение на воздухеот 720 - 730 С до температуры смотки 630 С,Влияние химического состава стали нарезультаты механических испытаний ис 35 ключали проведением исследований для одной и той же плавки.Получены следующие механические свойства горячекатаных полос из Ст,ЗСП (см,таблицу),Ударная вязкость Относительное удлинение, о 4 Предел прочности,кгс/мм Предел текучести,кг/ммТолщина ежи алиста,дения Номер плавки Номер партии после механического старения при - 20 С при +20 С 6701326 7,5 - 10,15,4 - 6,04,9 - 6,0 8,0 - 10,5 55 - 7,0 5,4 - 6,5 10,6 - 11,5 8,0 - 9,17 5 - 9 О 3935 - 3734 - 36 1658 42 - 43 42 - 44 42 - 46 30 - 31 30 - 31 28 - 31 28 - 9 29 - 30 6,5 - 12,5 4,0 - 6,0 10 - 13,57,5 - 8,5 8,0 - 10 7 4,5 - 5,5 35 - 39 28 - 30 1647 6701369 42 - 46 44 - 47 10 Режим 1 обеспечил получение наилуч О ших с точки зрения высокой вязкости и пластичности механических свойств горячекатаных полос при удовлетворении прочностных свойств в соответствии с существую- щим стандартом, 45 Формула изобретения1. Способ охлаждения горячекатаной полосы перед смоткой в рулон, включающий охлаждение на воздухе после выхода из 5 О ния нйчннй 1 ох при температуре 670 в 680, осуществляют со скоростью 9,8 - 1,7 град/сек и заканчивают при температуре смотки полосы в рулон,. равной .600 в 6 С,В целом в результате осуществления всех пяти ступеней охлаждения обеспечивают сматывание горячекатаной полосы при требуемом уровне температуры.Описываемый способ охлаждения горячекатаных полос позволяет контролировать процесс структурообразования стали при охлаждении на отводящем рольганге. Он обеспечивает прохождение рекристаллизации в таком режиме, когда первичная рекристаллизация происходит, а собирательная подавляется как в у-области, так и в у - а-области, что ведет к получению мелкого однородного зерна феррита, способствует повышению вязкости и пластичности стали при сохранении прочности,П р и м е р. При осуществлении описываемого способа изменяли следующие параметры охлаждения горячекатаных полос:1) длительность интервала времени между выходом горячекатаной полосы из последней клети чистовой группы стана и началом ускоренного охлаждения до 25 с;2) скорость охлаждения в различных температурных интервалах (в у-области, в области протекания у - а превращения и в области перлитного превращения) от 8 - 10 град/с до 50 - 55 град/с;3) температура смотки в рулон от 680 до 570 С.Было проверено три многоступенчатых режима охлаждения полос на отводящем рольганге стана.Р е ж и м 1. Первая ступень - охлаждестана, ускоренное охлаждение и охлаждение на воздухе до температуры смотки, о тличающийся тем, что, с целью повышения вязкости и пластичности при сохранении прочности, сначала производят ускоренное охлаждение до температуры Аг, со скоростью 10 - 40 град/с, затем охлаждение на воздухе до температуры Агз - Аг, и повторное ускоренное охлаждение со скоростью в 1,5 - 5 раз меньшей предыдущей,Составитель А, Секей Редактор Е. Братчикова Техред И. Пенчко Корректор Л, Орлова Заказ 1985/3 Изд.501 Тираж 626 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 2, Способ по и. 1, о т л й ч а ю щ и й с я тем, что полосу толщиной 5 - 12 мм из малоуглеродистых сталей сначала ускоренно охлаждают до 760 - 770 С со скоростью 10 - 25 град/с, затем на воздухе до 720 - 730 С и вновь ускоренно со скоростью 5 - 15 град/с.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 81. Сафьян М, М. Прокатка Шйрокополос. ной стали, М., Металлургия, 1969, с. 284 - 294.2, Патент Японии,50-17013, кл, 10,1 172, 101 182 опубл 19753. Термическая обработка металлов, Тематический отраслевой сборник2, М., Металлургия, 1973, с. 40 - 46.