СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОТЖИГА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ДЛЯ КОНСЕРВНОЙ ЖЕСТИ Российский патент 1995 года по МПК C21D9/48 

Описание патента на изобретение RU2040557C1

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке низкоуглеродистой стали для консервной жести.

В настоящее время такая сталь в больших количествах используется для изготовления консервных банок. Процесс ее получения включает в себя как одну из основных операцию непрерывного отжига на заключительной стадии.

Известен способ непрерывного отжига консервной жести (ТИ-101-11-ХЛЗ-283-85), включающий нагрев до 630-690оС, выдержку в течение 8-20 с при этой температуре и регулируемое охлаждение от этой температуры до 480оС. Общий цикл обработки составляет 120-180 с. Однако этот способ не обеспечивает твердость металла, соответствующую высшей категории качества (47-51 HR30T).

Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывного отжига консервной жести (прототип) (способ непрерывной термической обработки. Патент Бельгии N 2392122), включающий нагрев до 650-750оС, выдержку в течение более одной секунды при этой температуре, а операция охлаждения состоит из не менее чем одной закалки при длительности меньше 12 с в ванне с водой, имеющей температуру выше 75оС, предпочтительно кипящей, и устанавливающей температуру металла после закалки ниже 550оС, способствующей перестариванию, и выдерживается в этом интервале температур более 4 с. Однако этот способ также не обеспечивает твердость ниже 51-52 ед. HR30T.

Целью изобретения является повышение пластичности металла за счет снижения твердости, снижение энергоемкости процесса.

Цель достигается тем, что в способе непрерывного отжига низкоуглеродистой стали для консервной жести, включающем нагрев до 650-750оС, выдержку при этой температуре более 1 с, охлаждение до 550-350оС, выдержку и последующее охлаждение до комнатной температуры, нагрев осуществляют в два этапа: со скоростью 40-150оС/c до 450-550оС, а затем со скоростью 2-30оС/с, а охлаждение до выдержки проводят со скоростью 10-30оС/с.

Сущность способа заключается в том, чтобы обеспечить выход в область температур рекристаллизации металла с максимально возможным сохранением запасенной энергии деформации и максимальное время пребывания в этой области. В результате достигается структурное состояние с повышенной пластичностью.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывают, что предлагаемый способ отличается от известного нагревом со скоростью 40-150оС/с до 450-550оС, последующим нагревом до 650-750оС со скоростью 2-30оС/с и регулируемым охлаждением от этой температуры до 350-550оС со скоростью 10-30оС/с. Это позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна".

Это решение разработано на основе полученных авторами данных о характере структурообразования при рекристаллизации холоднокатаной низкоуглеродистой стали в условиях скоростного нагрева и влияния получаемой при нагреве структуры на формирование свойств при различных режимах последующего регулируемого охлаждения. Такие данные и, в частности, сведения о необходимости замедления скорости нагрева в области температур 450-550оС (ниже температурного интервала рекристаллизации) для кипящих и полуспокойных низкоуглеродистых сталей в литературе отсутствуют. Известно замедление скорости нагрева, начиная с области температур 540-590оС, для раскисленных алюминием низкоуглеродистых сталей. Однако нагрев при этом предусмотрен до температур межкритического интервала температур, то есть кроме рекристаллизации в материале протекает фазовое α->>γ-превращение. Поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия".

Область температур замедления скорости нагрева 450-550оС выбрана по следующим причинам. Ниже 450оС медленная скорость нагрева (ниже 40оС/с) приводит к заметному развитию дорекристализационных процессов, таких как возврат и полигонизация, что затрудняет последующее протекание первичной рекристаллизации.

Выше 550оС при скоростях нагрева 40-150оС/с начальные стадии рекристаллизации осуществляются с образованием очень мелкозернистой структуры с повышенным уровнем внутренних напряжений.

Скорость нагрева больше 150оС/с приводит к наличию в материале повышенного уровня внутренних напряжений, что не дает возможности получить требуемые низкие значения твердости (пластичности). Выше указанного интервала температур требуется замедление скорости нагрева для достаточно полного развития рекристал- лизационных разупрочняющих процессов. Именно с этим связано ограничение скорости нагрева не более 30оС/с. Нижняя граница интервала скоростей нагрева в области температур рекристаллизации (не менее 2оС/с) связана с требованием не допустить заметного повышения содержания углерода в ферритной матрице, что возможно из-за повышения растворимости углерода при нагреве.

Скорость охлаждения от 650-750оС до 350-550оС должна быть равна 10-30оС/с с тем, чтобы обеспечить необходимые условия выделения избыточного углерода из твердого раствора. При скорости охлаждения, превышающей 30оС/с, выделяющийся избыточный углерод будет образовывать сравнительно мелкодисперсные частицы углеродсодержащей фазы. Благоприятными местами для выделения атомов углерода в этом случае являются также скопления дислокаций и отдельные дислокации. Как первое, так и второе приводит к упрочнению матрицы в результате наличия достаточного количества препятствий для движения дислокаций и уменьшению ее пластичности. Скорость охлаждения меньше 10оС/с обуславливает достаточно высокий уровень выделения углерода до достижения оптимального температурного интервала перестаривания.

Предлагаемый способ термообработки реализуют следующим образом.

Кипящую или полуспокойную сталь с содержанием углерода 0,04-0,10% 0,03-0,4% Mn, 0,03-0,12% Si, 0,05-0,12% P нагревают со скоростью 30, 40, 80, 150, 180оС/с до 425, 450, 500, 550, 580оС, а затем со скоростью 1, 2, 15, 30, 40оС/с до 660оС, выдерживают при этой температуре 12 с, охлаждают со скоростью 5, 10, 15, 30, 40оС/с до 400оС, выдерживают 40 с и осуществляют быстрое охлаждение до комнатной температуры. Одновременно проводили термообработку по способу-прототипу. Определяли твердость стали и сравнивали с требованиями ГОСТ. Полученные результаты представлены в таблице. Из данных таблицы следует, что предлагаемый способ обеспечивает уровень твердости, который соответствует высшей категории качества консервной жести и превышает уровень, достигаемый при обработке по способу-прототипу.

Похожие патенты RU2040557C1

название год авторы номер документа
Способ непрерывной термической обработки холоднокатаной полосы из малоуглеродистой стали 1988
  • Голиков Юрий Григорьевич
  • Трайно Александр Иванович
  • Тюков Анатолий Васильевич
  • Фатеев Юрий Николаевич
  • Татаренко Анатолий Александрович
  • Максимов Владимир Иванович
  • Акбиев Владимир Дмитриевич
  • Бильдин Вадим Александрович
SU1534075A1
Способ непрерывной термической обработки холоднокатаной полосы из малоуглеродистой стали 1988
  • Голиков Юрий Григорьевич
  • Трайно Александр Иванович
  • Поднебесный Владимир Иванович
  • Тюков Анатолий Васильевич
  • Татаренко Анатолий Александрович
  • Сидоркин Валерий Иванович
  • Акбиев Владимир Дмитриевич
SU1548222A1
БАШЕННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОТЖИГА ЖЕСТИ 1995
  • Аверин Владимир Борисович[Ru]
  • Аптерман Владилен Николаевич[Ru]
  • Бахчеев Николай Федорович[Ru]
  • Беленький Анатолий Матвеевич[Ru]
  • Бердышев Валерий Федорович[Ru]
  • Бронников Михаил Семенович[Ru]
  • Гресский Леонид Никодимович[By]
  • Захарова Елена Дмитриевна[Ru]
  • Михайловский Владимир Николаевич[Ru]
  • Мишин Михаил Петрович[Ru]
  • Панфилов Владимир Семенович[Ru]
  • Попутников Алексей Федорович[Ru]
  • Середников Мстислав Николаевич[Ru]
  • Черкасский Рафаил Израилевич[Ru]
RU2094490C1
Способ изготовления нагартованной ленты для пильных цепей 1988
  • Смирнов Павел Николаевич
  • Ошеверов Исай Израйлевич
  • Чернов Аркадий Владимирович
  • Файнберг Леонид Борисович
  • Шавилов Владимир Яковлевич
  • Кузнецов Владимир Георгиевич
  • Рашников Виктор Филиппович
SU1532597A1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНЧАЙШЕЙ ЖЕСТИ 2013
  • Трайно Александр Иванович
RU2511155C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЧЕРНОЙ ЖЕСТИ 1999
  • Мишин М.П.
  • Сарычев А.Ф.
  • Корнилов В.Л.
  • Кушнарев А.В.
  • Карпов А.А.
  • Залетова Е.Д.
  • Коротких В.Ф.
  • Черкасский Р.И.
RU2165465C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОДКАТА 1992
  • Лещенко Анатолий Николаевич[Ua]
  • Колпак Виктор Потапович[Ru]
  • Казырский Олег Лаврентьевич[Ru]
  • Чинокалов Валерий Яковлевич[Ru]
  • Панасенко Станислав Павлович[Ru]
RU2032750C1
Способ изготовления бандажной ленты 1987
  • Смирнов Павел Николаевич
  • Ошеверов Исай Израйлевич
  • Файнберг Леонид Борисович
  • Чернов Аркадий Владимирович
  • Плетнев Юрий Михайлович
  • Мыльников Борис Дмитриевич
SU1439136A1
Способ обработки горячекатаной полосы из низкоуглеродистой стали стабилизированной алюминием 1979
  • Иванченко Виталий Георгиевич
  • Килиевич Александр Федорович
  • Мелешко Владимир Иванович
  • Смирнов Павел Николаевич
  • Тихоновский Михаил Григорьевич
  • Файнберг Леонид Борисович
  • Шичкин Иван Никитович
  • Ярцев Константин Константинович
SU876748A1
Сталь 1990
  • Ибраев Иршек Кажикаримович
  • Цымбал Виктор Павлович
  • Лаукарт Владимир Егорович
  • Сихиди Иван Архипович
  • Бурдонов Борис Александрович
SU1749296A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 040 557 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОТЖИГА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ДЛЯ КОНСЕРВНОЙ ЖЕСТИ

Изобретение относится к металлургии, в частности к термообработке низкоуглеродистой стали. Сущность: кипящую или полуспокойную сталь нагревают со скоростью 80°С/с до 500°С, а затем со скоростью 15°С/с до 660°С, выдерживают при этой температуре 12 с, охлаждают со скоростью 15°С/с до 400°С, выдерживают 40 с, быстро охлаждают до комнатной температуры. Изобретение обеспечивает повышение пластичности листами. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 040 557 C1

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОТЖИГА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ДЛЯ КОНСЕРВНОЙ ЖЕСТИ, включающий нагрев в две стадии с заданной скоростью до температуры отжига, выдержку при этой температуре, охлаждение с заданной скоростью и последующее охлаждение до комнатной температуры, отличающийся тем, что нагрев осуществляют со скоростью 40 150oС/с до 450-550oС, а затем со скоростью 2 - 30oС/с до 551 750oС, охлаждение ведут до 350 550oС со скоростью 10 30oС/с.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2040557C1

Способ непрерывной термической обработки холоднокатаной полосы из малоуглеродистой стали 1988
  • Голиков Юрий Григорьевич
  • Трайно Александр Иванович
  • Тюков Анатолий Васильевич
  • Фатеев Юрий Николаевич
  • Татаренко Анатолий Александрович
  • Максимов Владимир Иванович
  • Акбиев Владимир Дмитриевич
  • Бильдин Вадим Александрович
SU1534075A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

RU 2 040 557 C1

Авторы

Гресский Леонид Никодимович[By]

Крылов-Олефиренко Виктор Васильевич[By]

Кривандин Владимир Алексеевич[Ru]

Беленький Анатолий Матвеевич[Ru]

Михайловский Владимир Николаевич[Ru]

Мишин Михаил Петрович[Ru]

Бронников Михаил Семенович[Ru]

Дьяков Леонид Васильевич[Ru]

Аптерман Владимир Николаевич[Ru]

Попутников Алексей Федорович[Ru]

Даты

1995-07-25Публикация

1992-11-16Подача