СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ СЛЯБА ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ПЕРЕД ЕГО НАГРЕВОМ В МЕТОДИЧЕСКОЙ ПЕЧИ ПОД ПРОКАТКУ Российский патент 2016 года по МПК C23C28/00 B21B3/02 C23C4/06 C23C26/00 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку.

Известен способ напыления алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба из низколегированной стали, выполненный перед его нагревом в методической печи под прокатку (патент РФ №2256002, C23C 4/18, 24.02.04). Однако покрытие толщиной, предлагаемой в известном решении, не обеспечивает получение листов после их прокатки без дефектного слоя, содержащего оксиды железа, интерметаллиды типа Fe_nAl_m и обезуглероженный слой, т.к. не учитывается влияние температуры и времени нагрева сляба в методической печи.

Наиболее близким к предложенному способу является способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку, включающий напыление алюминиевого газотермического покрытия на его широкие грани (патент РФ №2483137, C23C 4/00, 15.03.12). Однако значительная часть покрытия окисляется при нагреве и становится хрупкой. В процессе прокатки окисленная часть покрытия разрушается, а оставшийся слой интерметаллидов Fe_nAl_m не всегда защищает металл от окисления.

Техническим результатом является снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листах после нагрева слябов и их горячей прокатки.

Для достижения технического результата в способе защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку, включающем напыление алюминиевого газотермического покрытия на его широкие грани, согласно изобретению поверх алюминиевого газотермического покрытия, нагретого до температуры кипения воды, наносят покрытие в виде шамотной суспензии.

При температуре кипения воды на поверхности алюминиевого газотермического покрытия происходит испарение воды из наносимой суспензии, а покрытие на основе шамота остается на поверхности алюминиевого газотермического покрытия. Покрытие на основе шамота, нанесенное поверх алюминиевого газотермического покрытия, защищает его от окисления при нагреве под прокатку. В этом случае на границе между сталью и алюминиевым покрытием образуется более толстый диффузионный слой, защищающий основной металл при нагреве и последующей прокатке, чем при отсутствии покрытия на основе шамота. Следовательно, все признаки в совокупности обеспечивают достижение технического результата.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Для сляба из низколегированной стали определенной толщины выбрана схема обработки, включающая нагрев в методической печи с заданными температурой и временем нагрева и прокатку на определенную толщину.

На сляб напыляют алюминиевое газотермическое покрытие необходимой толщины, определяемой, например, из прототипа. В процессе газотермического напыления алюминиевое покрытие имеет температуру кипения воды, которую контролируют с использованием пирометра. Поверх алюминиевого газотермического покрытия наносят покрытие в виде шамотной суспензии. Толщину покрытия на основе шамота контролируют с использованием, например, толщиномера X-STRATA 980 для измерения толщин многослойных покрытий. Сляб подвергают нагреву в методической печи с заданными температурой и временем нагрева и прокатке на определенную толщину. При этом толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа будет в пределах допуска, оговоренного в ТУ на данную марку низколегированной стали.

Пример 1: Для сляба марки 15ХСНД толщиной 243 мм задана схема обработки, включающая нагрев в методической печи до температуры 1200°C и временем нагрева 4,3 ч и прокатку на толщину 16 мм. На сляб с помощью аппарата ЭМ-12М нанесли алюминиевое газотермическое покрытие толщиной 0,60±0,02 мм. Температура на поверхности алюминиевого газотермического покрытия составила 120°C. Поверх алюминиевого покрытия с помощью форсунок нанесли покрытие в виде шамотной суспензии толщиной 1,0±0,02 мм. Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа не превысила 0,05 мм, что соответствует требованиям ТУ на данную марку низколегированной стали.

Пример 2: Для сляба марки 15ХСНД толщиной 243 мм задана схема обработки, включающая нагрев в методической печи до температуры 1200°C и временем нагрева 4,3 ч и прокатку на толщину 16 мм. На сляб с помощью аппарата ЭМ-12М нанесли алюминиевое газотермическое покрытие толщиной 0,60±0,02 мм (по прототипу). Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа в виде окалины составила 0,2-0,3 мм, что не соответствует требованиям ТУ на данную марку низколегированной стали.

Нанесение покрытия в виде шамотной суспензии на сляб с алюминиевым газотермическим покрытием, нагретого до температуры кипения воды, обеспечивает снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листе после нагрева сляба и его горячей прокатки.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба перед его нагревом в методической печи под прокатку толщиной 0,60±0,02 мм, нагрев его до температуры кипения воды и нанесение поверх него покрытия в виде шамотной суспензии толщиной 1,0±0,02 мм. Техническим результатом изобретения является снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листах после нагрева слябов и их горячей прокатки. 2 пр.

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке, включающий напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба перед его нагревом в методической печи под прокатку, отличающийся тем, что алюминиевое газотермическое покрытие напыляют толщиной 0,60±0,02 мм, а поверх алюминиевого газотермического покрытия, нагретого до температуры кипения воды, дополнительно наносят покрытие в виде шамотной суспензии толщиной 1,0±0,02 мм.