Способ термической обработки холоднокатаного листового проката повышенной прочности Советский патент 1989 года по МПК C21D9/46 

1 ;

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке холоднокатаной низколегированной листовой стали повьше- ной прочности, предназначенной для холодной штамповки.

Целью изобретения является сокращение длительности термической обработки, обеспечение стабильности механических свойств по длине листового проката и повышение коэффициента нормальной пластической анизотропии R.

Пример. Сталь марки 08ГСЮТ вьшлавляют в кислородном конвертере:

и разливают на установке непрерывной, разливки стали. После горячей ,прокатки непрерывнолитых слябов на стане 2000 на толщину 3,8 мм и травления производят холодную прокатку на пятиклетевом стане 2030 на толщину 2,0 мм, что соответствует обжатию . Холоднокатаные рулоны транспортируют в термическое отделение, устанавливают на стенде колпа- ковых печей в 3-4-ярусные садки массой 74-76 т и подвергают колпаковому отжигу по режимам предлагаемого с отклонениями от оптимальных параметров и известного способов. В качестЧ

314

ве защитной среды используют защитный газ с содержанием водорода 4,5-5,0%. Дрессировку проката данной толщины (2зО мм) осуществляют с отжатием F 1

Ji I J /О в

Листовой прокат обрабатывают по следующему режиму. Предварительный нагрев при 200-400°С в течение 4-6 ч (что составляет 0542-0,55 от длительности вьщержки на первой ступени), двухступенчатый нагрев при 620 и 690-710°С с вьвдержками 8-10 и 28 ч соответственно и охлаждение на воздухе после последней ступени нагрева

Данные коэффициента пластической анизотропии R в зависимости от температуры предварительной выдержки

приведены в табл.1. I

Как следует из табл., вьщержка

при 200-400°С вызывает заметное ускорение завершения первичной рекристаллизации при 580 С (примеры 2-6). Обработка по предлагаемому способу приводит к повышению коэффициента нормальной пластической деформации R в сравнении с обработкой по способу-прототипу (пример 8),

О

При выдержке ниже 200 С старение феррита не получает должного разви- тия, в результате чего длительность выдержки, необходимая для завершения первичной рекристаллизации феррита при 580°С, увеличивается до 95 мин, что на 24-29 мин больше по сравнению с оптимальными вариантами (табл.1, примеры 1,2-6 соответственно) , При температуре вьздержки выше 400 С в результате развития поли- гонизации .феррита и коагуляции карбидных частиц происходит частичное уменьшение плотности дислокации в феррите и их перераспределение в стенки полигонов. Вследствие этого длительность во время первичной рекристаллизации при 580 С увеличивается до 90 мин, что на 18-24 мин больше, чем в случае оптимальных вариантов (табл.1, примеры 7, 2-6 соответственно) .

В табл.2 приведены режимы термообработки и данные длительности процесса, стабильности механических свойств по длине листового.проката и коэффициент нормальной пластической деформации.

Из табл.2 следует, что обработка по оптимальному режиму предлагаемого способа (пример 1) при выполнении

771

предлагаемого соотношения длительности предварительной выдержки и . выдержки на первой ступени в пределах 0,42-0,55 позволяет на 12 ч сократить суммарную выдержку по сравнению с известным способом (пример 7). При этом значения коэффициента нормальной анизотропии R для соответствующих

участков полос возрастают на 0,3-0,4 (на 25 - 50%), а характеризующие стабильность свойств по длине проката максимальные отклонения от среднего значения уменьшаются: для преде5 ла текучести лСз от 12,0 до 2,0 для предела прочности Aff от 10,7 до 1,7 Н/мм ; для относительного удлинения 8 : от 2,5 до 0,8%.

При отклонении от указанного пре-

0 дела соотношения длительностей в сторону меньшего значения в результате, напримерJ уменьшения длительности предварительной вьщержки (менее 54) или увеличения длительности вьщержки

5 на первой ступени при 620 С сверх 12 ч (таблица 2, примеры 2,5 соответственно) достигаемые при оптимальном режиме показатели качества стали снижаются и не обеспечивают

0 преимуществ по сравнению с известным способом (табл.2, пример 7).

Повьш1ение стабильности (равномерности) свойств по длине проката вызвано тем, что использование предва- рительной выдержки з меньшает температурный перепад по сечению рулонов в ходе колпаковрго отжига вследствие снижения средней скорости нагрева рулонов до температуры первой

О

Q ступени 600-630 С, Это способствует более равномерному развитию первичной, а затем и собирательной рекристаллизации.

45 Если соотношение длительностей вьщержек при обжиге устанавливается вьш1е верхнего предела 0,55 в результате, например, увеличения предварительной выдержки (табл.2,пример 3),

gg то вследствие уменьшения плотности дислокации в субъячейках и развития начальных стадий полигонизации феррита первичная рекристаллизация при 620 С инактивируется и до конца не

gg завершается. При конечной вьщержке в стали формируется мелкое зерно феррита 11-13 балла, а свойства отличаются высокими значениями прочности, низкой пластичностью,

5

уровнем R и выраженной нестабильностью по длине проката. Если соот- : ношение длительностей при отжиге увеличено вследствие уменьшения длительности выдержки на первой ступе- ни отжига (табл.2, пример 4), то показатели структуры и качества стали ухудшаются по сравнению с оптимальным вариантом (табл.2, пример 1) вследствие того, что первичная рекристаллизация не успевает завершиться, и преимущества по сравнению с известным способом (табл.2, пример 7) не обеспечиваются.

Отклонение от оптимального интервала 690-710 С температур конечной вьщержки в ту или иную сторону также оказывает неблагоприятное влияние на показатели структуры и качество стали, что не позволяет помимо сокращения длительности в полной мере реализовать преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным. Так, повьшение температуры конечной выдержки вьш1е 710° С приводит к фазовой перекристаллизации значительных объемов стали (до 1/3 рулона) в более прогреваемых в ходе колпакового отжига наружных и прилегающих с ним средних витках, что обуславливает значительную разнозер- нистость структуры феррита, неста- бильно сть свойств и значений R по длине проката.

При снижении температуры конечной вьщержки ниже 690°С не обеспечивается должная степень развития процес- сов коагуляции карбидных (нитридных) частиц и собирательной рекристаллизации феррита, что обуславливает мелкозернистую конечную структуру

4617716

феррита стали в пределах 11-13 бал- ла, низкую пластичность, низкий уровень R и нестабильность свойств tio g длине проката (табл.2, пример 6).

Таким образом, согласно данным, полученным по опробовании предлагаемого способа, его применение позволяет сократить длительность наг10 рева садок в колпаковых печах на

10-15 ч, что повьшает производительность печей по нагреву в среднем на 0,16-0,18 т/ч, т.е. по стенду на 8-12% по сравнению со способом15 прототипом при обеспечении более высоких качеств проката: стабильности механических свойств по длине и определяющего вытяжку стали при холодной штамповке коэффициента .но20 минальной пластической анизотропии R.

Формула изобр е тения

Способ термической обработки холоднокатаного листового проката повьшшнной прочности, включающий ступенчатый нагрев проката в вьщерж- ками на каждой ступени нагрева и охлаждение на воздухе после последней ступени нагрева, отличающий- с я тем, что, с целью сокращения длительности процесса термической обработки, обеспечения стабильности механических свойств по длине листового проката и повьш1ения коэффициента нормальной пластической анизотропии R, на первой ступени нагрев осуществляют до 200-400 С с выдержкой, составляющей 0,42-0,55 от длительности вьщерж- ки на последующей ступени, а нагрев на последней ступени ведут при 690- .

Т а б л и ц а I

Изобретение относится к области металлургии, конкретно - к термической обработке холоднокатаной жидко- легированной листовой стали. Цель изобретения - сокращение длительности термической обработки, обеспечение стабильности механических свойств по длине листа. Способ включает трехступенчатый нагрев при температурах 200-400, 620 и 690-710°С с вьвдержкой на каждой ступени 4-6 8-10 и 28 ч соответственно. Применение способа позволяет существенно сократить длительность процесса, обеспечить ста- бильнос1ъ механических свойств по длине листового проката и повысить ,штампуемость металла. 2 табл. с (Л