Способ производства стальных полос Советский патент 1989 года по МПК C21D9/02 B21B1/26 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению полос из низколегированных и углеродистых сталей на широкополосовых станах горячей прокатки.

Цель изобретения - повышение прочностных свойств и вязкости стали.

Согласно способу производства полос из низколегированных и углеродистых сталей, включающему горячую прокатку металла, охлаждение готовых полос до температуры с.мотки, смотку их в рулон, первичное охлаждение рулона на воздухе и вторичное принудительное ускоренное охлаждение рулона, охлаждение рулона на воздухе заканчивают через время, определяемое из зависимости

(602 - -0,0267, ч

(1)

где tcrtfl температура смотки полос

в рулон,

при этом принудительное охлаждение осуществляют со средней скоростью 0,5°С и выше. Кроме того, для низколегированных сталей типа 09Г2, 09Г2С, 17Г1С и углеродистых сталей типа СТ1- СТЗСП полосы сматывают в рулон при

см.

660-560 С,

Пример. Нагретые слябы 250 X 1500 10500 мм из стали 09Г2 прокатывают на горячекатаные полосы толщиной 5 мм на непрерывном широкополосовом стане 2000 по предлагаемой технологии, включающей горячую прокатку с 830®С, ускоренное охлаждение до температуры смотки 680 - 550 С. Смотанные рулоны в течение 3 ч охлаждают на спокойном воздухе

jEJiait

О

Ms&

ю

OD 01

3151

перед ускоренным охлаждением. В про- цессе охлаждения на спокойном воздухе и ускоренного охлаждения замеряют изменение температуры рулона хромель- алюминиевыми термопарами, помещая их между средними витками на верхнюю торцовую поверхность рулона, flpiTHy- дительное ускоренное охлаждение рулонов обеспечивают водом пароиспари- тельным способом со средними скоростями охлаждения 0,50-10°С/мин (по предлагаемому способу), а также со скоростью 0,3 и 2 С/мин (с отклонением от способа) до .0-70°С. Контрольные рулоны охлаждают на воздухе без проведения ускоренного охлаждения.

Данные по механическим свойствам горячекатаной стали 09Г2 после прокатки предлагаемым способом, с отклонением от него и по известному способу, а также после охлаждения рулона на воздухе представлены в табл. 1 и 2 (для t бООЧ) и 3.

При охлаждении рулона по предлагаемому способу обеспечивается прирост прочностных свойств стали (временного сопротивления и предела теку чести) по сравнению с охлаждением рулона на воздухе на 50-30 МПа, а по сравнению с известным способом - на 1б 5 МПа с одновременным повышением ударной вязкости. Относительное удлинение снижается незначительно (на 1- 2%) (табл. 1 и 2). При температурах смотки 680 и охлаждение рулона по предлагаемому способу обеспечивает повышение прочности на МПа по сравнению с охлаждением рулона на воздухе. Превышение длительности охлаждения рулона на воздухе перед принудительным охлаждением t (9 мин при tc, 680°С, 22 мин при Г(,д,640°С, 60 мин при t(, 600°С) приводит к сни 1 жению упрочнения стали на МПа } (табл. 2 и З) и понижению удар- : ной вязкости. При темперзтуре I смотки время выдержки на воздухе перед принудительным охлаждением рулона и само принудительное охлаждение рулона слабо влияют на механические свойства стали (табл. 3) (прирост прочности до : 10 МПа), что связано с отсутствием процессов рекристаллизации в феррите и распада пластинчатого перлита на глобулярный цемент при данной температуре П р и м.е р 2. Проводят прокатку

нагретых слябов 250 х1б80 i

54

X 10500 мм из стали 17Г1С на непрерывном широкополосовом стане 2000 по предлагаемой технологии, включающей горячую прокатку с 840°С, ускоренное охлаждение до температуры смотки 640, 580 и 5бО°С. Смотанные рулоны охлаждают на спокойном воздухе перед ускоренным охлаждением от

10 мин до 4 ч. Принудительное ускоренное охлаждение рулонов обеспечивают водой пароиспарительным способом со средней скоростью охлаждения 1 ,5-1 ,6°С/мин до 50-60°С. Контрольные

рулоны охлаждают на воздухе без проведения ускоренного охлаждения. Лан- ные по механическим свойствам стали 17Г1С представлены в табл. k. Охлаждение рулонов по предлагаемому способу обеспечивает прирост прочности стали на 20-50 МПа по сравнению с охлаждением на воздухе. Превышение длительности охлаждения рулонов на воздухе ь (22 мин при t м 640°С и

108 мин при t ;,,„ 580°С) приводит к снижению упрочнения до 4-10 МПа. Охлаждение рулонов по предлагаемому способу обеспечивает также увеличение ударной вязкости стали и повышение ее хладостойкости (понижение критической температуры хрупкости). При tcM 5бО°С упрочнение ниже, чем при более высоких температурах смотки, и составляет 20 МПа.

ПримерЗ. Проводят прокатку нагретых слябов 250 - 1550 х 10500 мм из стали СТЗСП на горячекатаные полосы толщиной 6 мм на непрерывном широкополосовом стане 2000 по предлагаемой технологии, включающей горячую прокатку с t см. 900°С (режимы 1-4), кроме того, полосы толщиной 3 мм с tcM- В70°С (режимы 5-12), ускоренное охлаждение до температур

смотки 6405 600, 660°С, Смотанные

рулоны охлаждают на спокойном возду- хе перед ускоренным охлаждением от 10 мин до 2 ч, затем помещают на участЬк ус коренного охлаждения, Принудительное ускоренное охлаждение рулона обеспечивают водой пароиспарительным способом со средней скоростью охлаждения 1,5-1 ,6 С/мин до 50-60°С. Контрольные рулоны охлаждают на воздухе

без проведения ускоренного йхлажде- ния. Данные по механическим свойствам стали СТЗСП представлены в табл. 5. Охлаждение рулонов по предлагаемому способу обеспечивает приDOCT прочности стали на 20-45 МПа по сравнению с охлаждением на воздухе. Превышение длительности охлаждения рулонов на воздухе С (15 мин при t 660°С.

1 О|

22 мин пои t... . 60 мин

Q см

при t 600 С) приводит к снижению

упрочнения до 1A МПа.

Таким образом, использование предлагаемого способа ппоизводства полос из низколегированных и углеродистых сталей, регламентирующего продолжительность охлаждения рулона в ее взаимосвязи с температурой смотки и скорость последующего ускоренного охлз;аденкя рулонов,, позволяет повысить прочностные свойства горячекатаных полос и увеличить выход годного проката высших категорий прочности, напоинер II категории прочности по ТУ Й-3023-80.

Способ может быть реализован на щирокополосовых станах горячей про- кэтки при условии оснащения их участками для ускоренного охлаждения рулонов. При производстве проката предлагаемым способом полосы целесообразно сматывать в рулон в диапазоне температур 660-5бО С, поскольку при температуре смотки выше 660°С согласно зависимости (1) необходимо обеспечить t 15 мин, которое технически

5

5

0

затруднительно реализовать с: ;/ ,e-4:;ii необходимости съемз рулона Ио лок и тоанспортированил его о г мота лок стана до участка ускоренного лаждения При температуре смотки же 5бО°С упрочнение путем ренного охлаждения рулонов мало нее 20 МПа) (та5л,3 и 4) ,

Формула и 3 о б р г- Г I-. -. .-,

Способ произволства с-.пь;а- Х полос из низколегироБаниых и углс./од;-; : тых сталей, включающий горячую пго- катку металла, охлаждение готовьгч полос до температуры сьютки, смотк... их в рулон, охлаждение рулонов снеча- ла на воздухе, а затем принудительное ускоренное охлаждение, о т л и -: а ic- щ и и с я тем, WTO, с целью nosbiiiie- ния прочностных своистэ и вязкости стали, охлаждение рулона на воздуха заканчивают иеоез время, с-тпедел е- мое из зависимостн

0 ехр (602 t,J-O u/bVj, u где t - температура гмотк -; попос

-.8 рулон С;

при этом принудительное oxjia neH - e осуществляют со скоростью -ч Me.i-ee: 0.5°С/мин.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению полос из низколегированных и углеродистых сталей на широкополосных станах горячей прокатки. Цель изобретения - повышение прочностных свойств и вязкости стали. После горячей прокатки полосы охлаждают до температуры смотки, сматывают в рулон и осуществляют первичное охлаждение рулона на воздухе в течение времени τ , определяемого по формуле τ≤EXP(602-T_CM)^.0,0267 , ч, где T_CM - температура смотки полос, °С. После этого проводят вторичное принудительное ускоренное охлаждение рулона со средней скоростью 0,5°С/мин. и выше. Кроме того, для низколегированных сталей типа 09Г2, 09Г2С, 17Г1С и углеродистых сталей типа ст1-ст3сп полосы сматывают в рулон при T_CM = 660...560°С. 5 табл.

Механические свойства стали 09Г2 после охлаждения в рулоне по предлагаемому способу, с отклоне., от него, по известному способу и при охлаждении рулона на воздухе (температура конца прокзтки ,

С отклонением от

способа

ГТо предлагаемому

Примечание, По режимам 1-5 средняя скорость принудительного охлаждения 1 ,4-1 ,5°С/мин , по пежину 6-10° С/i- :-552

kk6

О „70

Таблица

Механические свойства стали 09Г2 после принудительного охлаждения в рулоне с разными скоростями по предлагаемому способу, с отклонением от него и по известному способу (температура конца прокатки 830°С, смотки 600°С)

С отклонением от

способа

По предлагаемому

0,3

.П р

имечание. По режимам 1-5 длительность охлаждения на воздухе 0,5 ч, а по режиму 6-2 ч.

Т а б л

Механические свойства стали 09Г2 после охлаждения в рулоне по предлагаемому способу, с отклонениями от него, при охлаждении рулона на воздухе при различных температурах смотки

680

6ВО 640

640 640

640 550

550 550

С отклонением от

способа

На воздухе

По предлагаемому

способу

С отклонением от

способа

На воздухе

По предлагаемому

способу

На воздухе

516 405

27

0,54

и ц а ;

т а б л

Механические свойства стали 17Г1С после охлаждения в рулоне по предлагаемому способу, с отклонением от него и при охлаждении рулона на воздухе при различных температурах смотки

640

По предлагаемому

Таблица

Механические свойства стали СТЗСП после охлаждения в рулоне по предлагаемому способу, С отклонением от него и при охлаждении рулона на воздухе при различных температурах смотки

640

По предлагаемому