Способ изготовления фасонного проката Советский патент 1993 года по МПК C21D1/02 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к механико-термической обработке фасонного проката с повышенной хладостойкостью и с низким разбросом его свойств.

Известен способ, заключающийся в нагреве до температуры межкритического интервала (Асз Aci), закалке, последующей знакопеременной деформации гибкой при отношении радиуса гибки к толщине листового проката 5-15 при 2 - 10 циклах изгиба.

Недостаток указанного способа - повышенный разброс механических характеристик, в частности прочностных свойств, если обрабатывать фасонный прокат. .

Известен способ обработки полосы, заключающийся в многократных изгибах металла на роликах радиусом не более чем в 50 раз превышающим толщину полосы с одновременным натяжением для создания напряжений в материале полосы и ее пластического удлинения на заданную величину.

Недостаток приведенного способа - применение его для обработки термоупроч- ненного фасонного проката приведет к резкому падению прочностных свойств от первоначального уровня на 20 - 3Q%. Кроме того, не представляется возможным на правильном оборудовании среднесортных станов создать условия натяжения проката.

Наиболее близким к изобретению пр технической сущности и получаемому эффекту является известный способ, включающий нагрев до температуры аустенизацйи, прокатку, принудительное охлаждение раската до достижения в нем среднемассовой температуры на 20- 120бС ниже температуры начала фазовых превращений, порезку на летучих ножницах через 0,5 - 1,3 с, остывание на холодильнике и правку на роликоп- равильной машине.

00

со О

OJ

о

Недостаток указанного способа - низкое значение ударной вязкости при отрицательных температурах и повышенный разброс свойств из-за неоднородности протекания фазовых превращений по сечению проката.

Целью изобретения является повышение хладостойкости термоупрочненного фасонного проката и снижение разброса его свойств..... .« - .: ;, . :

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем аустенизацию, прокатку, принудительное охлаждение раската до достижения в нем среднемассовой температуры на 2U - 120°С ниже температуры начала фазовых превращений, остывание на холодильнике и его правку знакопеременным изгибом, правку осуществляют по крайней мере при двух гибах до достижения коэффициента упругой зоны сечения 0,1 - 0.2:- :-.-

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Прокат, например уголок, после прокатки при температуре выше Асз подвергают принудительному охлаждению со скоростью выше критической до среднемассовой температуры 860 - 760°С, далее следует ос- тыв аййё проката на холодильнике. После этого уголок подвергают правке в ролико- правильйой машине, заключающейся в знакопеременном изгибе, при этом, по крайней мере при двух гибах, коэффициент упругой зоны сечением должен составляет 0,1-0,2.

Введение операции правки по предложенному режиму приводит к возникновению необходимого количества дефектов кристаллического строения, что.облегчает протекание релаксационных процессов в термоупрочненном прокате.

Используемый интервал знакопеременной .деформации изгибом с коэффициентом упругой зоны 0,1 - 0,2 обусловлен прежде всего тем, что когда коэффициент составляет значения более 0,2, становится невозможным достигнуть необходимую величину пластической деформации, которая способна снизить уровень внутренних напряжений от фазового наклепа при термо- упрочнении. В результате этого не достигается рост хладостойкости термоупрочненного металла, снижения коэффициента вариации и среднеквадратического отклонения значений свойств относительно средних величин. Уменьшения коэффициента упругой зоны ниже значения 0,1 сопровождается накоплением дефектов кристаллического строения, значения которых достигают такого уровня, что отмечается наряду с незначительным ростом прочностных свойств существенное снижение ударной вязкости. Обусловлено указанное влияние резким возрастанием градиента деформации по сечению и как следствие этого - неоднородность наклепа отдельных элементов углового профиля.

Предлагаемый способ опробован в условиях среднесортного стана 450 Западно- Сибирского металлургического комбината.

П р и м е р 1. Угловая сталь Ст 3 сп сортамента 100 х 100 х 10 мм с химическим составом 0,18% С; 0,05% Si; 0,47% Мп; 0,02% Сг после последней чистовой клетки подвергали охлаждению среднемассовой до температуры 860°С, затем профиль охлаждали на холодильнике, далее следовала правка с коэффициентом упругой зоны 0,2. В результате обработки получили свойства: предел текучести ( 00,2) 280 Н/мм2, предел прочности (оь) 445 Н/мм2, ударная вязкость при температуре +20°С (K.CU + 20) 1,43 Мдж/м2, а при -40 (KCU - 40) 0,39 Мдж/м2 - коэффициент вариации свойств (А) и сред- неквадратическое отклонение свойств отно- сительно значения (Б) соответственно составили 0,17 и 1,0. По прототипу получено: (7о,2 260 Н/мм2; оь 410 Н/мм2 KCU (+20) 1,3 Мдж/м2, KCU (-40) 0,21 Мдж/м2, А 0,6; Б 2,2.

П р и м е р2. Сталь СТЗ сп (с.химическим составом по примеру 1) сортамента 100 х хЮО х 10 мм охлаждали до температуры 820°С, затем охлаждали на холодильнике, далее следовала правка с коэффициентом 0,19. Свойства составили: Оо,2 295 Н/мм2, оь- 467 Н/мм2 KCU (+20) 1,6 Мдж/м2; KCU (-40) 0,35 Мдж/м2; А 0,2; Б 1,12. По прототипу свойства составили: оь,2 0 275 Н/мм2; Оь 420 Н/ мм2, KGU (+20) 1,4 Мдж/м2; KCU (-40) 0,19 Мдж/м2; А 0,63; Б 2,24.

П р и м е р 3. Сталь 3 сп избирательно охлаждали сначала до температуры 800°С, далее охлаждение на холодильнике, правили с коэффициентом упругой зоны 0,17, ffo,2 308 а 446 Н/мм2; KCU (+20) 1,67 Мдж/м2; KCU (-40) 0,34 Мдж/м2, А 0,21; Б 1,3.

П р и м е р 4, Сталь Ст 3 пс избирательно охлаждали сначала до температуры 790°С, далее правили с коэффициентом упругой зоны сечения 0,1 оь,2 319 Н/мм2, оь 451 Н/мм2 KCU (+20) 1,52 Мдж/м2; KCU (-40) 0,31 Мдж/м2; А 0,2; Б 1,6.

П р и м е р 5. Сталь Ст 3 сп избирательно охлаждали сначала до температуры 760°С, далее охлаждение на холодильнике, правили с коэффициентом упругой зоны сечения

0

5

0

5

0

5

5

0

5

0,09. Ob,2 329 Н /мм2; Ob 499 Н /мм2 KCU (+20) 1,50 Мдж/м2; KCU (-40) - 0,28 Мдж/м2, А 0,22; Б 1,4, По прототипу получили ао,2 286 Н/мм2; оь 428 Н/мм2; KCU (+20) 1,45 Мдж/м2; KCU (-40) - 0,16 Мдж/м2; А 0,21; Б 1,5.

Таким образом, изготавливая прокат по предлагаемому способу достигается поставленная цель: выше уровень хладостой- кости (значения ударной вязкости при -40°С) и выше равномерность свойств (низкие значения коэффициента вариации и среднеквадратического отклонения), чем после обработки по прототипу.

0

Формула изобретения Способ изготовления фасонного проката, включающий аустенизацию, прокатку, принудительное охлаждение раската до достижения в нем среднемассовой температуры на 20 - 120°С ниже температуры начала фазовых превращений, остывания на холодильнике и его правку знакопеременным изгибом, отличающийся тем, что, с целью повышения хладостойкости и уменьшения разброса свойств проката, правку осуществляют по крайней мере при двух гибах до достижения коэффициента упругой зоны сечением 0,1 - 0,2.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к механико-термической, обработке фасонного проката, позволяет; повысить хладостойкость и уменьшить разу брос свойств термически упрочненного в потоке среднесортных станов проката. Для этого осуществляют прокатку при температуре выше Асз, охлаждение со скоростью выше критической до среднемассовой температуры 860 - 760°С, остывание проката на холодильнике и его правку на роликопра- вильной машине, причем правку проката осуществляют с увеличенными деформациями так, что при изгибе, по крайней мере на двух роликах, коэффициент упругой зоны сечения составляет 0,1 - 0,2.