Способ термической обработки листовой малоуглеродистой низколегированной стали Советский патент 1982 года по МПК C21D1/28 

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛИСТОВОЙ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

1

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при термической обработке листового проката.

Известен способ термической обработки листового проката из низколегированной стали, включающий нагрев до температуры Acj + (30-50°С) и охлаждение на воздухе 1.

Известный способ не позволяет получить достаточно высокий уровень ударной вязкости при низкой температуре.

Известен способ (прокатки) термической обработки низкоуглеродистых низколегированных сталей (типа 15Г2 СФСП), при котором для повышения вязкости стали осуществляют нагрев до температуры на 50°С ниже Асз охлаждение при закалке, затем отпуск при 650°С 2.

Недостатком способа являются повыщенные энергозатраты для его выполнения и необходимость наличия специального оборудования (печей) для его осуществления.

Цель изобретения - сокращение энергозатрат при термообработке листовых низкоуглеродистых низколегированных сталей при сохранении уровня механических свойств.

Поставленная цель достигается путем нагрева стали до температуры Ac + (20- 50°С), охлаждения до 600-500°С со скоростью 5-20 град/с, далее - на воздухе. Снижением температуры нагрева примерно на 80-100°С, а также исключением операции отпуска достигается экономия электроэнергии.

При этом уровень механических свойств сохраняется в результате следующих струк р турных превращений в стали.

Нагрев до температуры Ас, -f (20-50°С) приводит к частичному образованию аустенита, обладающего повышенной устойчивостью распада вследствие более высокого содержания в нем углерода и легирующих

15 элементов по сравнению с аустенитом, который образуется при обычном нагреве дО температуры Acj + (30-50°С), а охлаждение до 600-500°С (температура минимальной устойчивости этого аустенита и его рас2Q пад в условиях, приближающихся к изотермическим, что достигается последующим охлаждением от указанной температуры на воздухе. При этом образуется смешанная мелкоигольчатая ферритобейнитная структура, которая по сравнению с ферритоперлитной структурой, полученной в листах при нормализации, обладает практически такой же и более высокой прочностью и ударной вязкостью. Кроме того, при охлаждении на воздухе сталь дополнительно упрочняется за счет выделения карбонитридов V (CN). Охлаждение листов со скоростью 5 град/с уже затрудняет выпадение свободно структурного феррита по границам аустенитных зерен, охлаждение же со скоростью больше чем 20 град/с приводит к образованию мартенсита, что недопустимо из-за снижения ударной ВЯЗКОСТИ. Нагрев ниже температуры Ас, + 20°С не обеспечивает необходимого количества аустенита, кроме того, существенно увеличивается вьщержка для образования аустенита у точки Ас,- Нагрев выше температуры Ас, + 50°С сопровождается образованием значительного количества аустенита и снижением его устойчивости, в связи с чем для переохлаждения аустенита и получения эффекта упрочнения требуется значительная интенсификация процесса охлаждения, что предопределяет необходимость иметь дополнительные высокоэффективные охлаждающие устройства и удорожает производство. Таким образом, обработка листового проката по предлагаемому способу дает возможность избежать увеличения углерода и марганца в стали, отказаться от внутримарочной регламентации содержания этих элементов при выплавке, стали и получить удовлетворительную прочность и ударную вязкость стали при - 40°С. Пример. Листы размером 17x2670x12000 мм стали 17Г2АФ с углеродным эквивалентом Сэ 0,39-0,41% промышленной плавки нагревают в проходных нагревательных печах с роликовым подом до 740-7бО°С, при этом удельная длительность выдержки составляет 1,2 мин/мм толщины. Затем листы охлаждают до 550-500°С со скоростью 10 град/с и далее - на воздухе. В таблице представлены результаты испытаний термообработанной стали. Анализ данных показывает, что обработка по предлагаемому способу по сравнению с известным обеспечивает в листовом прокате получение таких же прочностных свойств и ударной вязкости. Экономическая эффективность .за счет сокращения энергозатрат составляет примерно до 4 руб/т. Формула изобретения Способ термической обработки листовой малоуглеродистой низколегированной стали, включающий нагрев до температуры межкритического интервала и охлаждение, огличающийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат при сохранении механических свойств, нагрев ведут до температуры Acj + (20-50°С), охлаждение до 600-500°С со скоростью град/с, далее - на воздухе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гуляев А. П. Металловедение. М., «Металлургия, 1966, с. 224-227. 2.РЖМ инф. ЗБ 330, 1973.