Способ термической обработки холоднокатаной малоуглеродистой стали

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ХОЛОДНОКАТАНОЙ: МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, включающий нагрев до температуры аустенизации, вьздержку, закалку , нагрев до температурыперестаривания , вьщержку и охлаждение с регламентированной скоростью, отличающийся тем, что, с целью повьшения выхода годного высших категории вытяжки путем улучшения пластических свойств и снижения склонности к старению, нагрев до температуры перестаривания ведут в две стадии, при этом до 180-220 с со скоростью , далее со скоростью .

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 С 2 D и 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й1 >аи

9аиай

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3727573/22-С2 (22) 30.01.84 (46) 30.10,85. Бюл. Р 40 (71) Институт черной металлургии (72) А.И.Яценко, Н.И.Репина, Г.В.Кругликова, П.Д.Грушко, А.П.Шаповалов, А,К.Грузнов, А,Н.Тиньков, Е.И.Булатников, Л.П.Сладков, А.Ф.Пименов, Ю.А.Мухин и К.Ф.Лосев (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 547480, кл. С 21 D 9/48, 1975.

Гусева С.С. и др. Непрерывная термическая обработка автолистовой стали. М.: Металлургия, 1979, с. 86-87, (54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ХОЛОДНОКАТАНОЙ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ

СТАЛИ, включающии нагрев до температуры аустениэации, выдержкуи закалку, нагрев до температуры перестаривания, выдержку и охлаждение с регламентированной скоростью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода годного высших категорий вытяжки путем улучшения пластических свойств и снижения . склонности к старению, нагрев до температуры перестаривания ведут в две стадии, при этом до 180-220 С со скоростью 7-15 С/с, далее со скоросо тью 2-5 С/с.

1188215

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке, а также к непрерывной термообработке малоуглеродистых (0,02-0, 17) холоднокатаных сталей.

Цель изобретения — повышение выхода годного высших категорий вытяжки путем улучшения пластических свойств и снижения склонности к старению.

1О

Предлагаемый способ осуществляют следующим. образом.

Холоднокатаную сталь нагревают до температуры аустенизации, выдерживают для полного растворения включений цементита и образования аустени- та, охлаждают с регламентированной скоростью до температуры начала закалки и производят закалку в воде

20 до комнатной температуры для сохранения в твердом растворе максимального количества примесей (углерода и азота) . Затем сталь нагревают для осуществления перестаринающего отпус25

: ка, TIpt< котором происходит удаление . примесей из твердого раствора путем .образоваш я включений карбидов, карбонптрпдов.

Нагрев производят с регламентированной скоростью в две стадии от комнатной температуры до 180-220 С со скоростью 7- 15 град/с и далее со скоростью 2-5 град/с.

Скорость нагрева 7-15 град/с до

180 †2 С обеспечивает полную лик- 35 видацию внутренних напряжений в стали после закалки, которые могут способствовать деформации, возникновению трещин и обрывов, Скорость нагрева 2-5 град/с от 180 до 220 С до температуры перестаривания выбрана для обеспечения интенсивного выделения примесей из пересьпяенного твер— дого раствора и образования достаточно большого числа зародышей карбид- 45 ных, карбонитридных включений до начала выдержки при перестаривании.

Наличие этих зародыш ей ускоряет процессы роста включений во время выдержки, способствует наиболее глубо- 50 кому снижению остаточного содержания.примесей в твердом растворе и поэтому уменьшает возможность последующего старения. При скорости нагрева более 5 град/с затрудняется образование зародышей карбидов, карбонитридов до начала выдержки. Это существенно вследствие того, что если в процессе нагрева центры зарождения включений не успевают возникнуть или их образуется очень мало до начала выдержки, то процесс выделения избыточного количества примесей происходит в основном во время выдержки при перестаривании, которая о осуществляется при 400-450 С, Скорость диффузии примесей при этих температурах относительно велика, но число образующих зародышей карбидов и карбонитридов меньше, чем при более низких температурах в процессе нагрева, Кроме того, некоторое количество примесей при 400-450 С скапливается на границах ферритных зерен, блоков, образует устойчивые атмосферы вокруг дефектов кристаллической решетки феррита, В результате не достигается достаточно полное выделение углерода, азота и твердого раствора, которое необходимо для ликвидации возможности последующего старения. Замедление нагрева (менее

2 град/с) от 180-220 С до температуры перестаривания не способствует дальнейшему увеличению эффективности отпуска и удлиняет время обработки.

Температурный интервал 180-220 С, в котором производят изменение скорости охлаждения от 7-15 град/с до

2-5 град/с, выбран на основании следующего. Ниже 180 С затруднены процессы зарождения включений карбидной, карбонитридной фазы ввиду малой диффузионной подвижности атомов углерода, азота, поэтому применение скоростей охлаждения 2-5 град/с малоэффективно и изменение удлиняет нагрев.

Былие 220 С нецелесообразно применять нагрев со скоростью 7-10 град/с, так как при этом сокращается время для образования необходимого количества зародышей карбидов, карбонитридов до начала выдержки при перестари- . вании, Поэтому в предлагаемом способе переход от скорости нагрева 7

15 град/с до 2-5 град/с производят при 180-220 С, Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Термическую обработку стали марки

08Ю проводили по предложенному способу и способу-прототипу, Химический состав стали марки 08Ю следующий, X: С 0 03, Si 0 018, Нп 0 21, S 0,021, P 0 01, Al 0,0б7, Cr 0,01, Ni 0,02, Си 0,05, N 0,005.

1188215

Скорость нагрева, С/с о

Режим обработки

Иеханические свойства, МПа, МПа

Показатель старения

210

360

210

355

39,5

200

353

IV

43,5

185

320

195

329

16

215

350

Составитель И.Литарт

Техред Т.Дубинчак Корректор А.Тяско

Редактор M. Недолуженко. Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6705/25

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Образцы вырезали размером 20х175 из холоднокатаной полосы толщиной ь= 0,9 мм.

Обработку проводили по шести режимам.

Режим I (способ-прототип): нагрев до 850 С, со скоростью

3 град/с; вьдержка при 850 С, в течение

15 сэ, охлаждение до 550 С со скоростью

10. град/с, закалка в воде до комнатной температуры; нагрев до 450 С со скоростью о

10 град/с; охлаждение от 450 до 400 С в течение 20 с; о вьдержка при температуре 400 С в течение 80 с;

/ охлаждение до комнатной температуры со скоростью 7 град/с. ,Режимы II-VI (предлагаемый способ) нагрев до температуры аустенизации 850 С со скоростью 3 град/с, выдержка при 850 С в течение 15 с, 4 охлаждение до 550 С в воде со скоростью 10 град/с, о закалка от 550 С в воде до комнатной температуры; нагрев до 200 С со скоростью Ч„; нагрев до температуры перестаривания 400 С со скоростью V вьдержка при 400 С в течение о

100 с; окончательное охлаждение до начальной температуры 7 град/с.

Результаты механических испытаний представлены в таблице.

15 Предлагаемый способ обработки позволяет существенно уменьшить возможность старения стали по сравнению со способом-прототипом. Одновременнд достигается увеличение пластичности стали. Данный способ может бьггь реализован на действующем оборудовании без конструктивных изменений и использован при проектировании новых технологических режимов и оборудования для непрерывной термической обработки.