Способ термомеханической обработки ленты из углеродистых и низколегированных сталей

 

Изобретение относится к термомеханической обработке ленты из углеродистых и низколегированных сталей. Цель изобретения - повышение циклической долговечности ленты за счет ограничения наибольшей температуры превращения аустенита. Ленту из стали 65Г нагревают электроконтактным способом до 880°С и прокатывают с обжатием 40% и одновременным охлаждением в валках до 480°С. Охлаждение в валках ведут до температуры, определяемой зависимостью T<SB POS="POST">вых</SB>=A+Kε, °C, где T<SB POS="POST">вых</SB> - температура выхода металла из валков

ε - обжатие при прокатке

A - эмпирический коэффициент, равный 450°С для низкоуглеродистой и 440°С для высокоуглеродистой сталей

K - эмпирический коэффициент, равный 0 для низкоуглеродистой и 2 для высокоуглеродистой сталей. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

tlgl SU (Ill 3 (б11 4 С 21 D 8/02 Ф ейь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4293237/23-02 (22) 03.08,87 (46) 30.07.89. Бюл. - 28 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им, И.П,Бардина (75) Н,Ф.Лексин, А.И.Гришков, Д.Н,Калинский, Н,Н.Булкин, Б.П.Корнев и A.A,Ïåòpóíåíêîâ (53) 621.785.79 (088.8) (56) Мешков 10,Я,, Черненко Н,Ф. Скоростная электротермическая обработка проволоки, МИТОМ, 1977, № 8, с,37-38, Авторское свидетельство СССР

¹- 252380, кл. С 21 D 9/52, 1969.

Авторское свидетельство СССР

¹ 179348, кл, С 21 Г 9/52, 1966, й/ (54) СПОСОБ ТЕРМО11ЕХАНИЧЕСКОЙ OEPA—

БОТКИ ЛЕНТЫ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к термомеханической обработке углеродистых и низколегированных сталей.

Цель изобретения — повышение циклической долговечности стальной ленты.

Термомеханическую обработку ленты проводили на лентопрокатном стане

300, прокатные валки которого охлаждали водой. Циклическую долговечность определяли испытаниями на изгиб при симметричном цикле. напряжений с амплитудой 800 МПа, Ленточные образцы .сечением 1 х 50 мм испытывали до полного разрушения, Величину разогрева (57) Изобреге ие относится к термоме ханической обработке ленты из углеродистых и низколегированных сталей.

Цель изобретения — повышение циклической долговечности ленты за счет ограничения наибольшей температуры превращения аустенита, Ленту из стали 65Г нагревают электроконтактным способом до 880 С и прокатывают с обжатием 40Х и одновременным охлажо дением в валках до 480 С. Охлаждение в валках ведут до температуры, опре— о, деляемой зависимостью t „ =a+kE, С, был где t, — температура вьс .ода металB I:l i ла из валков; E — обжатие при прокат— ке; а — эмпирический коэффициент, равный 450 С для низкоуглеродистой и 440 С для высокоуглеродистой сталей; k — эмпирический коэффициент, равный О для низкоуглеродистой и 2 для высокоуглеродистой сталей,1 табл. стали при превращении аустенита оп— ределяли по термической кривой, регистрируемой с помощью фотоэлектричес-,р кого пирометра, Ленту из сталей 65Г и 20 нагрева д ф ли электроконтактным способом до

880-900 С, прокатывали за один проход о на толщину 1 мм с обжатием 25-551. и температурой выхода металла из валков 250 †4 С (сталь 65Г) или 350о

550 С (сталь 20) и охлаждали на всз— духе.

Регулирование температуры выхода металла из валков производили изменением скорости прокатки ленты, охлаж3 1497241 дением поверхности бочки валка с. помощью устройства, исключающего попадание воды на прокатываемый металл, а такх<е охлаждением валков водой изнутри через осевое отверстие. Экспериментальные данные по влиянию режимов термомеханической абработки на циклическую долговечность сталей 65Г (высокоуглеродистой) и стали 20 (низкоуглеродистой) представлены в таблице.

При охлаждении на воздухе ленты после выхода из валков по режимам

1-5, 8, 14 в результате превращения аустенита происходит повышение температуры металла (до 350-580 С в зависимости от режима обработки). Эта температура в таблице обозначена как температура превращения аусте- 20 нита.

Повышенная циклическая долговечность стали 65Г (165-183 тыс.циклов) получена при обработке по режимам

3-5 с температурой выхода металла 25 из валков 350-370 С, температурой превращения аустенита 480 С и стео пенью деформации 35-45Х, т. е. при обработке по известной зависимости.

Сталь после такой обработки имеет сорбитйую структуру.

Ф

При повышении температуры выхода металла из валков с 350 до 450 С (режим 8), т,е, при обработке без учета влияния степени деформации и

35 температуры превращения аустенита по известной зависимости (обработка по известному способу) температура превращения аустенита повышается о до 560 С. Циклическая долговечность 40 при этом снижается до 115 тыс.циклов за счет огрубления структуры.

При снижении температуры выхода металла из валков до 250 С (режим 7) температура металла во время последЕформационного охлаждения на воздухе . не повьш ается, а циклическая долговечность низкая (67 тыс. циклов) из-за образования высокопрочной, но малопластичной мартенситной структуры. 50

Повышенная циклическая долговечность стали 20 (158-175 тыс.циклов) получена при обработке по режимам

10-12 с температурой выхода металла из валков 450 С и обжатием при про- 1 катке 35-45Х (обработка по известной зависимости).

1

При последеформационном охлаждении, на воздухе температура металла не повышалась.

При повышеннии температуры выхода металла из валков до 550 С (режим 14) температура превращения аустенита о повысилась до 580 С, а циклическая долговечность снизилась до 78 тыс.циклов иэ-за огрубления структуры, При снижении температуры выхода металла из валков до 350 С во время прокатки происходит разрушение кромки ленты в очаге деформации.

Циклическая долговечность сталей

20 и 651 зависит от степени деформации следующим образом, После прокатки с обжатием 25Õ (режим 9 для стали 20 и режим 1 для стали 65Г) получена низкая циклическая долговечность (обработка по известному способу) .

После прокатки с обжатием 55К (режимы 6 и 13) происходит разрушение металла в очаге деформации.

После прокатки этих сталей с обжатием 35-45/ циклическая долговечность наибольшая.

Высокая циклическая долговечность достигается также при ограничении температуры превращения аустенита о в пределах 450-480 С. Такая температура превращения аустенита достигается при температуре выхода металла из валков, определяемой указанной зависимостью.

Упрочненная лента из стали 20 и

65Г сечением 1х50 мм предназначена для использования в качестве тягового органа на длинноходовых глубиннонасосных установках для добычи нефти.

Фор мула и з о б р е т е н и я

Способ термомеханической обработки ленты из углеродистых и низколегированных сталей, включающий электроконтактный нагрев до температуры аустениэации, прокатку с одновременным охлаждением в валках и последеформационное охлаждение, о т л и ч а ю—

m и и с я тем, что, с целью повышения циклической долговечности ленты путем ограничения наибольшей температуры превращения аустенита, прокатку проводят с обжатием 35-45Х и охлаждением до температуры, определяемой зависимостью

taoix =a+k E, 1497241 где t — температура выхода металла

ebix а из валков, С;

Š— обжатие при прокатке; а — эмпирический коэффициент, равный 450 С для низкоуглеродистой стали и 440 С для высокоуглеродистои

ОбжаМарка Температустали ра выхода металла из о валков, С

Примечание

Режим обработки тие при прокато ке, С

1 65Г, 350

2 350

370

38 0-440

110

Неустойчивый режим обработки

480

177

183

Разрушение ленты в валках

8

9 20

11

12

Разрушение ленты в валках

350

350

14

78

Разрушение ленты в валках

Составитель В,ПешковРедактор М.Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор В,Гирняк

Тираж 530

Подписное

Заказ 4408/30

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

3 4

370 .360

350

450

Температура превращения аусо тенита, С

450 стали;

k — эмпирический коэффициент, равный 0 для низкоуглеродистой и 2 для высокоуглеродистой стали. /

Циклическая долговечность тыс циклов

67

97

158

168

175