Способ изготовления листов из стали, легированной титаном

 

Использование: прокатка листов из низколегированных сталей, содержащих титан. Сущность изобретения: листы нагревают перед прокаткой до температуры выше Асз + 100°С, но ниже Ti, определяемой из математической зависимости Ti(29930/8,8- - )-525, а прокатку ведут с обеспечением протекания рекристаллизации аустенита таким образом, чтобы для степени деформации в каждом проходе выполнялось условие Јj M-IO do0 5-7 0 3 x х180000/кт-1з.п.ф-лы,2табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 D 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ. (21) 4843316/02 (22) 26.06.90 (46) 30.06.92. Бюл. N. 24 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина (72) Л.И.Эфрон. Д.А.Литвиненко, Н.П.Мельник, Ф.И.Басин. М.С.Бабицкий, И.В.Сагиров, Л,С.Тихонюк и Ю,Д.Морозов (53) 621.77.016.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 665005, кл. С 21 О 1/78, 1979, Заявка США М 4184898; кл. С 21 D 1/20, 1981:

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве листов из низколегированных сталей.

Низколегированные стали в горячекатаном состоянии вследствие высоких темпе. ратур прокатки {950-1100 С) и медленного охлаждения на воздухе (0,5-1,0 С/с) по завершении деформации не обеспечивают получения мелкодисперсной структуры, высоких: прочностных и вязких свойств без применения специальной термической обработки..

Известен способ обработки листов из низколегированных сталей, включающий нагрев стали выше температуры Ас> прокатку, охлаждение ниже Аг, и последующую прокатку s интервале температур A Ar> c суммарным обжатием 60-80%, а прокатку в ин-. тервале тепмператур А и Ап — (30-40 С) осуществляют с частичными обжатиями, уменьшающимися по ходу прокатки от 10 до .

5%... Ы„„1744124А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ

СТАЛИ, ЛЕГИРОВАННОЙ ТИТАНОМ (57) Использование: прокатка листов иэ низколегированных сталей, содержащих титан.

Сущность изобретения: листы нагревают перед прокаткой до температуры выше Асз

+ 100 С, но ниже Т1, определяемой из математической зависимости Т =(29930/8,8— tn(Tl) fN)) †5; а прокатку ведут с обеспечением протекания рекристаллизации аустенита таким образом„ чтобы для степени деформации в каждом проходе выполнялось условие Ю ) 1,4.105 dî057õ -Ол х х t 1 з.п,ф-лы, 2 табл.

Однако указанный способ приводит к снижению производительности стана на

15-25% кроме того, значительно (на 20—

30%) возрастают прокатные усилия за счет прокатки при температурах ниже Аг„.

Известен способ прокатки стали из малоуглеродистых и низколегированных сталей, включающий регулируемую прокатку, нагрев выше температуры Ас и отпуск.

Недостатками указанного процесса являются большие капитальные затраты на установку оборудования, а также затраты энергии для повторного. нагрева металла.

Наиболее близким по технической сущности является способ; вклк1чающий нагрев сляба до температуры выше 1050 С, горячую прокатку и ускоренное охлаждение со скоростью 5 — 20 С/с. от температуры выше

А до температуры 550-650 С с последующим охлаждением на спокойном воздухе.

Указанный способ имеет следующие недостатки;

1744124

29930

8,8 — !и (Т! 3(ИЗ

55 нагрев слябов до высоких температур, при которых происходит растворение дисперсных частиц, приводит к аномальному росту аустенитного зерна; неполное протекание рекристаллизационных процессов в паузах между и роходами приводит к формированию смешанной аустенитной структуры; исходная разнозернистость и незавершенность рекристаллизационных процессов в аустените приводит к формированию после охлаждения разнозернистой ферритоперлитной структуры с участками грубодисперсной бейнитной структуры, что приводит к снижению пластичности и вязкости (для улучшения свойств требуется прокатка при пониженных температурах либо применение специальной термообработки), Цель изобретения — повышение механических свойств стали, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу прокатки листов из стали, содержащей титан„включающему аустенитизацию, горячую прокатку за несколько и роходов, последующее ускоренное охлаждение до температуры 550 — 650 С и окончательное охлаждение на спокойном воздухе, аустенитизацию стали проводят выше температуры Ас,+100 С, но ниже Т>, определяемой по формуле где Т{ — температура начала аномального роста зерна, С; (Ti), (N3 — содержание титана и азота в стали, мас., а прокатку проводят выше температуры рекристаллизации так, чтобы для каждого прохода выполнялось условие е{ ) Е = 1 4 10 5 {) 0,57 — 0,3 .{80000ИТ, где е{ = 1,15{п Hp/Н вЂ” степень деформации в i-м проходе; ер -степеньдеформации, необходимая . для завершения первичной рекристаллизации за время между проходами или до начала у-à-превращения, Но, Н вЂ” толщина металла на входе и выходе из прокатной клети соответственно, мм; т- время между данными и последующим проходом йли до начала у — а -превращения, с, 5

{{o — размер зерна аустенита перед проХОДОМ, МКМ;

Т вЂ” температура металла перед проходом, К;

R 8,31 универсальная газовая постоянная, Дж/К моль.

Предлагаемый способ позволяет без применения специальной обработки повысить хладостойкость и вязкость стали при высоком уровне прочностных свойств за счет формирования мелкодисперсной ферритоперлитной структуры, Осуществление аустенитизации в температурном интервале А, +100 С вЂ” Т{ приво3 дит к образованию однородного зерна аустенита. При температуре аустенитизации ниже А,+100 С в структуре при прокатке образуется некоторое количество ферритэ, что приводит к снижению прочности и вязкости, Нагрев выше Т1 приводит к аномальному росту зерна и, соответственно, к снижению вязкости и хладостойкости.

Необходимость деформации в каждом проходе со степенью не менее ер определяется требованием завершения рекристаллизации перед последующим проходом или перед у — а -превращением, получением однородной мелкозернистой аустенитной структуры, из которой после охлаждения формируется однородная мелкозернистая ферритоперлитобейнитная структура с повышенным уровнем механических свойств.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого изобретения, не исключающие других вариантов в объеме формулы изобретения.

Сталь, содержащую, мас, : углерод

0,13; марганец 1,29; кремний 0,40; титан

0,023; ванадий 0,065; азот 0,016; остальное железо (критические точки стали А = 870 С; о

Т{ = 1266 С), обрабатывают по технологии, 3 включающей аустенитизацию заготовок толщиной 60 мм при 1050 С, прокатку с четырьмя проходами с температурой перед проходами 1000, 960, 930 и 900 соответственно и ускоренное охлаждение со скоростью 8 С/с. до температуры 550 С с дальнейшим охлаждением на спокойном воздухе, В табл. 1 приведены режимы прокатки по проходам.

В табл, 2 приведены механические свойства проката толщиной 20 мм.

Как видно из полученных данных, хладостойкость, ударная вязкость и пластичность прокатанной по предлагаемому способу стали выше стали, прокатанной по известному способу.

1744124

При годовом производстве 150 тыс.т, стали зкономический эффект составит

750000 руб.

Формула изобретения

1. Способ изготовления листов из стали, легированной титаном, включающий аустенитизацию, горячую прокатку за несколько проходов, ускоренное охлаждение до температуры 550 — 650 С и далее на воздухе, отличающийся тем,что,сцелью повышения механических свойств стали, аустенитизацию проводят в интервале

Ас +100 С вЂ” T1, гДе Т1 опРеделЯетсЯ по математической зависимости

29930

8,8 — }и (T} )(N где Т1 — температура начала аномального роста зерна, С: таблица1

0 хла жде- ние на воздухе

Примечания т-р перед проходом, С

Ускоренное охлаждение т-ра аустеннтизации, С т-ра конца прокатw,oÑ

При" мер

Скорость, т-ра C/с конца ускоренного охл

1 1050 100 0,136 0,300

По предлагаемому спо.. собу

9оо

2 1200 1150

0,1G1

o,1G9 о,184

0,066

0,300 . 0,350

О, 328 ЗЯО 8

11»

По предлагаемому способу

0,300

0,300 .0,350

0,328

o,ã0o

0,200

Эео

3 1320 1280.

Ю 1гаа.58о

9G0

Прототип

Теуетенитаземия Р }»

Для 4- 7 проходов

Я СЯр

81о

Прототип

Я1с ЯР

810 8

620

98о

900 его

1ООО

9оо

85а

820 о,о68

0,076

О,ОЭ2

О, 041

О, 051

О,1ОО

0,130 о,130

0,210

0,206

0,328

0,105

0,112

О, 136 о, 1ЕЗ

0,246

0. 299 о,З6о о,гао

О, 100

О,1ОО

0,150

0,150

o,ã61

0,100

О,10О

0,120

О, 150 о,гао

0 ° 250 о,341

fTi), (N) — содержание титана и азота в стали, мас. $, а прокатку в каждом проходе ведут с обжатиями, обеспечивающими рекристаллиза5 цию аустенита.

2, Способ поп,1, отл и ч а ю щий с я тем, что величину обжатия в каждом проходе определяют по зависимости

10 е! ) е 1 4.}05 с} 057 т 03 х }80000/RT где т — время между проходами или до начала у -«й превращения в последнем прохо15

do — размер зерна аустенита перед проходом,мкм;

Т вЂ” температура металла перед проходом, К, R=H,31 — универсальная газовая постоя н на я, Дж/мол ь К.

1744124

Таблица 2

Составитель Ф.Басин

Редактор M,Ïåòðoâà Текред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Ïoæî

Заказ 2169 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101