Способ изготовления холоднокатаных полос из ферритных сплавов

 

Сущность изобретения: способ изготовления холоднокатаных полос из ферритных сплавов, преимущественно электротехнической и нержавеющей стали, включает горячую прокатку, травление окалины, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг в проходных печах. Дополнительно проводят сварку встык через промежуточную полосу с двухфазной или однофазной аустенитной структурой расплавлением свариваемых полос нерасходуемым электродом. Затем проводят отжиг швов с нагревом до температуры, обеспечивающей 20 - 100% фазовой перекристаллизации α-γ стали промежуточной полосы. Охлаждение ведут со скоростью 100 - 200^oС/с в диапазоне температур обратной g-α перекристаллизации. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может применяться для производства полос из ферритных сплавов.

Известны различные способы производства холоднокатанных полос из ферритных сплавов, включающие горячую прокатку, травление окалины, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг со сваркой отдельных полос встык для реализации непрерывного процесса травления и отжига в проходных печах, холодной прокатки укрупненных рулонов [1] Недостаток известных способов значительная хрупкость швов, приводящая к обрывам полосы при травлении, отжиге, холодной прокатке, к необходимости реализации прокатки с разведением валков и снижением скорости до заправочной при прохождении швов, что снижает производительность, повышает расходный коэффициент на единицу продукции, снижает служебные характеристики изделий.

В качестве прототипа выбран способ [2] включающий горячую прокатку, травление, холодную прокатку и рекристаллизационный отжиг со сваркой отдельных полос после горячей прокатки.

Недостатки прототипа значительная хрупкость сварных швов и, как следствие, низкий выход годного и недостаточная производительность, снижение служебных характеристик изделий.

Цель изобретения повышение пластичности и обеспечение холодной прокатываемости полос на месте сварных швов, повышение выхода годного и производительности, улучшение служебных свойств изделий.

Цель достигают тем, что проводят сварку полос встык через промежуточную полосу с двухфазной или однофазной аустенитной структурой с расплавлением свариваемых полос нерасходуемым электродом, а затем отжиг шва с нагревом его до температуры, обеспечивающей 20-100% фазовой перекристаллизации α-γ стали промежуточной полосы. Охлаждение ведут со скоростью 100-200^оС/с в диапазоне температур обратной перекристаллизации.

Установлено, что сварка через промежуточную полосу с двухфазной или однофазной аустенитной структурой ведет к формированию шва с двухфазной структурой. Отжиг швов при температуре, обеспечивающей 20-100% фазовой перекристаллизации α-γ стали промежуточной полосы, затем охлаждение со скоростью 100-200^оС в диапазоне температур обратной перекристаллизации, ведет к равномерному измельчению зерен шва и ближайших участков, что повышает пластичность швов. Сварка без промежуточной полосы, с полосой ферритной структуры, отжиг с фазовой перекристаллизацией α-γ промежуточной полосы ниже 20% охлаждение в области обратной перекристаллизации со скоростью ниже 100^оС/с или выше 200^оС/с не обеспечивают повышения пластичности швов.

П р и м е р. Электротехническая сталь (Fe + 3% Si) после горячей прокатки до толщины подката 2,5 мм прошла травление в непрерывном агрегате в растворе серной кислоты, первую холодную прокатку до толщины 0,7 мм, рекристаллизационный отжиг при 810^оС в защитной атмосфере (5% Н₂ + 95% N₂), вторую прокатку до конечной толщины 0,35 мм, рекристаллизационный при 810^оС и высокотемпературный отжиг для вторичной рекристаллизации при 1100^оС. Нержавеющая сталь, содержащая 0,022-0,080% С, 0,078-1,19% Mn, 0,036% Р, 0,021% S, 15,6% Cr, 0,21-0,38% Mo, 0,19-0,41% W прошла горячую прокатку до толщины 3,5 мм, отжиг при 810^оС, травление окалины, холодную прокатку до конечной толщины полосы 0,80 мм, отжиг при 1100^оС. Сварку отдельных полос электротехнической и нержавеющей стали вели через промежуточную полосу из стали 08Ю, а отжиг швов при температуре 780-910^оС, охлаждение с различной скоростью в диапазоне 100-200^оС/с.

С целью сравнения металл тех же плавок прошел обработку по прототипу со сваркой без промежуточных полос. При этом холодную прокатку швов по прототипу для предохранения валков вели с разведением валков и со снижением скорости на 10-50% Некоторые результаты испытаний приведены в таблице. Здесь даны результаты испытаний на число швов до разрушения, число обрывов на швах, расходный коэффициент на производство единицы продукции, объемная доля готовой стали со снижением служебных характеристик (удельных потерь Р_1,7/50 электротехнической стали, штампуемости η=(l_nε_в)/(l_nε_h), где ε_b, ε_h относительная деформация по ширине и толщине при осадке стандартных образцов нержавеющей стали) ввиду остановок полосы.

Опробование показало, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом, обеспечивает холодную прокатку без снижения скорости на сварных швах и без разведения валков, повышает число гибов на швах в 2-3 раза, снижает число обрывов на швах на 75-100% снижает расходный коэффициент на 0,6-7% повышает выход стали без ухудшения служебных характеристик ввиду обрывов на 60-100% Таким образом, предлагаемый способ отличается от известных тем, что: проводят отжиг сварных швов ферритных сплавов и промежуточной полосы двухфазной или однофазной аустенитной структуры с температурой, обеспечивающей 20-100% фазовой перекристаллизации стали промежуточной полосы; охлаждение после отжига ведут со скоростью 100-200^оС/с в диапазоне температур обратной перекристаллизации.

Экономическая эффективность способа определяется повышением выхода годного, снижение расходного коэффициента и затрат на производство единицы продукции, улучшением служебных свойств стали.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС ИЗ ФЕРРИТНЫХ СПЛАВОВ, преимущественно электротехнической и нержавеющей стали, включающий горячую прокатку, травление, холодную прокатку, кристаллизационный обжиг, отличающийся тем, что проводят сварку полос встык через промежуточную полосу с двухфазной или однофазной аустенитной структурой с расплавлением свариваемых полос нерасходуемым электродом, а затем отжиг шва с нагревом его до температуры, обеспечивающей 20 - 100% фазовой перекристаллизации α-γ стали промежуточной полосы, а охлаждение ведут со скоростью 100 - 200^oС/с в диапазоне температур обратной перекристаллизации.

РИСУНКИ

Рисунок 1