Способ термодиффузионной обработки толстолистового проката

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к способам обработки проката ответственного назначения методом термомеханической обработки. Технический результат изобретения заключается в снижении внутренних дефектов, таких как расслой и трещины, а также в повышении пластичности стали. Способ обработки проката включает аустенизацию заготовки, горячую деформацию в реверсивном режиме в интервале температур 700 - 1100^oС и охлаждение проката, при этом охлаждение проката производят в три стадии: на первой стадии после завершения процесса деформации - со скоростью 0,8-15,0^oC/c до температуры 350-650^oC/с, на второй стадии - со скоростью 0,1-1,0^oС/ч до температуры 150-200^oC и на третьей стадии - со скоростью 0,1-1,0^oC/c до температуры окружающей среды. Кроме того, охлаждение проката на первой стадии начинают со скоростью 0,8-3,0^oC/с, а заканчивают со скоростью 3,0-15,0^oС/с. Кроме того, охлаждение на первой стадии ведут со скоростью 3,0-15,0^oС/с. Также в период первой стадии охлаждения возможен нагрев проката до температуры 870-930^oC со скоростью 2 - 5^oС/мин. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к способам обработки толстолистового проката толщиной более 6 мм из углеродистых, низколегированных и конструктивных сталей ответственного назначения методом термомеханической обработки.

Известен способ обработки проката, включающий аустенизацию заготовки, горячую деформацию, охлаждение металла до 200-280^oC, нагрев и выдержку при температуре 600-680^oC и охлаждение с печью до температуры 550-600^oC - аналог Специальные стали и сплавы; сборник трудов, вып. N 17. -М.: ЦНИИЧермет 1960 г, с. 5.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки проката, включающий аустенизацию заготовки, горячую деформацию в реверсивном режиме в интервале температур 700-1100^oC и последующее охлаждение проката - прототип Специальные стали и сплавы // Сборник трудов, вып. N 17, М.: ЦНИИЧермет, 1960 г, с. 30-31.

Основными недостатками известных способов (аналога и прототипа) являются неудовлетворительное качество получаемого проката по внутренним дефектам (расслой и трещины), а также низкая пластичность стали.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении количества недопустимых внутренних дефектов, несплошности получаемого проката, таких как расслой, а также в повышении пластичности стали за счет диффузионного рафинирования металла от водорода, пластичности стали за счет диффузионного рафинирования металла от водорода.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе обработки проката, включающем аустенизацию заготовки, горячую деформацию в реверсивном режиме в интервале температур 700-1100^oC и окончательное охлаждение, согласно изобретению охлаждение проката производят в три стадии: на первой стадии после завершения деформации - со скоростью 0,8-15,0^oC/с до температуры 950-450^oC, на второй стадии в стопе - со скоростью 0,1-20^oC/ч до температуры 100-200^oC и на третьей стадии - со скоростью 0,1-1,0^oC/с до температуры окружающей среды.

Кроме того, охлаждение проката на первой стадии начинают со скоростью 0,8-3,0^oC/с и заканчивают со скоростью 3,0-15,0^oC/с.

Также, в период первой стадии охлаждения производят нагрев проката до температуры 870-960^oC со скоростью 2-5^oC/мин.

Экспериментально установлено, что выбранные параметры режимов обработки проката обеспечивают получение проката высокого качества в связи с уменьшением количества недопустимых внутренних дефектов, несплошности, выявляемых при ультразвуковом контроле и повышенной пластичности стали, характеризуемой величиной относительного удлинения.

Пример осуществления способа. Сталь была выполнена в 350-тонном кислородном конвертере и после внепечного рафинирования разлита МНЛЗ. После аустенизации заготовки производили ее прокатку на двухклетевом реверсивном стане 3600 в интервале температур 700-1100^oC. Затем производили охлаждение проката в три стадии: на первом этапе прокат охлаждали на рольганге со скоростью и охлаждали со скоростью примерно 10^oC/ч до температуры 150^oC, а на третьей стадии стопу раскрывали и охлаждали до температуры окружающей среды со скоростью 0,3^oC/с.

Кроме того, возможно охлаждение проката на первой стадии начинать со скоростью 1,0^oC/с, а заканчивать со скоростью 8^oC/с и выше за счет охлаждения проката водовоздушной смесью.

Также возможно в период первой стадии охлаждения производить нагрев проката, например, в проходной печи, до температуры примерно 900^oC со скоростью 15-20^oC/мин с последующим охлаждением проката в стопе и окончательным охлаждением проката на воздухе до температуры окружающей среды.

Использование предлагаемого способа позволит снизить количество внутренних дефектов проката, выявляемых при ультразвуковом контроле, на 80-90% и повысить абсолютные значения пластичности стали, характеризуемые относительным удлинением на 3-10%, за счет чего устранить отсортировку по этому показателю на 100%.

Формула изобретения

1. Способ термодиффузионной обработки толстолистового проката, включающий аустенизацию заготовки, горячую деформацию в реверсивном режиме в интервале температур 700 - 1100^oС и окончательное охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение листов производят в три стадии: на первой стадии после завершения деформации - со скоростью 0,8 - 15,0^oС/с до температуры 350 - 450^oС, на второй стадии в стопе - со скоростью 0,1 - 20^oС/ч до температуры 100 - 200^oС и на третьей стадии - со скоростью 0,1 - 1,0^oС/с до температуры окружающей среды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение проката на первой стадии начинают со скоростью 0,8 - 3,0^oС/с, а заканчивают со скоростью 3,0 - 15,0^oС/с.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в период первой стадии охлаждения производят нагрев проката до температуры 870 - 960^oС со скоростью 1 - 5^oС/мин.