Спосіб термічного зміцнення прокату

Изобретение относится к области термической обработки длинномерного металлопроката, преимущественно к термическому упрочнению мелких профилей сортовой стали и катанки. Известен способ термического упрочнения проката имеющий с ним общие существенные признаки: аустенизацию заготовки, прокатку, охлаждение со скоростью больше критической до среднемассовой температуры 560-6600С, самоотпуск, деформацию изгибом и кручением при смотке [1]. Недостатком способа является осуществление операции самоотпуска до осуществления дополнительного деформирования проката изгибом и кручением. На современных высокоскоростных станах для осуществления технологических операций в указанной последовательности необходимо иметь около 50-80 м свободного пути движения проката, что снижает уровень его конструктивной прочности. Задачей изобретения является усовершенствование способа термического упрочнения проката, путем определения оптимальных параметров деформирования проката перед самоотпуском, благодаря которому обеспечивается возможность сокращения свободного пути движения проката без снижения его конструктивной прочности, что позволяет, избежать потерь металла в отходы. Поставленная задача решается тем, что в способе термического упрочнения проката, преимущественно сортового, включающего а устенизацию заготовки, прокатку, охлаждение со скоростью больше критической до среднемассовой температуры, 560-6600, самоотпуск, деформацию изгибом и кручением при смотке, согласно изобретению, деформацию при смотке осуществляют перед самоотпуском не позднее 0,6 с после охлаждения со скоростью больше критической, причем деформацию изгибом ведут со стрелой прогиба 0,4-0,7 м на базе 0,7-1,5 м, а деформацию кручением с относительным углом скручивания 0,25-0,85 рад/м. Сущность заявляемого способа заключается в том, что при прерванном охлаждении со скоростью больше критической не позднее 0,6 с на поверхности проката образуется слой мартенсита, количество которого изменяется в пределах 15-40% площади поперечного сечения. Если слой мартенсита занимает менее 15% поперечного сечения проката, то он не оказывает существенного влияния на агрегатную прочность и сочетание свойств проката, поскольку в этом случае решающее значение имеют процессы диффузионного превращения аустенита с образованием феррито-перлитной структуры. Образование мартенсита более чем на 40% поперечного сечения проката можно достичь путем такого глубокого охлаждения, при котором оставшегося в изделии тепла недостаточно для достижения температуры самоотпуска 560°С. Прокат с образовавшимся на поверхности мартенситным слоем подвергают изгибу и кручению, которые при определенных параметрах позволяют деформировать простые профили проката без изменения его поперечного сечения. Минимальные значения стрелы прогиба (0,4 м) и относительного угла скручивания (0,25 рад/м) определены из того, что меньшая деформация не обеспечивает повышение комплекса свойств продуктов распада мартенсита после его самоотпуска. Ограничение максимального значения степени деформации (0,7 м и 0,85 рад/м) позволяет избежать недопустимого искажения профиля и разрушения мартенсита. В процессе деформации мартенсита имеет место растворение части мелкодисперсных карбидов, переход углерода из карбидных частиц в скопление дислокации. Дислокации фиксируются сегрегациями углерода, становятся неподвижными. После отпуска деформированного мартенсита в структуре имеет место измельчение карбидов и уменьшение расстояния между ними. Все это, влечет за собой повышение прочностных характеристик стали и, особенно, предела текучести. Таким образом, деформация проката изгибом и кручением имеющего на поверхности мартенситную структур у позволяет деформировать мартенсит со степенью, обеспечивающей существенный рост комплекса свойств стали, избегать потерь металла в отходы и немерные длины, связанные с раскроем порезанных на летучи х ножницах раскатов, а также организовать производство арматурной стали диаметром 6..10 мм классов Ат-ШС, Ат-1УС, поставляемой в мотках.