Спосіб виробництва прокату

Винахід належить до галузі металургії, конкретніше до виробництва прокату відповідального призначення методом термомеханічної обробки. Відомий спосіб виробництва прокату, що включає виплавку сталі, безперервну розливку, аустенізацію, попередню і остаточну деформацію у реверсивному режимі при температурі нижче температури рекристалізації аустеніту, але ви ще точки Аr3 з підстуджуванням у процесі прокатки з швидкістю 3-15°С/с, подальше охолодження прокату на спокійному повітрі до температури не нижче Ar1+50°С і далі з швидкістю 6-30°С/с до температури (Ar1+30°С)¸500°С, а потім на спокійному повітрі до цехової температури [авт. свід. СРСР №1447889 кл. C21D8/00, 1987]. Найбільш близьким до запропонованого за технічною суттю і результатом, що досягається, є спосіб виробництва прокату, який включає виплавку сталі, безперервну розливку, охолодження слябів, їх а устенізацію, попередню і остаточну деформації і остаточне охолодження прокату, при цьому аустенізацію здійснюють при температурі на 60-100°С нижче температури розчинності нітридів титану, попередню деформацію закінчують при Аr3+(120¸180)°С, підстуджують з швидкістю 0,5 - 4,0°С/с до Аr3+40¸Аr3-10°С, деформують при цій температурі і закінчують при Аr3 - (150¸50)°С. Крім того, після операції охолодження і досягнення температури на 150-250°С нижче Аr1 можливе підігрівання прокату з швидкістю 0,5-3,0°С/с до температури 80-100°С нижче Ar1 з подальшим остаточним охолодженням з швидкістю 0,5-2,0°С/с. Також можливо, що після операції охолодження з швидкістю 1-4°С/с і досягнення температури на 150-250°С нижче Ar1, подальше охолодження прокату здійснюють з швидкістю 0,01-0,5°С/с [патент РФ № 2000338 кл. C21D1/02, 1992]. Основними недоліками відомих способів (аналогу і прототипу) є недостатньо високі показники міцності, пластичності і холодостійкості металу. Технічний результат винаходу полягає у підвищенні комплексу властивостей одержуваного прокату відповідального призначення з малоперлітної сталі, що має підвищені значення міцності, пластичності і холодостійкості після обробки. Технічний результат винаходу досягається тим, що у способі виробництва прокату, що включає виплавку сталі, безперервну розливку, охолодження слябів, їх а устенізацію, попередню і остаточну деформації у реверсивному режимі з проміжним підстуджуванням між ними і остаточне охолодження прокату, згідно винаходу, виплавляють сталь наступного хімічного складу при співвідношенні інгредієнтів (мас.%): вуглець 0,03-0,15; марганець 0,8-1,8; кремній 0,1-0,6; титан 0,005-0,05; хром 0,01-0,3; нікель 0,01-0,3; кальцій 0,0005-0,015; азот 0,003-0,012; мідь 0,01-0,3; алюміній 0,01-0,07; сірка 0,001-0,015; фосфор 0,005-0,03; залізо - решта; охолодження слябів здійснюють у інтервалі температур 900-100°С з швидкістю 5-25°С/год, попередню деформацію здійснюють зі ступенем обтиску за прохід не менше 8-20% і завершують у інтервалі температур 1050-960°С, а остаточну деформацію здійснюють з сумарним ступенем обтиску 50-80% в інтервалі температур 660-950°С, при цьому охолодження підкату між попередньою і остаточною деформаціями і охолодження прокату до температури 350600°С після остаточної деформації здійснюють з швидкістю 0,5-8,0°С/с, а остаточне охолодження прокату до температури 200-10°С виконують з швидкістю 1-20°С/год. Крім того, сталь додатково містить ніобій у кількості 0,01-0,12мас.% і/або ванадій у кількості 0,01-0,15мас.% і/або молібден у кількості 0,05-0,35мас.% при співвідношенні Мn/С=(10¸5) та (Nb+V+Ті)/5=(0,008¸0,040). Крім того, охолодження прокату до температури 350650°С після остаточної деформації здійснюють з швидкістю 9-30°С/с. Приклад Сталь була виплавлена у 350-тонному конверторі і після позапічного рафінування розлита на МБЛЗ. Хімічний склад сталі був таким (мас.%): вуглець 0,10; марганець 1,35; кремній 0,27; титан 0,025; хром 0,2; нікель 0,2; кальцій 0,006; сірка 0,004; фосфор 0,015; залізо - решта. Можливий варіант виплавки сталі, що містить ніобій 0,06мас.% і/або ванадій 0,05мас.% і/або молібден 0,2мас.% при співвідношенні Мn/С=13,5 та (Nb+V+Ti)/5=0,027. Після розливання сталі на МБЛЗ і порізки безперервно литих зливків на сляби здійснювали їх охолодження від 900 до 100°С з швидкістю приблизно 16,5°С/год на протязі 48 годин. Аустенізацію слябів здійснювали при температурі 1180°С, прокатку виконували на двоклітьовому реверсивному стані 3600. Попередню деформацію здійснювали з ступенем обтиску за прохід 12% і завершували при температурі 1000°С. Охолодження підкату після завершення попередньої деформації проводили з швидкістю 6°С/с. Остаточн у (чистову) деформацію виконували з сумарним ступенем обтиску 65%. Температура початку остаточної деформації 800°С, а завершення 680°С. Охолодження прокату після завершення остаточної деформації здійснювали з швидкістю 5°С/с до температури 400°С. Подальше охолодження прокату до 100°С здійснюють з швидкістю 8°С/год. Можливо після завершення остаточної деформації здійснювати охолодження прокату до температури 400°С з швидкістю 15°С/с. Випробування механічних властивостей здійснювали на поперечних зразках. Ме ханічні властивості на розтягнення визначали на плоских п'ятикратних зразках, а на ударну в'язкість - на зразках Шарпі при температурі -20°С і Менаже при -60°С. Холодостійкість металу визначали за результатами серійних випробувань зразків ДВТТ при 80% в'язкої складової у зломі. Низькотемпературну в'язкість металу зони термічного впливу після зварювання визначали на зразках Шарпі при температурі -20°С. Результати випробувань показали, що запропонований спосіб виробництва прокату дозволяє підвищити показники міцності на 5%, пластичності на 15% і холодостійкості металу на 20% при збереженні високої низькотемпературної в'язкості металу зони термічного впливу після зварювання.