Спосіб виробництва прокату

Способ относится к металлургии, конкретнее, к производству проката ответственного назначения методом термомеханической обработки. Известен способ производства проката из низколегированных сталей, включающий выплавку, внепечную обработку, разливку стали, прокатку, термообработку и окончательное охлаждение (Лейкин И.М. и др. Производство низколегированных сталей. - М.: Металлургия, 1972. - С.153, 185, 237). Известен также способ производства проката из низколегированных сталей, взятый в качестве прототипа, включающий выплавку стали, обработку металла в ковше, разливку, аустенизацию, предварительную и окончательную деформацию в реверсивном режиме, термообработку и окончательное охлаждение проката (Гладштейн Л.И. и Литвиненко Д.А. Высокопрочная строительная сталь. - М.: Металлургия, 1972. - С.18 - 53). Основными недостатками известных способов (аналога и прототипа) являются низкий комплекс свойств получаемого проката, а именно, недостаточный уровень низкотемпературной ударной вязкости и хладостойкости. В основу изобретения поставлена задача повысить комплекс свойств получаемого проката, конкретнее, увеличить показатели низкотемпературной вязкости и хладостойкости при сохранении той же прочности проката. Технический результат достигается тем, что в способе производства проката, включающем получение заготовки из стали, аустенизацию, предварительную и окончательную деформацию в реверсивном режиме с заданными степенями обжатия и окончательное охлаждение, согласно изобретения, заготовку получают из стали следующего химического состава, мас.%: Углерод 0,05 - 0,3 Марганец 0,3 - 2,0 Кремний 0,15 - 1,00 Титан 0,005 - 0,05 Азот 0,003 - 0,015 Алюминий 0,005 - 0,05 Сера 0,003 - 0,05 Фосфор 0,005 - 0,05 Железо Остальное при этом охлаждение заготовки осуществляют со скоростью 30 - 5°C/час, а охлаждение проката производят дифференцированно с изменением скорости от 1,0 - 5,0град./сек в начале до 0,001 1,0град./сек в конце процесса охлаждения. Кроме того, заготовку получают из стали дополнительно содержащей ниобий 0,01 - 0,10% и/или ванадий 0,01 - 0,20% и/или молибден 0,03 - 0,50%. и/или никель 0,03 - 1,5% и/или медь 0,03 - 1,0% и/или хром 0,03 - 2,0% и/или кальций 0,001 - 0,01%. Кроме того, охлаждение проката производят до 350 - 600°C и с этой температуры осуществляют нагрев до 880 890°C, выдерживают 0,5 - 3,5мин/мм и охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды. Кроме того, охлаждение проката сначала производят до 800 - 250°C со скоростью 1,0 15,0град./сек, а затем на воздухе до температуры окружающей среды. Кроме того, охлаждение проката производят сначала со скоростью 0,5 - 2,0град./сек до температуры 600 - 300°C, а затем со скоростью 0,01 - 0,5град./сек до 200 - 20°C. Кроме того, после охлаждения проката до температуры окружающей среды производят дополнительный нагрев до 880 - 980°C с выдержкой 1,5 - 3,5мин/мм и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды. Кроме того, после охлаждения проката на воздухе до температуры окружающей среды производят дополнительный нагрев до 880 - 980°C с выдержкой 1,5 - 3,5мин/мм и охлаждением со скоростью 10,0 - 60,0град./сек, затем осуществляют нагрев до 500 - 700°C с выдержкой 1,0 - 5,0мин/мм и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды. Экспериментально установлено, что выбранные параметры режимов прокатки, термообработки и составов стали обеспечивают получением проката с высокой низкотемпературной вязкостью и хладостойкостью металла при сохранении высокой прочности. Пример осуществления способа. Выплавляют сталь в 350т кислородном конвертере с верхним дутьем следующего химического состава, мас.%: Углерод 0,17 Марганец 1,6 Кремний 0,6 Титан 0,02 Азот 0,01 Алюминий 0,05 Сера 0,013 Фосфор 0,023 Железо Остальное Сталь может дополнительно содержать, мас.%: Кальций 0,005 Ванадий 0,08 и/или Ниобий 0,03 и/или Хром 0,15 и/или Медь 0,5 и/или Никель 0,15 и/или Молибден 0,2 После выпуска металла из конвертера проводят внепечную обработку в ковше продувкой аргоном при температуре 1580 - 1600°C в течение 10мин. Затем подают металл в промежуточный ковш и далее в кристаллизатор сечением 300 ´ 1850мм. Линейная скорость разливки 0,8м/мин при температуре металла в промежуточном ковше 1525 1540°C. Разливку осуществляют через промежуточный, разливочный стакан. Зеркало металла в кристаллизаторе защищают шлаковой смесью. Формирующийся слиток охлаждают водовоздушной смесью, режут на мерные заготовки и производят окончательное охлаждение до температуры окружающей среды. Затем заготовки подвергают аустенизации при температуре 1200°C с продолжительностью нагрева 4ч. После аустенизации проводят предварительную деформацию с суммарной степенью обжатия 60% за 7 проходов с температурой окончания 1000°C. Окончательную деформацию заготовки проводят с суммарной степенью обжатия 60% и температурой окончания 800°C. После окончания процесса деформации проводят охлаждение проката с изменением скорости от 3,0град./сек в начале до 0,2град./сек в конце процесса охлаждения. Предлагаемый способ производства проката имеет несколько вариантов осуществления. Вариант 2. Возможно, после окончательной деформации производить охлаждение проката до температуры 500°C с последующим нагревом до 900°C с выдержкой 2,0мин/мм и окончательным охлаждением на воздухе до це ховой температуры. Вариант 3. Возможно также после окончательной деформации и охлаждения проката до температуры окружающей среды, а также выполнения технологии по второму варианту производить дополнительный нагрев проката до температуры 900°C с выдержкой 2,5мин/мин и последующим охлаждением на воздухе до цеховой температуры. Вариант 4. Можно также после окончательной деформации производить охлаждение проката сначала до температуры 600°C со скоростью 8,0град./сек, а затем на воздухе до температуры окружающей среды. Вариант 5. Возможно, после окончательной деформации и охлаждения проката до температуры окружающей среды, а также выполнения технологии по варианту №2 производить дополнительный нагрев до температуры 900°C с выдержкой 2,0мин/мм и охлаждением со скоростью 30град./сек, а затем осуществлять нагрев до температуры 600°C с выдержкой 3,0мин/мин и последующим охлаждением до температуры окружающей среды.