Спосіб термічного зміцнення виробів в процесі гарячої прокатки з поздовжнім розділенням розкатів

Спосіб термічного зміцнення виробів в процесі гарячої прокатки з поздовжнім розділенням розкатів, який включає їх окреме охолодження в автономних потоках і спільне охолодження в одному потоці охолоджувача на заключній стадії перед наступною їх порізкою на ножицях, який відрізняється тим, що спільне охолодження розкатів в одному потоці виконується з можливістю плавного регулювання його тривалості в діапазоні ±15% Винахід відноситься до технології термічного зміцнення в потоці прокатного стану стальних виробів різного профілю, переважно періодичного, для армування бетону Винахід передбачає його використання при термічному зміцненні арматурної сталі з гарантованими механічними властивостями класів А400, А500 і далі по ДСТУ 3760-98 та іншим, а також іноземним стандартам, які обумовлюють не тільки рівень, але й високу однорідність характеристик міцноснихта пластичних властивостей Відомий спосіб термічного зміцнення виробів в процесі прокатки, який включає примусове охолодження в багатосекційних або одно-секційних системах Для забезпечення заданих властивостей зміцненого прокату зміну тривалості охолодження в таких системах роблять дискретно, або за рахунок КІЛЬКОСТІ охолодних секцій /Айзатулов Р С и др "Освоение массового производства экономичной арматурной повышенной надежности класса А400С для железобетона Сталь, 1988, № 6, стр 53-58/, або зміни довжини камери охолодження /Горбов А В и др "Термомеханическое упрочнение арматурной стали при двухниточной прокатке на линейном стане", Сталь, 1992, № 5, стр 70-73/ неможливість повільного регулювання тривалості охолодження в процесі прокатки Сучасний світовий рівень виробництва прокату, зокрема термічно зміцненого для армування бетону, враховуючи переважне використання безперервнолитої заготовки, дозволяє забезпечувати однорідність, наприклад міцносних властивостей у середині плавки яка складає 25 - 40н/мм2 В той же час внутрішньоплавкова неоднорідність аналогічної арматурної сталі, яка виробляється із зливків і зміцненої на установках з дискретною зміненою часу охолодження, складає 40 - 80 н/мм2 Найбільш близьким по технічній суті і досягнутому результату до заявленого є спосіб термічного зміцнення виробів в процессі гарячої прокатки з поздовжнім розділенням розкатів, який включає їх окреме охолодження в автономних потоках охолоджувача з подальшим спільним охолодженням поділених розкатів в одному потоці охолоджувача Зміну тривалості охолодження в способі прототипу також роблять дискретно-зміненням довжини ділянки спільного охолодження /ДПУ 31510А от 18 09 98 г "Способ термического упрочнения изделий в потоке стана/ Недоліком прототипу є - неможливість забезпечення високої однорідності механічних властивостей зміцненого прокату, зокрема арматурної сталі, обумовленої амінами в Основним недоліком такого способу зміни властивостей в процесі термічного зміцнення є О (О 00 47860 парних розкатів ВІДПОВІДНИЙ датчик Температури або КІЛЬКОСТІ магнітної фази/ оцінює ВІДПОВІДНІСТЬ показника цієї характеристики номінальної і видає сигнал на зміну тривалості /зменшення або збільшення/ спільного охолодження Діапазон зміни тривалості спільного охолодження ± 15% забезпечує зміну температур, середньомасової температури кінця примусового охолодження в межах 80°С - 100°С, що сповна компенсує як зміну ХІМІЧНОГО складу сталі по висоті зливка і усередині плавки, так і зміну температури кінця прокатки У виробничих умовах здійснювали термічне зміцнення поздовжньо розділених розкатів періодичного профілю діаметром 12мм із сталі марки СтЗТРпс по ДСТУ-3760-98 з вмістом вуглецю /основного зміцнюючого елементу/ за паспортом плавки - 0,19% Зміна вмісту вуглецю по висоті двох призначених для дослідної прокатки зливків склала 0,17 0,23% Під час ДОСЛІДІВ зміна температури кінця прокатки не перевищувала 20°С Арматурні стержні одного із зливків зазначеної плавки піддавали термічному зміцненню на клас МІЦНОСТІ А500 за способом прототипу час окремого охолодження розкатів складав О.Зсек, час спільного охолодження в одному потоці охолоджувача - 0,37сек Прокат із другого зливка зазначеної плавки зміцнювали за запропонованим способом, час роздільного охолодження складав О.Зсек, а час спільного охолодження розкатів в одному потоці за сигналом датчика фази змінювали в автоматичному режимі в межах від 0,32 до 0,42сек Механічні випробування на розтягування здійснювались на 50-ти зразках відібраних від заготовок по висоті зливків Таким чином, використання винаходу дозволяє суттєво підвищити якість термічне зміцненої сталі за рахунок однорідності механічних властивостей Результаты випробування наведені в таблиці хімічному складі по висоті зливка і у середині плавки і температури розкатів, яка пов'язана з нерівномірним нагрівом заготовок в методичній печі та іншими Таким чином, в основі винаходу полягає ціль знайти спосіб термічного зміцнення виробів, при якому за рахунок забезпечення можливості плавної реверсивної зміни часу охолодження забезпечується висока однорідність властивостей прокату Поставлена ціль досягається тим, що способі термічного зміцнення виробів в процесі гарячої прокатки з поздовжнім розділенням розкатів, який включає їх окреме охолодження в автономних потоках і спільне охолодження в одному потоці охолоджувача, на заключній стадії перед наступною їх порізкою на ножницах, згідно винаходу спільне охолодження розкатів в одному потоці виконується з можливістю плавного регулювання його тривалості в діапазоні ± 15% Такий спосіб дозволить підвищити однорідність механічних властивостей зміцненої арматурної сталі, яка залежить від коливань ХІМІЧНОГО складу і початкової температури розкатів За запропонованим винаходом процес термічного зміцнення здійснюється таким чином Після прокатки в чистовій КЛІТІ розділені розкати охолоджують окремо в автономних потоках охолоджувача і далі на заключному етапі спільне охолодження здійснюють в одному потоці охолоджувача з можливістю плавного регулювання його тривалості На початковому етапі задають розрахункову номінальну тривалість спільного охолодження парних розкатів, яка забезпечує на профілях даного розміру і марки сталі заданий рівень механічних властивостей, що характеризується середньомасовою температурою кінця безперервного охолодження або КІЛЬКІСТЮ магнітної фази в стержнях, яка показує об'єм аустеніта, що розпався під час примусового охолодження Під час завершення ВІДПОВІДНОГО примусового охолодження Таблиця Межа текучості Спосіб термічного зміцнення По прототипу Заявлений середнє значення 567 539 Тимчасові опір розриву середнє квадратне відхилення Н/мм^ 40,9 25 середнє значення середнє квадратне відхилення Відносне п'ятикратне подовження середнє значення середнє квадратне відхилення % 673 647 42,2 29 20,2 22,2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 1,92 1,85