Спосіб виробництва прокату методом нормалізуючої прокатки

1. Спосіб виробництва прокату методом нормалізуючої прокатки, що включає аустенізацію безперервнолитої заготовки, яка містить вуглець, марганець, кремній, алюміній, сірку, фосфор, хром, нікель, мідь і залізо, багатостадійну прокатку заготовки у реверсивному режимі при температурах аустенітної області і остаточне охолоджування отриманого прокату, який відрізняється тим, що безперервнолиту заготовку із сталі, що містить, мас. %: вуглець 0,03-0,30 марганець 0,3-2,2 кремній 0,1-1,0 алюміній 0,01-0,06 сірка 0,0005-0,0400 фосфор 0,005-0,030 хром 0,01-1,50 U 2 (11) 1 3 прокатки [патент України на винахід №43370], що включає нагрівання заготовки до температури (1150...1270)°С, деформацію в аустенітній області у дві стадії і охолоджування, при якому сталь, що містить вуглець, марганець, кремній, алюміній, сірку, фосфор, хром, нікель, мідь і залізо в певному співвідношенні, прокатують на першій стадії в області температур на (200...420)°С вище Аг3 із швидкістю (2...5)м/с і загальним ступенем деформації (60...90)%, потім після охолоджування з швидкістю (2...10)°С/С на другій стадії в області температур вище Аг3 на (10...150)°С прокатують із швидкістю (2,5...8,0)м/с із загальним ступенем деформації (60...75)% і окремими обтискуванням (5...18)%. При цьому сталь може додатково містити титан і/або ніобій, і/або ванадій, і/або молібден, і/або кальцій, і/або РЗМ у певних співвідношеннях, а охолоджування після завершення деформації проводять з швидкістю (5...15)°С до температури (550...650)°С, а потім з швидкістю (1..3)°С/с. Крім того, можна виконувати охолоджування в інтервалі температур (500...100)°С з швидкістю (0,001...0,50)°С/с. Основними недоліками відомих способіваналогів є недостатньо високі показники пластичності, ударної в'язкості при низьких температурах, опору крихкому руйнуванню. У основу корисної моделі поставлена задача розробити спосіб, що дозволить підвищити комплекс механічних властивостей прокату відповідального призначення, особливо показників пластичності, ударної в'язкості при низьких температурах і опору крихкому руйнуванню до рівня не нижче, ніж після додаткової термічної обробки шляхом нормалізації. Поставлена задача досягається тим, що у способі виробництва прокату методом нормалізуючої прокатки, що включає аустенізацію безперервнолитої заготовки, яка містить вуглець, марганець, кремній, алюміній, сірку, фосфор, хром, нікель, мідь і залізо, багатостадійну прокатку заготовки у реверсивному режимі при температурах аустенітної області і остаточне охолоджування отриманого прокату, відповідно до корисної моделі, безперервнолиту заготовки із сталі, що містить, мас. %: вуглець -0,03...0,30; марганець - 0,3...2,2; кремній - 0,1...1,0; алюміній - 0,01...0,06; сірка 0,0005...0,0400; фосфор - 0,005...0,030; хром 0,01...1,50; нікель -0,01...2,20; мідь - 0,01...1,20; азот - 0,002...0,012; водень - 0,0001...0,0008; залізо решта, при виконанні співвідношення Мn/С=(3...25), нагрівають під прокатку до температур АC3+(220...350)°С, прокатку безперервнолитої заготовки на першій стадії проводять в області температур на (200...350)°С вище АC3 і із загальним ступенем деформації (30...80)%, потім на другій стадії в області температур на (80...200)°С вище АC3 із загальним ступенем деформації (20...50)% і далі на третій стадії в області температур на (20...80)°С вище Аг3 із загальним ступенем деформації (40...75)%, після чого здійснюють остаточне охолоджування отриманого прокату, причому окремі обтискування при прокатці на першій і другій стадіях складають (10...18)%, а при прокатці на третій стадії (1...15)%. 56651 4 При цьому сталь може додатково містити ніобій в кількості (0,01...0,10) мас.% і/або ванадій в кількості (0,01...0,15) мас.%, і/або титан в кількості (0,005...0,30) мас.%, і/або кальцій в кількості (0,0005...0,0100) мас. %, при співвідношенні (Nb+V+Ti)=0,008...0,160. Крім того, листи після завершення прокатки можуть охолоджувати до температури (650...350)°С з швидкістю (0,5...5,0)°С/с, далі до температури (150...100)°С охолоджувати з швидкістю (0,5...20)°С/год., після чого охолоджувати з швидкістю (0,01...1,5)°С/с до температури навколишнього середовища. Першу стадію прокатки здійснюють при температурах вище АC3 на (200...350) °С, а другу стадію - при температурах вище АC3 на (80...200)°С з метою подрібнення зерна аустеніту, що утворюється в результаті статичної рекристалізації після обтискань з сумарним ступенем деформації (20...50)%. Остаточну деформацію проводять в області відсутності рекристалізації при температурах Аг3+(20...80)°С, що необхідно для отримання дисперсної мікроструктури готового прокату, яка формується в результаті подальшого -перетворення при температурах нижче критичної точки Аг3. Використання пропонованих режимів прокатки у сукупності із заявленим хімічним складом сталі дозволяє досягти технічного результату - підвищити комплекс механічних властивостей прокату. При цьому додаткове застосування багатостадійного охолоджування отриманого прокату дозволить забезпечити видалення дифузійнорухомого водню і, за рахунок цього, додатково підвищити пластичність готових листів. Приклад реалізації способу. Дослідно-промислове випробування здійснювалося в умовах ВАТ «МК «Азовсталь». Сталь була виплавлена в 350-тонному конвертері і після позапічної обробки розлита на МБЛЗ. Сталь мала наступний хімічний склад, мас.%: вуглець - 0,15; марганець - 1,45; кремній - 0,35; алюміній - 0,029; сірка - 0,01; фосфор - 0,015; хром - 0,015; нікель 0,01; мідь - 0,01; азот - 0,006; водень - 0,0004; титан - 0,008; ванадій - 0,04; ніобій - 0,015; кальцій 0,0006; залізо - решта, співвідношення Мn/С=9,7, (Nb+V+Ti)=0,063. Після розливання на МБЛЗ і різання безперевнолитих зливків на сляби здійснювали їх охолоджування від 850°С до 100°С з середньою швидкістю близько 15,6°С/год. впродовж 48год. Нагрівання слябів під прокатку проводили в методичних нагрівальних печах при температурі 1190°С, далі прокатували на двоклітьовому реверсивному стані 3600. Першу стадію прокатки проводили при температурі 1160...1180°С з окремими обтисканнями за прохід 12... 16%. Після охолоджування підкату до 1050°С виконували другу стадію прокатки з окремими обтисканнями 12...15% із закінченням деформації на останньому проході при 980°С. Підкат перед деформацією на третій стадії охолоджували до температури 900°С, після чого прокатували з приватними обтисканнями 8...15%. На останньому проході деформація рівня 5 56651 лася 1,2%. Температура закінчення прокатки складала 840°С. Листи охолоджували на спокійному повітрі до температури цеху із швидкістю 0,5...1,5°С/с. Випробування механічних властивостей проводили на поперечних зразках. Механічні властивості на розтягування визначали на плоских п'ятикратних зразках, на ударну в'язкість - на зразках Шарпі при температурі -20°С. Холодостійкість сталі визначали за результатами серійних випробувань зразків Шарпі при температурах від +20°С до -60°С. 6 У таблиці представлені показники механічних властивостей, отримані в результаті здійснення пропонованого способу, порівняно із способоманалогом (двостадійна прокатка) і прокаткою з подальшою нормалізацією. Результати випробування показали, що пропонований спосіб виробництва прокату методом нормалізуючої прокатки дозволяє підвищити показники ударної в'язкості при негативних температурах на 20% і холодостійкість металу на 10% при збереженні високої міцності і в'язкості в зоні термічного впливу. Таблиця Показник Тимчасовий опір, Н/мм Границя плинності, Н/мм2 Відносне подовження, % Ударна в'язкість, KCV-40, Дж/см2 За пропонованим способом тристадійної прокатки 510-600 460-520 28-30 Після двостадійної прокатки 540-580 420-490 26-28 120-185 75-120 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Підписне Після нормалізації 492-520 350-380 23-28 34-56 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601