SE437035B

SE437035B - Forfarande for framstellning av varmvalsade stalprodukter

Info

Publication number: SE437035B
Application number: SE8303606A
Authority: SE
Inventors: E A A Josefsson
Original assignee: Ssab Svenskt Stal Ab
Priority date: 1983-06-23
Filing date: 1983-06-23
Publication date: 1985-02-04
Also published as: US4576655A; SE8303606D0; SE8303606L

Description

8303606-1 10 15 20 25 30 35 valsningens slutskede kring och under 20 %, då man därvid i enlighet med kända lagar för rekristallisation löper risk för starkt förstorade rekris- talliserade korn i och med att man närmar sig den s k kritiska rekris- tallisationsgraden. Vid ännu lägre reduktionsgrader har man funnit korn- förgrovning även utan rekristallisation genom s k strain induced grain growth. Vid flera sådana lätta stick uppstår också risk för partiell rekristallisation och det kända fenemenet ojämn kornstorlek, som leder till betydande förluster i seghet och hållfasthet.

Den andra metoden enligt ovan, där valsningen utförs så att rekris- tallisation uteblir, förutsätter att man efter en viss grad av förvals- ning låter hetan svalna till temperaturer väl under 900°C, normalt under 850°C, innan den slutvalsning sätts in som åstadkommer deformation av austeniten och som ofta betecknas som termomekanisk behandling.

Båda de här anförda metoderna innebär valsningstekniska nackdelar.

Hög reduktionsgrad i slutsticket enligt den första medför höga valstryck, innebärande att valsverksutrustningens lastupptagande och drivande för- måga kan bli begränsande.Därtill är det svårare att med höga reduktions- grader nâ snäva dimensionstoleranser. En ytterligare försvårande omstän- dighet är att man för att nå goda resultat i form av finkornig slutstruk- tur är beroende av att hålla slutvalsningstemperaturen någorlunda låg, eftersom vid i övrigt lika betingelser den rekristalliserade kornstor- leken blir finare ju lägre deformationstemperaturen är; låg valsnings- temperatur bidrar ju också till att öka valstrycket.

Valsning inom temperaturområdet för icke-rekristallisation medför ocksâ extra påfrestningar på valsverket men är därtill hindrande för materialflödet, då hetan måste svalna mellan förvalsning och slutvals- ning, vilket tar tid och därmed valsningskapacitet.

Det har emellertid visat sig möjligt att även med små slutreduktions- grader under vissa förutsättningar uppnå samma eller bättre resultat i frâga om stålegenskaper som vid hög slutreduktionsgrad och detta utan att fördröja valsningen med krav på de slutvalsningstemperaturer som förut- sätts för det andra förfarandet enligt ovan. Slutvalsningen kan tvärt- om genomföras i direkt anslutning till förvalsningen, i temperaturinter- vallet 900 - 110006, och med låga reduktionsgrader, under-15 %.

Förutsättningarna kan anges som följer: 1 , Stålet måste innehålla en viss mängd Nb, 0,015 - 0,100 %, där de lägre halterna gäller vid högre C-halter (ca. .15%), de högre för C-halter neråt 0.05 % och lägre. 10 15 20 25 30 35 8303606-1 2 Valsningen indelas i två avsnitt. Det första avsnittet genom- förs så att det leder till en jämn, relativt finkornig rekristalliserad austenit (medelkornstorlek, bestämd på ett uttaget och vattensläckt prov, < 50 gm), ofta innebärande att åtminstone i det sista sticket i detta första avsnitt areareduktionen bringas upp över 25 %, helst över 30 %. Det andra avsnittet innefattar ett eller flera lätta stick, var- dera understigande 15 % i areareduktion. Detta andra avsnitt kan följa omedelbart efter det första, utan någon väntetid för svalning, om hetans temperatur vid första avsnittets slut häller sig under 1100°C, för lägre Nb-halter under 1D70°C.

Båda dessa villkor, 1 och 2, måste samtidigt vara uppfyllda.

För att säkerställa kravet pâ en jämn, relativt finkornig austenit vid 1:a avsnittets slut har det visat sig tjänligt att tillsätta Ti i halter mellan .O05 och .04 %. Det är emellertid möjligt att med lämplig kombination av värmningstemperatur, reduktionsgrad och Nb-halt uppfylla samma villkor även utan Ti.

Det har dessutom visat sig viktigt då särskilt god seghet eftersträvas att åtminstone ett av de lätta slutsticken komer vid tillräckligt hög temperatur(över 95006) för att nämnda utskiljning skall hinna ske i till- räcklig utsträckning.

Då austenitstrukturen genom förfarandet med lätta slutstick visat sig få en ökad omvandlingsbenägenhet i förhållande till på vanligt sätt slutvalsad austenit, så lämpar sig förfarandet väl att kombinera med forcerad kylning som extra hâllfasthetsstegrande åtgärd.

EXEMPEL Stålämnen med sammansättningen .09 % C, .33 % Si, 1.41 % Mn, .D13 % P, .D11 % S, .D10 % N, .D27 % Al, .O07 % Ti och .D27 % Nb värmdes till 1200°C och varmvalsades från tjockleken 120 till 20 mm enligt _ olika stickserier. Vid övergång från valsningsskede 1 med höga reduktions- grader till skede 2 med lätta stick bestämdes hetans temperatur, varjämte prov avkapades och kyldes i vatten; på provet bestämdes den före kylningen föreliggande austenitkornstorleken. Efter färdigvalsning fick plåtarna svalna i luft. De mekaniska egenskaperna bestämdes, varvid provstavar uttogs tvärs valsningsriktningen. De sålunda bestämda provningsvärdena återges i tabell 1, övre delen.

I en annan valsningsserie värmdes ämnen av samma charge som i före- gående fall till 1170°C. Varmvalsning utfördes varvid liksom i föregående szoasoe~1 4 10 fall reduktionsgraderna i de enskilda sticken varierades. De härvid upp- nådda resuïtaten är uppsatta i nedre deïen av tabeïï 1.

För bättre âskådlighet är de viktigaste egenskapsvärdena, sträckgräns och omsïagstemperatur, uppsatta i diagram 1. Det framgår därav: 1 Plâtarna med s1utva1sningsgrader i skede 2 visar bättre kombinatiøn av sträckgräns och omsïagstemperatur än de med hög reduktionsgrad (35 %) i s1utst1cket.

Med reduktionsgrad i sïutsticket på 17 % erhâ11s betydligt sämre seghet än í de fa11 där sïutstícksreduktionen begrän- sas tí11 under 15 %, även sämre efter den normaïa vaïsningen med hög sïutreduktion (35 %). > ÉLÉU . Qswummmïao _ eïmﬂå 1 . 6 M Jo GM.. šh... ñšl QNI m. _ _ _ . _ . _ så 3 8 P .Qﬁï . \ .. ._ \,. - m\|\§ va; “ |0N I \ a | 5 N \ \ IAMQO b « . « I må m. m k. QFQ O \ I Üﬁﬂïw ä? \ %\ 00 .F wmàáw.. .E93 355 .Qﬁï E.> ...oåfím MV.- v1\ Q\| ß\ QG ßwc. nz Kos. E. .o_o. z .wä :z .m9 u ïmmC . špmåzJh .öv I. \ ucwpmïﬁmpï .. .aempwmﬂñmso | wcmgmxuwgpm QQ* \ Q\| Q\| Q\ QO ma: mcwåxumßpm .za 8303606-1 =¶ mm- .m @_m wßm øw owe? mm mm-w~-m~-mN|æ = ¥ =mm=«==WwQQ= L@»=@p= mm- mw w_m www mm owo_ ~_|«_ mm-m~-m~-m~|«~ = Q = mm- Nm ~_m mmm mm mwo_ @.w-æ|ß|~ wm-w~-w~-m~ = N = mm- mm @_m mmm mw QNOF m_|m._~ mm-m~|«N-«~|m~ = 2 =w@=v==W@QQ= pmwﬁcw o@-¶ .m ONM mmm mm mßow o,-Q_ @w-m~-m~-«~-m~ = 2 =mm=¥==V»QQ= L@%=m~= mm- mw ~_m mßm mv Nwov mm «~-«~-«~-N~-m~ o~__ 4 =mm=w==«»QQ= Lm»=~@= ßm| om Qwm ßwm ow = mm mm-wN-m~-m~-w = Q = mv- mm . Nwm mmm ow = o_ mm»@N-m~|mN-m~-w = Q = ww- Nm Qwm mmm Qw = Q_-o_ wm-m~|m~-mN-~_|w = m =wm=«==w»QQ= »ÛTFCQ ww- Pm Fwm wow @@ Qßm oF-Q_-Q_ mm-m~-m~-mN-~_ Qom. < wßo x am: mm: æw oo w § oo s w . h> m< m 4 m Fgopm æß new» acw: mcwgm m=w>m lcxox gsm» pwppwcm wmmmwmEo :mcmrefmm :vvoxm |xumxvm |>m ønN uwpwwcmïm m: QEww W pw»p*=m |mm=w= m=w= m=?=¥Lwa=< >@Q@xw=wmw mxmwzmxwz |>m Mum mLmm =owp¥:vwL~wL@ .wwgwmxufpm -sLw> -xuwpmm m=W=>oLQ xmwcmxms >m pmpﬁnwwp :wo m»mvwm=«:w~m> 1 « -wßø»

Claims

10 15 20 8303606-1 PATENTKRAV:

1. Förfarande för framställning av varmvalsade stålprodukter med hög hâllfasthet och god seghet i varmvalsat tillstånd k ä n n e - t e c k n a t av att ett låglegerat stål med för låglegerade stål normala halter av Si, Mn, Cr och Mo och med en kolhalt inom området 0.02 - 0.15 vikts-% och en niobhalt av inom området 0.100 - 0.015 vikts-% värmes till 1150 - 1250°C, varmvalsas i ett eller flera stick i ett första skede varunder areareduktionerna väljs så att austenit- kornstorleken nedbringas till under 50 pm och att valsningsskedet av- slutas i ett temperaturomrâde 950 - 1100°C samt varmvalsas omedelbart därefter i ett andra skede i ett eller flera stick, varunder areareduk- tionen i varje enskilt stick ej överstiger 15 %, varpå svalning där- efter sker till rumstemperatur.

2. Förfarande enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att area- reduktionen vid första skedets sista stick är över 25 %.

3. Förfarande enligt krav 2 k ä n n e t e c k n a t av att area- reduktionen är över 30 %.

4. Förfarande enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att stålets titanhalt ligger inom omrâdet 0.005 - 0.040 vikts-%.

5. Förfarande enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone vid ett av sticken i andra valsningsskedet temperaturen hos stålet ligger inom området 1100 - 950°C.

6. Förfarande enligt något av ovanstående krav k ä n n e t e c k n a t 'av att svalningen påskyndas genom Vattenkylning eller på liknande sätt.