SU1744124A1 - Method of producing titanium alloyed sheet steel - Google Patents

Abstract

Использование: прокатка листов из низколегированных сталей, содержащих титан. Сущность изобретени : листы нагревают перед прокаткой до температуры выше Асз + 100°С, но ниже Ti, определ емой из математической зависимости Ti(29930/8,8- - )-525, а прокатку ведут с обеспечением протекани  рекристаллизации аустенита таким образом, чтобы дл  степени деформации в каждом проходе выполн лось условие Јj M-IO do0 5-7 0 3 x х180000/кт-1з.п.ф-лы,2табл.Usage: rolling sheets of low alloy steels containing titanium. SUMMARY OF THE INVENTION: Before being rolled, the sheets are heated to a temperature higher than ACP + 100 ° C, but lower than Ti, determined from the mathematical dependence Ti (29930 / 8.8 -) -525, and rolling is carried out to ensure that the austenite is recrystallized in this way so that for the degree of deformation in each pass the condition j M-IO do 0 5-7 0 3 x x 180000 / kt-1z.p. f-ly, 2 tab.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано при производстве листов из низколегированных сталей.The invention relates to rolling production and can be used in the production of sheets of low alloy steels.

Низколегированные стали в гор чекатаном состо нии вследствие высоких температур прокатки (950-1100°С) и медленного охлаждени  на воздухе (0,5-1,0°С/с) по завершении деформации не обеспечивают получени  мелкодисперсной структуры, высоких прочностных и в зких свойств без применени  специальной термической обработки .Low-alloy steels in hot-rolled condition, due to high rolling temperatures (950-1100 ° C) and slow cooling in air (0.5-1.0 ° C / s) upon completion of the deformation, do not provide a fine structure, high strength and viscosity properties without the use of special heat treatment.

Известен способ обработки листов из низколегированных сталей, включающий нагрев стали выше температуры АС) прокатку , охлаждение ниже Arj и последующую прокатку в интервале температур Агз-Ап с суммарным обжатием 60-80%, а прокатку в интервале тепмператур Аци Аг, - (30-40°С) осуществл ют с частичными обжати ми, уменьшающимис  по ходу прокатки от 10 до 5%.There is a method of processing sheets of low-alloy steels, including heating the steel above the temperature AC) rolling, cooling below Arj and subsequent rolling in the temperature range Agz-An with a total compression of 60-80%, and rolling in the temperature range of Aci Ag, - (30-40 ° C) is carried out with partial reductions, decreasing in the course of rolling from 10 to 5%.

Однако указанный способ приводит к снижению производительности стана на 15-25%, кроме того, значительно (на 20- 30%) возрастают прокатные усили  за счет прокатки при температурах ниже Аг,,.However, this method leads to a decrease in the mill's productivity by 15–25%; in addition, the rolling forces increase significantly (by 20–30%) due to rolling at temperatures below Ar ,,.

Известен способ прокатки стали из малоуглеродистых и низколегированных сталей , включающий регулируемую прокатку, нагрев выше температуры АСЗИ отпуск.The known method of rolling steel from low-carbon and low-alloy steels, including controlled rolling, heating above the temperature ASTI tempering.

Недостатками указанного процесса  вл ютс  большие капитальные затраты на установку оборудовани , а также затраты энергии дл  повторного-нагрева металла.The disadvantages of this process are the high capital costs of installing the equipment, as well as the energy costs for re-heating the metal.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  способ, включающий нагрев сл ба до температуры выше 1050°С, гор чую прокатку и ускоренное охлаждение со скоростью 5-20°С/с от температуры выше Агэдо температуры 550 650°С с последующим охлаждением на спокойном воздухе.The closest in technical essence is a method that includes heating the slab to a temperature above 1050 ° C, hot rolling and accelerated cooling at a speed of 5-20 ° C / s from a temperature above the Agedo temperature of 550 650 ° C, followed by cooling in calm air .

Указанный способ имеет следующие недостатки:This method has the following disadvantages:

22

NN

Ю ЬьYou b

нагрев сл бов до высоких температур, при которых происходит растворение дисперсных частиц, приводит к аномальному росту аустенитного зерна;heating the slabs to high temperatures at which dissolution of dispersed particles occurs leads to an abnormal growth of austenitic grain;

неполное протекание рекристалли- зационных процессов в паузах между п роходами приводит к формированию смешанной аустенитной структуры;incomplete recrystallization processes in the intervals between passes leads to the formation of a mixed austenitic structure;

исходна  разнозернистость и незавершенность рекристаллизационных процессов в аустените приводит к формированию после охлаждени  разнозернистой ферри- топерлитной структуры с участками грубо- дисперсной бейнитной структуры, что приводит к снижению пластичности и в зкости (дл  улучшени  свойств требуетс  прокатка при пониженных температурах либо применение специальной термообработки ).The initial heterogeneity and incompleteness of recrystallization processes in austenite leads to the formation after cooling of a different-grain ferriperperlitic structure with areas of roughly-dispersed bainite structure, which leads to a decrease in ductility and toughness (to improve the properties, rolling at lower temperatures or using a special heat treatment is required).

Цель изобретени  - повышение механических свойств стали,The purpose of the invention is to improve the mechanical properties of steel,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу прокатки листов из стали, содержащей титан, включающему эустени- тизацию, гор чую прокатку за несколько проходов, последующее ускоренное охлаждение до температуры 550-650°С и окончательное охлаждение на спокойном воздухе, аустенитизацию стали провод т выше температуры Асэ+100°С, но ниже Tt, определ емой по формулеThe goal is achieved by the fact that, according to the method of rolling sheets of steel containing titanium, including eustenitization, hot rolling in several passes, subsequent accelerated cooling to a temperature of 550-650 ° C and final cooling in still air, austenitization of the steel is carried out higher Acce + 100 ° C, but below Tt, determined by the formula

Ti Ti

2993029930

8,8 8,8

- 525 (°С),- 525 (° C),

где TI - температура начала аномального роста зерна,°С;where TI is the temperature of onset of abnormal grain growth, ° С;

, NJ - содержание титана и азота в стали, мас,%,, NJ - the content of titanium and nitrogen in steel, wt.%,

а прокатку провод т выше температуры рекристаллизации так, чтобы дл  каждого прохода выполн лось условиеand the rolling is carried out above the recrystallization temperature so that for each pass the condition

еe

ЈD 1,4.10 doa57r-°-3x I80000/RT ЈD 1.4.10 doa57r- ° -3x I80000 / RT

где е 1,151п Но/Н - степень деформации в i-м проходе;where e 1,151p But / N - the degree of deformation in the i-th passage;

ер -степеньдеформации, необходима  дл  завершени  первичной рекристаллизации за врем  между проходами или до начала у - а-превращени ;ep-degree of deformation, necessary for completion of the primary recrystallization during the time between passes or before the start of the y-a transformation;

Но, Н - толщина металла на входе и выходе из прокатной клети соответственно, мм;But, N is the thickness of the metal at the entrance and exit from the rolling stand, respectively, mm;

т - врем  между данными и последующим проходом или до начала у - а -превращени , с;t is the time between the data and the subsequent passage, or until the beginning of the y - a transformation, s;

d0 размер зерна аустенита перед проходом , мкм;d0 austenite grain size before passage, micron;

Т - температура металла перед проходом , К;T is the metal temperature before passage, K;

R-8,31 универсальна  газова  посто нна , Дж/Юмоль.R-8.31 universal gas constant, J / Yumol.

Предлагаемый способ позвол ет без применени  специальной обработки повысить хладостойкость и в зкость стали приThe proposed method allows, without the use of a special treatment, to increase the cold resistance and toughness of the steel at

высоком уровне прочностных свойств за счет формировани  мелкодисперсной фер- ритоперлитной структуры.a high level of strength properties due to the formation of a fine ferrititerlitic structure.

Осуществление аустенитизации в температурном интервале Ac +100°C-Ti приводит к образованию однородного зерна аустенита. При температуре аустенитиза- ции ниже Ас3+100°С в структуре при прокатке образуетс  некоторое количество феррита, что приводит к снижению прочности и в зкости. Нагрев выше TI приводит к аномальному росту зерна и, соответственно , к снижению в зкости и хладостойкости. Необходимость деформации в каждом проходе со степенью не менее Јр определ етс The implementation of austenitization in the temperature range Ac + 100 ° C-Ti leads to the formation of a homogeneous grain of austenite. When the austenitization temperature is below Ac3 + 100 ° C, a certain amount of ferrite is formed in the structure during rolling, which leads to a decrease in strength and toughness. Heating above TI leads to abnormal grain growth and, accordingly, to a decrease in viscosity and cold resistance. The need for deformation in each pass with a degree of at least Јp is determined

требованием завершени  рекристаллизации перед последующим проходом или перед у- а-превращением, получением однородной мелкозернистой аустенитной структуры, из которой после охлаждени the requirement to complete the recrystallization before the subsequent passage or before the y-a transformation, to obtain a homogeneous fine-grained austenitic structure, from which, after cooling

формируетс  однородна  мелкозерниста  ферритоперлитобейнитна  структура с повышенным уровнем механических свойств. Ниже приведены примеры осуществлени  предлагаемого изобретени , не исключающие других вариантов в обьеме формулы изобретени .a homogeneous fine-grained ferritoperlitobainitic structure is formed with an increased level of mechanical properties. Below are examples of the implementation of the invention, not excluding other options in the scope of the claims.

Сталь, содержащую, мас.%: углерод 0,13; марганец 1,29; кремний 0,40; титан 0,023; ванадий 0,065; азот 0,016: остальноеSteel containing, in wt.%: Carbon 0,13; manganese 1.29; silicon 0.40; titanium: 0.023; vanadium 0.065; nitrogen 0,016: the rest

железо {критические точки стали Ас 870°С; TI 1266°С), обрабатывают по технологии, включающей аустенитизацию заготовок толщиной 60 мм при 1050°С, прокатку с четырьм  проходами с температурой передiron {critical points of steel Ac 870 ° С; TI 1266 ° C), process according to the technology, including austenitization of blanks with a thickness of 60 mm at 1050 ° С, rolling with four passes with a temperature before

проходами 1000, 960, 930 и 900 соответственно и ускоренное охлаждение со скоростью 8°С/с. до температуры 550°С с дальнейшим охлаждением на спокойном воздухе.passages 1000, 960, 930 and 900, respectively, and accelerated cooling at a rate of 8 ° C / s. to a temperature of 550 ° C with further cooling in calm air.

В табл. 1 приведены режимы прокатки по проходам.In tab. 1 shows the modes of rolling along the aisles.

В табл. 2 приведены механические свойства проката толщиной 20 мм.In tab. 2 shows the mechanical properties of rolled products with a thickness of 20 mm.

Как видно из полученных данных, хладостойкость , ударна  в зкость и пластичность прокатанной по предлагаемому способу стали выше стали, прокатанной по известному способу. .As can be seen from the obtained data, cold resistance, impact toughness and ductility of steel rolled by the proposed method are higher than steel rolled by a known method. .

При годовом производстве 150 тыс.т. стали экономический эффект составит 750000 руб.With an annual production of 150 thousand tons. steel economic effect will be 750,000 rubles.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Способ изготовлени  листов из стали, легированной титаном, включающий аусте- нитизацию, гор чую прокатку за несколько проходов, ускоренное охлаждение до температуры 550-650°С и далее на воздухе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  механических свойств стали, аустенитизацию провод т в интервале Ac +100°C-Ti. где Ti определ етс  по математической зависимостиClaim 1. Method of manufacturing sheets of steel alloyed with titanium, including austenitization, hot rolling in several passes, accelerated cooling to a temperature of 550-650 ° C and then in air, characterized in that, in order to improve the mechanical properties of steel , austenitization is carried out in the range of Ac + 100 ° C-Ti. where Ti is determined by mathematical dependence 2993029930 8,eight, -525-525 где Ti - температура начала аномального роста зерна, °С;20where Ti is the temperature of onset of abnormal grain growth, ° C; 20 10501050 100100 0,136 O.JOO0.136 O.JOO 12001200 13201320 11001100 00 5five 00 Ti. N - содержание титана и азота в стали, мас.%,Ti. N is the content of titanium and nitrogen in steel, wt.%, а прокатку в каждом проходе ведут с обжати ми , обеспечивающими рекристаллизацию аустенита.and rolling in each pass is carried out with reductions that ensure recrystallization of austenite. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что величину обжати  в каждом проходе определ ют по зависимости2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of reduction in each passage is determined by the dependence О ер 1,4.10- do0 57- х |«ю°°/ тО er 1,4.10- do0 57-х | "oo °° / t где г- врем  между проходами или до начала у превращени  в последнем проходе , с;where r is the time between passes or until the beginning of the transformation in the last pass, s; do - размер зерна аустенита перед проходом , мкм;do is the grain size of austenite before passage, μm; Т -- температура металла перед проходом , К;T is the metal temperature before passage, K; ,31 - универсальна  газова  посто нна , Дж/моль К., 31 - universal gas constant, j / mol K. Таблица 1Table 1 По предлагаемому способуAccording to the proposed method По предлагаемому способуAccording to the proposed method Прототип TgycTtNonooUUu TITgycTtNonooUUu TI prototype Дл  - 7 проходовFor - 7 passes Ј; ЬЈ; B ПрототипPrototype Ј; ЈрЈ; Р Таблица 2table 2