Спосіб термообробки холоднокатаної листової сталі
Власники патенту UA 2369648:
Винахід відноситься до прокатного виробництва і може бути використане в технології термообробки холоднокатаної низьковуглецевої тонколистової сталі.
Для термообробки смугового прокату (у тому числі - в рулонах) застосовують різні види відпалу, які досить докладно описані, наприклад, у книзі Ю.М.Лахтіна "Металознавство та термічна обробка металів", М., "Металургія", 1969, с. 236-244. Рулонна смуга сталь проходить відпал, як правило, в ковпакових печах із захисною атмосферою, що перешкоджає окисленню поверхні металу.
Відомий спосіб термообробки тонкої стрічки з вуглецевої сталі, при якому після її загартування виробляють відпустку, пропускаючи стрічку між нагрітими до певних температур пластинами (див. А.С. СРСР №1696521, кл. C21D 9/52, опубл. У БІ №45, 1991 р.). Однак цей спосіб непридатний для термообробки низькосмугової низькосмугової сталі.
Найбільш близьким аналогом до об'єкта, що заявляється, є спосіб термічної обробки холоднокатаної листової маловуглецевої сталі по а.с. СРСР №1444372, кл. C21D 9/48, опубл. У БІ №46, 1988 р.
Цей спосіб термообробки шляхом відпалу рулонних смуг в ковпакових печах характеризується тим, що відпал ведуть при температурах 530 ... 550 ° С, 620 ... 630 ° С і 640 ... 650 ° С з певним часом нагріву, а витримку на останньому ступені роблять в межах 5 ... 7 год.
Відомий спосіб також непридатний для термообробки низьковуглецевої сталі, що містить Аl, Сr, Ni і Су, так як не забезпечує необхідну її штампування, тобто. задані споживчі властивості листового прокату.
Технічним завданням цього винаходу є підвищення споживчих властивостей (поліпшення механічних властивостей) зазначеного прокату.
Наведені параметри процесу відпалу отримані дослідним шляхом та є емпіричними. Сутність технічного рішення, що заявляється, полягає в оптимізації температур відпалу, а також часу витримки (тобто охолодження) рулонів перед дресируванням смуг. При цьому в печах з азотоводородною захисною атмосферою встановлюються термопари, що контролюють простір печі (зональні), а в печах з водневою атмосферою - термопари встановлюються безпосередньо поблизу стопи рулонів, що нагрівається, а також усередині її (стендові). Такий поділ місць контролю температур гарантує точне їх вимір у різних за складом захисних атмосферах.
Дослідну перевірку запропонованого способу здійснювали у термічному відділенні ЛПЦ-5 ВАТ «Магнітогорський металургійний комбінат». З цією метою при відпалюванні холоднокатаних рулонів смугової сталі різного сортаменту варіювали температури відпалу в зазначених просторах, а також тривалість витримки відпаленого металу перед його дресируванням. Результати дослідів оцінювали після виходу якісної листової сталі з необхідними споживчими властивостями.
Так, наприклад, зменшення температур як у печах з азотоводородною захисною атмосферою (нижче 850°С по зональній термопарі), так і печах з водневою атмосферою (нижче 690°С по стендовій термопарі та при температурі відстаючої точки менше 660°С) погіршували пластичні властивості сталі і штампування листів (через збільшення відношення σт/σв, тобто величини межі плинності σт при, практично, постійній величині тимчасового опору σв сталі). Підвищення зазначених температур наводило при штампуванні контрольних зразків до появи ліній плинності (ліній Людерса).
Скорочення часу витримки відпалених рулонів (менше 48 годин) призводило до відбракування до 7% листової сталі черезнезадовільних її механічних властивостей.
Використання відомої технології, взятої як найближчий аналог (див. вище), дало вихід якісного листа не більше 82%. Таким чином, дослідна перевірка підтвердила прийнятність знайденого технічного рішення для досягнення поставленої мети та її перевагу перед відомим об'єктом.
Техніко-економічний аналіз показав, що впровадження цього винаходу у ВАТ «ММК» підвищить вихід якісного аркуша із зазначеної сталі не менше ніж на 8% з відповідним зростанням прибутку від його реалізації.
Приклад конкретного виконання
1. Рулонна сталь, що містить 0,05%, 0,27% Мn, 0,05% Аl і 0,15% Cr+Ni+Cu, розміром 1,2×1280 мм відпалюється в ковпакових печах з водневою захисною атмосферою при температурі по стендовій термопарі 690°З температурою відстаючої точки 660°З проміжним затягуванням від температури 450°З 550°З тривалістю 6 год і з витримкою під ковпаком з гасіннями пальниками після нагрівання протягом 3 год. Водоохолодження починається при температурі 380°С, розпакування проводиться при температурі 150°С у точці, що відстає.
2. Та сама сталь відпалюється в ковпакових печах з азотоводородною атмосферою при температурі 850°С по зональній термопарі. Відпал проводиться при температурі 690°З проміжними витримками при температурах 380, 450, 650°С. Витримка під ковпаком з гасінням пальників проводиться тривалістю 4 години і далі розпакування садки рулонів здійснюється при температурі 130 ° С по стендовій термопарі. В обох випадках рулони перед дресируванням витримують після відпалу 48 год.
Вихід придатної продукції становив 99,5%.