Толстолистовая углеродистая сталь

Режим светлого отжига холоднокатаных листов в колпаковых печах

В одностопных колпаковых печах

Режимы светлого отжига холоднокатаных рулонов

Сталь	Категория вытяжки (группа)	Время выдержки, ч, при температуре
600 °С	690¾710°С
По ГОСТ 9045-80
08Ю	(ВОСВ, ОСВ)	16¾20	20¾30
08кп, 08пс	(ВГ, СВ)	11¾15	14¾18
По ГОСТ 16523-70
08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15пс, 15, 20пс, 20, ВСт1	5 (Г)	11¾15	14¾18
15кп, 20кп	5 (Г)	9¾13	12¾16
08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20, ВСт1	5 (Н)	9¾13	12¾16
Ст0, Ст1, Ст2, Ст3		9¾13	12¾16
Ст1, Ст2, Ст3, Ст4 (всех степеней раскисления), Ст5пс, Ст5сп	2, 3, 4	6¾10	10¾15
Примечания: 1. Выдержка при 690 °С ¾ для металла толщиной < 1 мм; при 710 °С ¾ для металла > 1 мм. 2. Выдержки для полосы шириной 1250¾1600 мм, масса рулона 15¾30 т.

Для получения благоприятной микрострук­туры, сокращения времени рекристаллизации и снижения твердости материала отжиг в про­ходных печах рекомендуется проводить при температуре, близкой к Ас ₁. Обычно полосу отжигают при 700—730 °С, а нормализуют при температуре, несколько превышающей Ас ₃ (> 920—930 °С).

Таблица 34.7

Сталь	Категория вытяжки (группа)	Режим термической обработки (при толщине листа, мм)
По ГОСТ 9045-80
08Ю
08кп, 08пс
По ГОСТ 16523-70
10сп, 15сп, 20сп, 20пс
25сп
08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 15кп, 15пс, 20кп, 20пс
08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 15кп, 15пс, 20кп, 20пс, Ст0, Ст1, Ст2, Ст3 (всех степеней раскисления)
Примечание. Температура кромки листа не более чем на 20 °С выше заданной

Процесс охлаждения отожженных в проход­ных печах полос разделяют на два периода: в первом периоде замедленное охлаждение (10—15 °С/с) в интервале 720—480 °С (иногда до 370 °С); ниже этой температуры полосу охлаждают с любой скоростью. Для предот­вращения окисления листовой стали с блестя­щей поверхностью нагрев, отжиг и охлаждение до 180—120 °С проводят в защитной атмо­сфере.

Требования стандартов к состоянию поставки. Толстолистовая горячекатаная качественная углеродистая сталь толщиной 4—160 мм по­ставляется по ГОСТ 1577—70.

Листы толщиной <60 мм поставляются пос­ле термической обработки (отжиг, нормализа­ция или высокий отпуск).

Для листов толщиной <60 мм включитель­но нормируются твердость (табл. 34.8), меха­нические свойства (табл. 34.9) и изгиб в холодном состоянии на 180 °С (табл. 34.10). Для листов из стали с содержанием > 0,3 % С глу­бина обезуглероженного слоя (феррит плюс переходная зона) не должна превышать (на каждую сторону) 2 % толщины листа.

Таблица 34.8

Твердость (не более) листовой стали толщиной 4¾60 мм

в состоянии поставки (ГОСТ 1577-70)

Стали	HB	HRB	Стали	HB	HRB
08сп, 08пс, 0 10кп, 10пс, 1 15кп, 15пс, 1 20кп, 20пс, 2 35, 40			60, 65, 70 15Г 20Г 30Г 40Г 50Г 60Г, 65Г, 70Г

Горячекатаная толстолистовая конструкцион­ная качественная углеродистая сталь для хо­лодной штамповки (ГОСТ 4041—71) подразде­ляется по нормируемым характеристикам на три категории. Листы поставляют после терми­ческой обработки (отжиг, нормализация, высо­кий отпуск) с нормируемыми механическими свойствами (табл. 34.11). Величина зерна стали листов 2-й и 3-й категорий не более 5-го и 6-го балла (ГОСТ 5639—65) соответственно. По требованию потребителя в листах из сталей 35 и 40 глубина обезуглероженного слоя не более 2 % толщины листа. Допускается по­ставка листов 1-й и 2-й категорий по штампуемости.

Таблица 34.9

Механические свойства (не менее) листов толщиной £ 60 мм

в состоянии поставки (ГОСТ 1577-70)

Стали	Нормализация, горячая прокатка	Отжиг, высокий отпуск или после непрерывной прокатки
sв, МПа	d5, %	sв, МПа	d5, %
08кп 08¾08пс 10кп 10¾10пс 15кп 15¾15пс 20кп 20¾20пс 15Г 20Г 65Г 70Г			¾ ¾	¾ ¾

Таблица 34.11

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИСТОВОЙ СТАЛИ

В СОСТОЯНИИ ПОСТАВКИ (ГОСТ 4041-71)

Стали	sв, МПа	d5, %	d10, %	HRB	HB
не менее	не более
08кп* 08пс, 08* 10кп* 10пс, 10* 15кп, 15пс*, 15* 20кп, 20пс, 20* 25пс* 25* 30* 35* 40* 08кп, 08пс**	274¾372 274¾412 274¾412 294¾421 323¾441 343¾490 372¾523 392¾539 431¾588 480¾637 510¾657 £ 363 £ 235 (s0,2)
* Стали1-й и 2-й категорий. ** Стали 3-й категории

Толстолистовая и широкополосная (универ­сальная) углеродистая сталь обыкновенного качества в листах и рулонах поставляется по ГОСТ 14637—79 как после термической обра­ботки, так и без нее.

Режимы термической обработки. Требования к горячекатаным листам (толщиной 4—14 мм) для холодной штамповки с глубокой и весьма глубокой вытяжкой из низкоуглеродистой ки­пящей и спокойной стали регламентируются ГОСТ 4041—71. Регулируемая горячая прокат­ка и смотка полос из низкоуглеродистой кипя­щей стали (08кп, 10кп) обеспечивают необхо­димый комплекс свойств. Однако вследствие наклепа при травлении, перемотке рулонов, резке на листы и последующего деформацион­ного старения снижается пластичность и повы­шается твердость металла. Так, твердость ста­ли 08кп после всех отделочных операций по­вышается на HRB 11—13 и достигает в сред­нем HRB 61—64, тогда как по стандарту допускается <HRB 55.

Для восстановления пластичности рекомен­дуется нормализация травленых полос в про­ходных печах с защитной атмосферой. В горя­чекатаных листах из спокойных сталей (20—25) для глубокой вытяжки лучшие свойства дости­гаются после нормализации при 920—930 °С в проходной печи (время нагрева из расчета 1,6— 1,7 мин/мм) и отпуска при 620—700 °С (табл. 34.12).

Таблица 34.12

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ЛИСТОВ

(НЕ МЕНЕЕ) ПОСЛЕ ПРОКАТКИ И НОРМАЛИЗАЦИИ

В ПРОХОДНОЙ РОЛИКОВОЙ ПЕЧИ

Стали	Термическая обработка*	sв, МПа	s0,2, МПа	s10, МПа	HRB
08кп   20кп	Г, К Н Г, К Н Н+О Г, К Н Н+О Г, К Н Н+О			22,5
* Г, К ¾ горячекатаная; Н ¾ нормализация; Н+О ¾ нормализация с отпуском

ГОСТ 4041—71 регламентирует требования к горячекатаной толстолистовой углеродистой конструкционной стали, используемой для хо­лодной штамповки деталей для автомобиле­строения и других отраслей. Технология произ­водства горячекатаной листовой стали преду­сматривает термическую обработку, травление в непрерывно-травильном агрегате и резку на листы. Температура конца прокатки 870— 900 °С, температура смотки полосы в рулон 690—720 °С. Перед смоткой полосу частично охлаждают на воздухе, частично—с помощью душирующей установки. Для улучшения мик­роструктуры полос из кипящей стали после го­рячей прокатки применяют нормализационный отжиг по режимам: для сталей 08—10кп на­грев до 920—940 °С, для сталей 15—20кп — до 900—920°С. Механические свойства листа после нормализации улучшаются. После нор­мализации листовой стали в непрерывных аг­регатах необходимо учитывать скорость охлаж­дения. Для стали 08кп (3-я категория по ГОСТ 4041—71) рекомендуется следующий режим: температура нормализации 930 °С; охлаждение до 650 °С со скоростью £100—120°С/мин; от 650 до 250 °С со скоростью £55°С/мин; после 250 °С разрешается охлаждать ускоренно. Ско­рость охлаждения ограничивается: величиной зерна феррита, твердостью и пределом текуче­сти. Микроструктура после горячей прокатки — неоднородные зерна феррита (баллы 1, 5 и 9) и структурно-свободного цементита (балл 4). Механические свойства поперечных образцов: s_в ³375 МПа; s_0,2³335 МПа; s_0,2/s_в—0,90.

Режимы нормализации °С толстолистовой стали в проходных печах приведены ниже:

08кп, 10кп, 15кп, 08, 10, 15, 15Г,

Ст1, Ст2..................... ……………. 920—940

20, 20Г, ВМСтЗ, СтЗ.. ……………. 900—910

25, 30, ЗОГ, Ст4, Ст5. ……………. 860—880

35, 40, 45, 40Г............ ……………. 820—840

50, 50Г, 60Г, 65Г, 70, 70Г.. …. 780—880

Время пребывания листов в печи устанавли­вают из расчета 0,8—1,2 мин на 1 мм толщины листа.

Толстолистовая горячекатаная низкоуглероди­стая сталь обладает пониженными хладостойкостью, прочностью и пластичностью. Норма­лизация листов толщиной >15 мм не улучша­ет механические характеристики стали.

Низкоуглеродистую толстолистовую сталь из­готовляют термически упрочненной (закалка с температуры несколько выше Ас ₃).В зависи­мости от содержания углерода температуры нагрева под закалку составляет:

С, % <0,20 0,20—0,25 0,26—0,30 0,31—0,40

t, °С 930±10 910±10 880±10 830±10

Продолжение

С, % 0,41—0,45 0,46—0,50 0,51—0,6
t, °С 820±10 810±10800±10

Закалка позволяет значительно уменьшить склонность кипящих и спокойных сталей к ме­ханическому и термическому старению, повы­сить прочностные характеристики.

Листы под закалку нагревают в проходных печах и реже в садочных печах (в основном листы толщиной >50 мм). Время нагрева в проходных печах 0,8—1,2 мин/мм. Охлаждение производят в закалочных устройствах (прес­сы, душирующие установки, роликозакалочные машины).

После закалки листы подвергают отпуску в проходных или садочных печах при 600— 670 °С. Время нагрева листов при отпуске в проходных печах (в зависимости от температу­ры и требуемых конечных свойств) определя­ется из расчета 1,5—4,0 мин/мм.

Дата добавления: 2015-06-27