Тема 1.4 охлаждение металла после прокатки

Основная масса металла, прокатываемого в горячем состоянии, охлаждается на холодильниках или на воздухе в штабелях. Однако некоторые средне- и высокоуглеродистые, низко- и высоко­легированные стали и сплавы требуют после горячей прокатки регулируемого охлаждения, главным образом замедленного. Это вызвано необходимостью предохранить прокат от образования поверхностных и внутренних трещин, а также для того, чтобы снять остаточные напряжения и получить необходимую структуру и механические свойства металла. В зависимости от состава, предъявляемых требований, склонности к образованию пороков, связанных с охлаждением, сталь после Прокатки охлаждают по различным режимам.

Условия охлаждения проката зависят от способа выплавки и разливки стали, подготовки исходных слитков к деформации, от погодных условий, схемы и степени обжатий, температуры металла в конце деформации. Например, некоторые стали, охлаж­даемые на одном заводе на воздухе, на другом охлаждаются в ко­лодцах замедленного охлаждения или подвергаются изотерми­ческому отжигу.

При охлаждении после горячей прокатки в стали могут образовываться пороки в виде наружных и внутренних трещин – флокенов.

Поверхностные трещины обычно видны невооруженным глазом. Они бывают разной длины – от очень малой до очень большой. Трещины на прокате чаще образуются, когда металл уже остыл, и связаны с его охлаждением. Очень часто такие «холодные» трещины образуются в металле не сразу после его остывания, а через некоторое время – через несколько часов и даже несколько дней при его вылеживании на складе.

Дефекты, связанные с охлаждением

К дефектам металла, связанным с неправильным охлаждением металла относят:

- наружные трещины;

- внутренние трещины (флокены).

Наружные трещины – чаще продольные, в основном мелкие трещины, возникающие в местах интенсивного охлаждения. На сталях мартенситного класса – крупные сквозные.

Наружные трещины могут возникать в процессе охлаждения металла, а также спустя несколько часов и даже суток при складировании.

Внутренние трещины (флокены) – микротрещины толщиной 0,01-0,005 мм. Наблюдаются на микро- и макрошлифах, а также в изломе.

На образование флокенов влияют следующие факторы:

- повышенное содержание водорода в стали;

- внутренние напряжения;

- химический состав стали.

Чтобы уменьшить флокенообразование следует выбирать правильный режим охлаждения с целью выделения водорода из стали и снятия внутренних напряжений.

Способы охлаждения рельсов

Для охлаждения рельсов применяют следующие режимы охлаждения:

- обычное охлаждение;

- замедленное (изотермическое) охлаждение;

- термоупрочняющее охлаждение.

1. Обычное охлаждение

Охлаждение осуществляется на воздухе в стеллажах и на холодильнике. Применяется для сталей, не имеющих фазовых превращений и не склонных к образованию трещин (для углеродистых и легированных сталей).

Достоинства:

- простота;

- дешевизна.

Недостатки:

- большая площадь стеллажей;

- длительность.

Обычному охлаждению подвергают всю продукцию, выпускаемую ЦПШБ и КСЦ, а также всю продукцию РБЦ за исключением рельсов.