Температурные условия горячей прокатки

Нагрев металла при ОМД выполняется с целью уменьшения его сопротивления деформации и повышение пластичности. Горячая прокатка производится в интервалах температур, которые устанавливаются в зависимости от марки стали, сплава, его пластичности. При этом учитывается и температура конца прокатки:

, (37)

где – общее падение температуры за время обработки.

Температура нагрева стали перед прокаткой обычно составляет 1150¸1280°. Режимы нагрева выбирают исходя из теплопроводности металла, его физико–химического состояния, массы, температуры посадки в печь.

Неверно выбранные температура и режимы нагрева приводят к перегреву, что приводит к вскрытию подкорковых пузырей, пережогу металла[8], что снижает пластичность, так же происходит рост зерен следствие чего снижается механические характеристики металла.

При нагреве заготовок следует знать, что повышение температуры и времени нагрева влечет за собой образование окалины, обезуглероживание поверхностных слоев.

Охлаждение металла

Основная масса металла после прокатки охлаждается в холодильниках или на воздухе в штабелях.

Однако некоторые стали требуют после горячей прокатки замедленного охлаждения, для получения требуемой структуры и механических характеристик, предохранения от образования трещин, из-за внутренних напряжений. Внутренние короткие трещины называются флокенами[9].

Основная причина образования флокенов – присутствие в стали повышенного количества водорода, а наиболее вероятный механизм этого процесса – адсорбция (поглощение) водорода на поверхностях с понижением поверхностной энергии, что облегчает разрушение. Образование зон с повышенной адсорбцией водорода, где зарождаются флокены, стимулируют внутренние растягивающие напряжения, возникающие в стали при структурных превращениях, пластической деформации, неравномерном охлаждении. Снижение сопротивления металла разрушению в местах концентрации напряжений у скоплений дефектов кристаллической решётки, неметаллических включений, ликвидационных неоднородностей также способствует возникновению флокенов. Способы борьбы с флокенами: термическая обработка изделий по специальным противофлокенным режимам, а также вакуумирование жидкой стали, при котором содержание водорода снижается до безопасного уровня.

В процессе прокатного производства наряду с охлаждением на воздухе применяется обдувание проката сухим и влажным воздухом, разбрызгивание водой, замочка в воде. При этом происходит улучшение структуры металла и образование нужных механических свойств.

В зависимости от требуемой скорости падения температуры, охлаждения металла производят в различных материалах (песок, шлаковата, гравий), термостатах, колодцах, печах.