170556. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyszilárdságú, melegen hengerelt acélszalag előállítására
3 170556 4 mellett csekély mennyiségű szemcsefinomító, ún. mikroötvözők (Al, V, Ti, Nb, Zr) használatával érik el. Ezeknek a mikroötvözőknek mennyisége 0,02-0,2% közötti. Az acélok végső szilárdságát és szívósságát valamilyen hőkezeléssel, például normalizálással, nemesítéssel, vagy bainitizáló hőkezeléssel állítják be. Ilyen eljárások ismertek az NSZK-beli 1 608 726, 1905 473, 1905 474, 1803 511, 1533 443, 1 929 289 számú, továbbá az osztrák 317 951 és a magyar 125 776 sz. szabadalmi leírásokból. Ezek az alacsony széntartalmú ötvözött acélok a megfelelő hőkezelés után jó szilárdsági értékeket adnak Re > 40 kp/mm 2 és alacsony hőmérsékleten is kellően szívósak, azonban a jó hegeszthetőség követelményeit nem elégítik ki. Ötvözőfém tartalmuknál fogva - szénegyenértékszámuk Ce > 0,40 - kedvezőtlen terepviszonyok között nem, vagy nehezen hegeszthetők. Hegesztésükhöz előmelegítés szükséges, sőt hegesztés után is kívánatos feszültségmentesítő hőkezelést alkalmazni. A gáz és olajvezeték céljaira szolgáló melegen. hengerelt 900-1000 mm széles acélszalagok 50-100 méteres gyártási hosszal készülnek. Ilyen hosszúságban a nemesítő hőkezelés nagy műszaki feladatot jelent és tetemes beruházást igényel. Ismeretesek olyan alacsony széntartalmú acélok is C = 0,01-0,15%, amelyekben a Mn-on és Si-on kivül csak csekély mennyiségű, legtöbbször 0,2%-nál kevesebb karbid és/vagy nitridképző ötvöző V, Nb, Ti, Zr és Al van és í melegen hengerelt szalagoknak szilárdságát, szívósságát a mikroötvözőket oldatbavivő 1100C0 feletti izzítással, valamint az A3 hőmérséklet felett befejezett meleghengerléssel, ezt követően a melegszalagnak 5 C°/sec. sebességgel végzett hűtésével és 650-550 C°-on történő csévéléssel állítják be. Ilyen acél és előállításának leírása található az NSZK-beli 2 133 744 és 2 033 002 sz. szabadalmakban. Ezeknek az eljárásoknak az egyik hátránya, hogy ilyen acélok nem állíthatók elő minden meleghengersoron. Egyes hengerművekben leginkább félfolytatólagos hengersorokon az utolsó hengerállvány és a csévélők között rendelkezésre álló korlátozott távolság miatt nem valósítható meg nagyobb vastagságú szalagoknak, pl. 7 mm-en felettieknek teljes keresztmetszetben 5 vagy 6C°/sec vagy ennél nagyobb sebességgel történő hűtése. További hátránya az eljárásnak, hogy mikroötvözők együttes adagolása a nitrogént erősen lekötő Al jelenlétében rossz hatásfokú, noha az Al jelenléte szükséges, hogy ezeket az ötvözőket az oxidációtól megvédje. A mikroötvözők egyenkénti adagolása nagyobb mennyiséget igényel, ami növeli az acél gyártási költségeit. A találmány célkitűzése olyan nagyszilárdságú jól hegeszthető C < 0,40 szénegyenértékszámú, legalább 42,2 kp/mm2 folyáshatárú melegen hengerelt acélszalag vagy lemeztábla előállítása, melynek széntartalma kisebb, mint 0,15%, Mn = 1,0-1,5%, Sí = 0,15—0,50% és a pontos határok közé beállított Al tartalma folytán erősen csökkentett mennyiségű mikroötvözőkkel V, Nb, Ti < 0,05% olyan szélesszalagsoron, vagy lemezsoron gyártható, melynek adottságai 5 C°/sec-nál kisebb hűtési sebességet tesznek lehetővé. A találmányi felismerés lényege, hogy a 5 C = 0,08-0,15%, Mn= 1,0-1,5%, Si = 0,15-0,50% összetételű acélokban a mikroötvözők, de különösen a V hatásfoka erősen javítható, ha az acél Al tartalmát 0,003-0,010% közötti értéken tartjuk. Az Al erős nitridképző elem, ezért már 10 0,020%-ot kitevő mennyisége visszaszorítja a szilárdságot jobban növelő vanádiumkarbonitrid képződését, mint azt P.Kőnig Archiv für das Eisenhüttenweisen 32/1961. 8. szám 541-556. oldal és L.Meyer Thyssenfersrhung 3/1971. 1.+ 2. szám. 15 38. oldali cikkeikben közlik. Az Al erősen dezoxidáló szer. Ismeretes, hogy fölös mennyiségben adagolva durva A120 3 zárványcsomókat hoz létre, amelyek az öntött tuskók 20 vagy bugák felülete alatt dúsulnak és hengerlés közben felszakadó zárványsorok formájában rontják a termék minőségét. Ezért az Al-mal dezoxidált acéltuskókat és bugákat a hengerlést megelőzően vagy a hengerlés közben előnyújtás után felület-25 tisztításnak, javításnak kell alávetni. Ehhez a tuskókat vagy bugákat le kell hűteni, majd javítás után ismét felhevíteni a hengerlési hőmérsékletre, ami jelentős energiaveszteséggel jár. A felülettisztítás történhet előnyújtás közben forró bugán, 30 lángfúvatással, ami 4%-os fémveszteséggel jár. Vizsgálataink szerint ha az acél fémes Al tartalma nem haladja meg a 0,010%-ot, durva A120 3 zárványcsomók nem keletkeznek. Az oxidzárványok eloszlása egyenletesebb. Az Al-nak ezt a 35 hatását mutatja az 1. sz. ábra az acélban levő oxigén függvényében. Az Al2 0 3 -ban levő Al és O sztochiometrikus arányából szerkesztett kvázibiner egyenestől jobbra eső Al tartalom A120 3 zárványcsomókat idéz elő. A kvázibiner egyenes környe-40 zetében és tőle balra egyenletes eloszlású AlMn-szilikát, Al-szilikát jellegű zárványok fordulnak elő, melyek alacsony olvadáspontuknál fogva nem dúsulnak a felület alatt. Az acél Al tartalmának ilyen szűk határok közötti beállítása azáltal lehetséges, 45 hogy az acélgyártási folyamatban az acél oxigéntartalmát a 156 519 sz. lajstromozott „Eljárás és berendezés fémek és ötvözetek előállítására oxidációs és dezoxidációs folyamatok szabályozására az oxigéntartalom meghatározása útján" tárgyú sza-50 badalom alkalmazásával szabályozzuk. Az így szabályozott és 0,010%-nál kisebb Al tartalmú acélokból öntött tuskók és bugák közbenső javítás nélkül hengerelhetők szalaggá vagy táblalemezzé. Ezzel az is biztosítható, hogy az ilyen acélokból 55 öntött tuskókat vagy bugákat az öntés befejezte után melegen A^ feletti hőmérsékleten adjuk be a hengerműi izzítókemencékbe, és a továbbiakban a hengerlés befejeztéig tartó munkafolyamatban az acél sehol sem hűl At hőmérséklet alá. Ez a 60 munkafolyamat azzal az előnnyel jár, hogy az acélban oldott szemcsefinomító karbid és nitridképző ötvözőknek csak kis mennyisége válik ki karbid vagy karbonitrid formájában, ezáltal az oldatban vivő 1100C° feletti izzítás ideje felére 65 csökkenthető. 2
