» » Технология производства толстолистовой стали 0Х18Г8Н2Т
27.10.2015

Выплавка. Опытные промышленные партии толстолистовой стали 0Х18Г8Н2Т были изготовлены на металлургическом заводе «Красный Октябрь» (г. Волгоград). Алюминий сплавы на данном заводе также выплавляют.
Сталь 0Х18Г8Н2Т (заводское обозначение КО-3) выплавляли в 25-тонной электродуговой печи по обычной технологии, принятой для нержавеющей стали Х18Н10Т.
Экспериментальные работы по установлению оптимальной технологии выплавки и дальнейшего передела стали, исследование физико-механических и коррозионных свойств производили на первой опытной плавке ПО-757.
При выплавке стали использовали переплав отходов легированных и углеродистых сталей. Отходы легированных сталей (0Х17Т, Х25Т, Х14Г14Н3Т, 0Х21Н5Т) составляли 15 т, отходы углеродистых сталей — 7 т на плавку.
После продувки газообразным кислородом металл был раскислен 75%-ным ферросилицием в количестве 16 кг/т, после чего была введена основная масса феррохрома. После расплавления феррохрома окислительный шлак был удален и наведен новый известковый шлак. Раскисление шлака производилось ферросилицием. Перед выпуском металл раскислялся силикокальцием (0,75 кг/т) и алюминием (1 кг/т). Легирование титаном производилось в ковше присадкой 65%-ного ферротитана. Усвояемость титана составляет 40%. Температура металла в печи перед выпуском 1570°С, в ковше 1550°С. Разливка металла в изложницы осуществлялась сифоном под жидким синтетическим шлаком с целью получения более качественной поверхности слитков. Жидкий синтетический шлак, состоящий из извести и глинозема, позволяет уменьшить количество неметаллических включений и газов в стали.
Полученный химический состав первой опытной плавки (0,07% С; 0,26% Si; 8% Mn; 18,25% Cr; 2,52% Ni; 0,31% Ti; 0,04% Р; 0,021% S; 0,004% Al) соответствует заданным требованиям технических условий (0,08% С; ≤0,8% Si; 7,5—9,0% Mn; 17,5—19,0% Cr; 1,8—2,5% Ni; 0,3—0,5% Ti).
В горячем состоянии (выдержка в термос-вагонах около 2 ч) 4-тонные слитки были переплавлены в нагревательные колодцы блюминга.
Прокатка слитков на блюминге. Нагрев слитков производится в одноместных колодцах до температуры 1160— 1190°С в течение 4—5 ч; температура начала прокатки 1130—1160°С, конца прокатки 1040—1060°. Размер слябов 150х490х1400 мм. Расходный коэффициент по блюмингу составил 1,41.
Прокатка слябов на стане 2200. Для установления оптимальной температуры нагрева под прокатку на толстый лист слябы стали 0Х18Г8Н2Т были прокатаны по трем различным температурным режимам:
1-й режим — по технологии прокатки стали Х18Н10Т: температура нагрева в методической печи 1170—1180°С, температура начала прокатки 1150 — 1160°С.
2-й режим — по технологии прокатки стали Х14Н14НЗТ (ЭИ-711): температура нагрева 1140—1160°С; температура начала прокатки 1120—1130°С.
3-й режим — по технологии прокатки стали Х21Н5Т (ЭИ-811): температура нагрева 1120—1130°С; температура начала прокатки 1100—1110°C.
Продолжительность нагрева слябов по всем трем режимам 5—6 ч.
После прокатки слябов на стане 2200 на листы толщиной 14 мм и 5 мм по всем трек режимам поверхность листов была чистой, кромки без рванин. Расходный коэффициент 1,28. Часть листов толщиной 14 мм согласно заводской технологии были прокатаны до толщины 5 мм на стане 1700. Режим прокатки на стане 1700: температура нагрева в печи 1080—1100°C, температура начала прокатки 1060°С (по технологии прокатки стали Х18Н10Т).
Сравнительные данные о механических свойствах стали в зависимости от режимов прокатки представлены на рис. 53. Механические свойства, полученные после различных режимов прокатки, мало отличаются друг от друга и значительно превышают нормы, установленные техническими условиями: предел прочности около 80 кГ/мм2 (при норме не менее 55), предел текучести 38 — 42 кГ/мм2 (при норме не менее 35), относительное удлинение 30—35% (при норме не менее 15), ударная вязкость долевых (ан.д) и поперечных образцов 22—28 кГм/см2 (при норме не менее 6).
Таким образом, прокатку слябов толщиной 130 мм на листы толщиной 5 и 14 мм можно осуществлять на стане 2200 в широком температурном интервале и с одного нагрева.
Технология производства толстолистовой стали 0Х18Г8Н2Т

Термическая обработка и травление листов. На листах толщиной 5 мм, прокатанных по трем режимам, были определены механические свойства после различных вариантов термической обработки для уточнения оптимальной температуры закалки. Результаты представлены в табл. 9. Необходимо отметить, что с повышением температуры закалки выше 1050°С прочностные свойства стали уменьшаться, остальные характеристики изменяются незначительно. Оптимальной температурой закалки принята, как и в ранее проведенных исследованиях, температура 1000°C.
Нагрев листов под закалку производили в камерной печи, время выдержки определяли из расчета 2 мин на 1 мм толщины листа, охлаждение в воде производилось полистно. После закалки разница в соотношении фаз по ширине листа (край, середина) и по длине составляет не более 5% (40—45% α-фазы).
Технология производства толстолистовой стали 0Х18Г8Н2Т

После закалки листы подвергли травлению в щелочном расплаве, состоящем из 60—65% NaOH и 35—40% NaNO3, при температуре 400°С в течение 20 мин. Затем для окончательного удаления окалины листы подвергали кислотно-солевому травлению в 16—20%-ном растворе H2SO4 с добавкой 3% поваренной соли при температуре 60—80°С в течение 20—25 мин. Отбелку и пассивацию листов производили в растворе 9—14%-ной H2SO4 с добавкой 4—5% NaNO3 при температуре 50—60°С в течение 5—7 мин. Поверхность листов гладкая, матовая, ровная, без плен.
Свойства стали в состоянии поставки. Механические свойства стали 0Х18Г8Н2Т толщиной 5 мм в состоянии поставки (после закалки с 1000°C в воде, правки и травления) представлены в табл. 10.
Как уже отмечалось выше, режим нагрева и прокатки на стане 2200 оказывают незначительное влияние на механические свойства. Режим закалки и травления также не оказали существенного влияния на свойства стали.
После загиба на 90° трещин и расслоений не обнаружено. Поскольку сталь ЭИ-811 на отдельных плавках после повторных нагревов в течение 1 ч при температурах 500—650°С проявляет склонность к охрупчиванию, была проверена склонность к охрупчиванию также стали 0Х18Г8Н2Т в состоянии поставки после дополнительных повторных нагревов. В табл. 11 представлены данные по ударной вязкости в зависимости от дополнительных нагревов (отпуска) в интервале температур 350—750°С, при выдержке 1 ч и охлаждении с печью.
Данные табл. 11 показывают, что независимо от режимов прокатки, различные температуры отпуска продолжительностью не более 1 ч не оказывают существенного влияния на значения ударной вязкости.
Технология производства толстолистовой стали 0Х18Г8Н2Т

Испытание на межкристаллитную коррозию производилось но методу AM согласно ГОСТу 6032—58 (продолжительностью 24 ч) на образцах размером 5х20х80 мм в следующих исходных состояниях:
1) в состоянии поставки, т. е. после закалки с 1000°С;
2) после закалки с 1200°С;
3) после дополнительного отпуска при 650°С, выдержки 1 ч, охлаждения на воздухе (исходные состояния — закалка с 1000 и 1200°С).
Результаты проверки (по изгибу на 90° и звуку) подтвердили отсутствие межкристаллитной коррозии Поверхность образцов после изгиба гладкая, без трещин (рис. 54).
Технология производства толстолистовой стали 0Х18Г8Н2Т