Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ СЛЯБА ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ПЕРЕД ЕГО НАГРЕВОМ В МЕТОДИЧЕСКОЙ ПЕЧИ ПОД ПРОКАТКУ

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку.

Известен способ напыления алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба из низколегированной стали, выполненный перед его нагревом в методической печи под прокатку (патент РФ №2256002, C23C 4/18, 24.02.04). Однако покрытие толщиной, предлагаемой в известном решении, не обеспечивает получение листов после их прокатки без дефектного слоя, содержащего оксиды железа, интерметаллиды типа Fe_nAl_m и обезуглероженный слой, т.к. не учитывается влияние температуры и времени нагрева сляба в методической печи.

Наиболее близким к предложенному способу является способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку, включающий напыление алюминиевого газотермического покрытия на его широкие грани (патент РФ №2483137, C23C 4/00, 15.03.12). Однако значительная часть покрытия окисляется при нагреве и становится хрупкой. В процессе прокатки окисленная часть покрытия разрушается, а оставшийся слой интерметаллидов Fe_nAl_m не всегда защищает металл от окисления.

Техническим результатом является снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листах после нагрева слябов и их горячей прокатки.

Для достижения технического результата в способе защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку, включающем напыление алюминиевого газотермического покрытия на его широкие грани, согласно изобретению поверх алюминиевого газотермического покрытия, нагретого до температуры кипения воды, наносят покрытие в виде шамотной суспензии.

При температуре кипения воды на поверхности алюминиевого газотермического покрытия происходит испарение воды из наносимой суспензии, а покрытие на основе шамота остается на поверхности алюминиевого газотермического покрытия. Покрытие на основе шамота, нанесенное поверх алюминиевого газотермического покрытия, защищает его от окисления при нагреве под прокатку. В этом случае на границе между сталью и алюминиевым покрытием образуется более толстый диффузионный слой, защищающий основной металл при нагреве и последующей прокатке, чем при отсутствии покрытия на основе шамота. Следовательно, все признаки в совокупности обеспечивают достижение технического результата.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Для сляба из низколегированной стали определенной толщины выбрана схема обработки, включающая нагрев в методической печи с заданными температурой и временем нагрева и прокатку на определенную толщину.

На сляб напыляют алюминиевое газотермическое покрытие необходимой толщины, определяемой, например, из прототипа. В процессе газотермического напыления алюминиевое покрытие имеет температуру кипения воды, которую контролируют с использованием пирометра. Поверх алюминиевого газотермического покрытия наносят покрытие в виде шамотной суспензии. Толщину покрытия на основе шамота контролируют с использованием, например, толщиномера X-STRATA 980 для измерения толщин многослойных покрытий. Сляб подвергают нагреву в методической печи с заданными температурой и временем нагрева и прокатке на определенную толщину. При этом толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа будет в пределах допуска, оговоренного в ТУ на данную марку низколегированной стали.

Пример 1: Для сляба марки 15ХСНД толщиной 243 мм задана схема обработки, включающая нагрев в методической печи до температуры 1200°C и временем нагрева 4,3 ч и прокатку на толщину 16 мм. На сляб с помощью аппарата ЭМ-12М нанесли алюминиевое газотермическое покрытие толщиной 0,60±0,02 мм. Температура на поверхности алюминиевого газотермического покрытия составила 120°C. Поверх алюминиевого покрытия с помощью форсунок нанесли покрытие в виде шамотной суспензии толщиной 1,0±0,02 мм. Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа не превысила 0,05 мм, что соответствует требованиям ТУ на данную марку низколегированной стали.

Пример 2: Для сляба марки 15ХСНД толщиной 243 мм задана схема обработки, включающая нагрев в методической печи до температуры 1200°C и временем нагрева 4,3 ч и прокатку на толщину 16 мм. На сляб с помощью аппарата ЭМ-12М нанесли алюминиевое газотермическое покрытие толщиной 0,60±0,02 мм (по прототипу). Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа в виде окалины составила 0,2-0,3 мм, что не соответствует требованиям ТУ на данную марку низколегированной стали.

Нанесение покрытия в виде шамотной суспензии на сляб с алюминиевым газотермическим покрытием, нагретого до температуры кипения воды, обеспечивает снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листе после нагрева сляба и его горячей прокатки.