§ 4. Охлаждение стали после прокатки

Режим охлаждения существенно влияет на качество готового проката и его расход. В зависимости от предъ­являемых требований и химического состава применяют быстрое или медленное охлаждение после прокатки. Например, инструментальные стали У9—У12 охлажда­ют в воде. При медленном охлаждении в структуре ста­лей У9—У12 образуется карбидная сетка, что не допу­скается техническими условиями. Между чистовой клетью и роликовыми барабанными моталками широко­полосных станов полоса интенсивно охлаждается водой. Быстрое охлаждение полосы с 850—950 до 600—650 0C обеспечивает равномерную структуру и исключает вы­падание свободного цементита. Большинство легирован­ных сталей не допускает быстрого охлаждения. В про­цессе быстрого охлаждения в стали образуются поверхностные и внутренние трещины (флокены). По­верхностные трещины обнаруживаются визуально; фло­кены наблюдаются в продольном и поперечном сечениях после травления, где они обнаруживаются в виде ради­альных и продольных трещин. Предотвратить развитие трещин и флокенов можно правильным выбором режи­ма охлаждения стали. При медленном охлаждении про­исходит выравнивание температуры проката по сечению и уменьшаются термические напряжения.

Причиной образования флокенов являются не толь­ко термические напряжения в объеме металла. Образо­ванию флокенов способствуют напряжения, возникаю­щие вследствие неодновременности различных фазовых превращений в стали, образования структур с большим удельным объемом, накопления в микротрещинах водо­рода, развивающего большое давление. Медленное ох­лаждение существенно ослабляет все виды напряжений и тем самым уменьшает опасность флокенообразования. Рядовые стали охлаждают на воздухе. Скорость охлаж­дения не влияет на качество этих сталей. Стали, склон­ные к образованию трещин и флокенов, охлаждают по специальному режиму в колодцах, термостатах и др. В неотапливаемых колодцах охлаждается крупносорт­ный прокат, например рельсы. Термостаты используют для медленного охлаждения проката небольшого по­перечного сечения. При необходимости охлаждения ста­ли по требуемому режиму применяют отапливаемые ко­лодцы и специальные печи. Скорость охлаждения стали после прокатки определяет количество окалины, обра­зующейся на поверхности изделий. С увеличением со­держания углерода с 0,10 до 0,70 % величина потерь ме­талла в виде окалины составляет соответственно 3,30— 2,30 % при охлаждении на воздухе. При охлаждении металла после прокатки водой или водяной пылью по­тери в виде окалины не превышают 1,5 %.