Способ производства холоднокатаной титаносодержащей стали

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технологии производства тонколистовой стали. Для повышения потребительских свойств тонколистовой стали за счет улучшения ее штампуемости лист подвергают рекристаллизационному отжигу и дрессировке, при этом отжиг осуществляют в колпаковых печах с защитной водородной атмосферой и с выдержкой в течение семи часов при температуре 250…350°С, а дрессировку ведут с относительным обжатием ε_Σ с величиной, одинаковой для всех толщин листа и равной 1,1±0,1%.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве тонколистовой (полосовой) стали, содержащей титан.

Обязательными операциями при производстве полосовой холоднокатаной стали являются ее рекристаллизационный отжиг (обычно - в колпаковых печах с защитной атмосферой) и дрессировка (т.е. прокатка с малыми обжатиями) после отжига. Технология производства рулонной холоднокатаной стали достаточно подробно описана, например, в книге под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова «Технология прокатного производства», кн.2, М., Металлургия, 1991, с.19-32.

Известен способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной полосовой стали, включающий холодную прокатку полос и обрезку их кромок, в котором поперечное смещение проката ограничивают вогнутой поверхностью валков, а обрезку кромок ведут на дисковых ножницах при заданных натяжении полос и перекрытии дисковых ножей (см. пат. РФ №2147943, кл. В21В 1/28, опубл. в БИ №12, 2000 г.).

Однако эта технология не оговаривает параметры отжига металла, что затрудняет ее использование для достижения определенных пластических свойств, обусловливающих хорошую штампуемость стали.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология производства холоднокатаной листовой стали, описанная в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла», М., Металлургия, 1988, с.188-196.

Эта технология включает термообработку (отжиг) листовой стали и последующую ее дрессировку и характеризуется тем, что отжиг осуществляют в колпаковых печах с временем выдержки в газовых печах в течение 8…12 час, а дрессировку после отжига производят в валках с заданной профилировкой и микрогеометрией их поверхности. Недостатком известной технологии является неопределенность параметров отжига и дрессировки титаносодержащей стали, что затрудняет получение требуемых ее свойств.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств (механических свойств и качества поверхности) листовой холоднокатаной титаносодержащей стали за счет улучшения ее штампуемости.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе, включающем рекристаллизационный отжиг полосовой стали и ее дрессировку с заданным суммарным обжатием ε_Σ, отжиг осуществляют в колпаковых печах с защитной водородной атмосферой и с выдержкой в течение семи часов при температуре 250…350°С, а величину ε_Σ принимают одинаковой для всех толщин полос и равной 1,1±0,1%.

Приведенные параметры способа получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке режимов отжига и последующей дрессировки титаносодержащей холоднокатаной стали с конечной толщиной 0,1…1,7 мм, обеспечивающих получение листового проката с хорошей штампуемостью. В частности, выдержка при рекомендуемой температуре приводит к полному «выпариванию» воды с поверхности стали, что исключает образование на ней окислов при последующем повышении температуры (окислы образуются при температуре ≈550°).

При реализации настоящей технологии после прокатки травленых полос на непрерывном стане их сматывают в рулоны, которые помещают в одностопные колпаковые печи, где подвергают отжигу, а после него - дрессировке с постоянной величиной относительного обжатия независимо от толщины полос.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью холоднокатаную рулонную сталь 08ГСЮТ толщиной 0,7…1,7 мм подвергали рекристаллизационному отжигу, варьируя температуру и время выдержки, а после отжига дрессировали с различными величинами суммарных обжатий. Результаты опытов оценивали по выходу проката. Наилучшие результаты (выход годного, удовлетворяющего всем требованиям ТУ 3764, в пределах 99,2…99,7%) получены при реализации предлагаемой технологии; отклонение от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели. Так, при выдержке отжигаемого металла в колпаковых печах менее семи часов, а также при температуре менее 250°С выход годного холоднокатаного металлопроката снизился до 95,0%, а на поверхности металла отмечены случаи появления окислов. Увеличение времени выдержки и температуры при отжиге приводили к снижению прочностных характеристик металла, которые не удалось повысить дрессировкой. При дрессировке с обжатием ε_Σ≠1,1±0,1% выход годного не превысил 93,0%.

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога, в опытах не использовалась из-за неопределенности ее параметров для получения листового проката из стали 08ГСЮТ с требуемыми свойствами. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известной технологией.

Технико-экономические исследования, выполненные в Центральной лаборатории ОАО «ММК», показали, что использование заявляемого способа при производстве холоднокатаной листовой стали, содержащей алюминий и титан, позволит повысить выход годного листового проката с улучшенной штампуемостью не менее чем на 4,5%, что даст соответствующее увеличение прибыли от реализации продукции с повышенными потребительскими свойствами.

Пример конкретного выполнения

Рулонная сталь 08ГСЮТ толщиной 1,2 мм подвергается рекристаллизационному отжигу в колпаковых печах с защитной водородной атмосферой. Время выдержки при температуре 300°С составляет семь часов. Отожженная сталь дрессируется после отжига с обжатием ε_Σ=1,1%.

Выход годного составил 99,8%.

Способ производства холоднокатаной титаносодержащей тонколистовой стали, включающий рекристаллизационный отжиг листа и дрессировку с заданным суммарным относительным обжатием ε_Σ, отличающийся тем, что отжиг осуществляют в колпаковых печах с защитной водородной атмосферой и с выдержкой в течение семи часов при температуре 250…350°С, а величину ε_Σ принимают одинаковой для всех толщин листа и равной 1,1±0,1%.