Способ производства холоднокатаной полосы

Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии производства холоднокатаной полосы, используемой для изготовления изделий с высокими требованиями к жаропрочности. Выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%: углерод 0,05-0,12, кремний 0,12-0,42, марганец 0,70-1,50, сера не более 0,30, фосфор не более 0,30, хром 2,5-3,8, никель 0,7-1,5, медь не более 0,30, молибден 0,1-0,5, железо и неизбежные примеси остальное. Осуществляют разливку стали в сляб, который подвергают горячей прокатке с получением горячекатаной полосы, при этом заканчивают горячую прокатку при температуре 850-950°С. Сматывают полосу в рулон при температуре 560-610°С. Проводят травление, отжиг горячекатаной травленой полосы путем нагрева стопы рулонов в колпаковых печах с водородной защитной атмосферой до температуры 700-750°С со скоростью 30-55 °С/час и выдержкой при этой температуре 18-25 час и последующую холодную прокатку с получением холоднокатаной полосы, которую, при необходимости, подвергают дрессировке с обжатием 0,4-0,8%. Обеспечивается увеличение выхода годной полосы за счет повышения комплекса механических свойств. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к технологии изготовления холоднокатаной полосы для изготовления изделий с высокими требованиями к жаропрочности.

Известен способ производства листовой углеродистой стали, включающий холодную прокатку полос, рекристаллизационный отжиг стопы рулонов в колпаковой печи с нагревом до температуры отжига 670-710°С и охлаждением, согласно которому нагрев стопы рулонов в температурном интервале от 190-210°С до температуры отжига ведут со средней скоростью не выше 72°С/ч, а охлаждение стопы рулонов производят вначале до температуры 650-680°С за время 7-15 ч, по истечении которого охлаждение завершают с произвольной скоростью, при этом холодную прокатку осуществляют с суммарным относительным обжатием 55-80%, а углеродистая сталь имеет следующий химический состав, мас.%:

Углерод 0,02-0,12
Марганец 0,08-0,55
Алюминий 0,01-0,10
Кремний не более 0,05
Сера не более 0,03
Фосфор не более 0,03
Азот не более 0,012
Железо остальное

(Патент РФ № 2309990, МПК C21D 8/04, C21D 1/26, опубл. 10.11.2007 г.).

Недостатком известного способа является нестабильный уровень выхода годного по прочностным характеристикам и неудовлетворительная плоскостность полосы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства холоднокатаного проката, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи и дрессировку согласно которому выплавляют сталь следующего химического состава, мас. %:

углерод 0,06-0,12
кремний не менее 0,40
марганец 1,10-1,50
хром не менее 0,10
железо и неизбежные примеси остальное

при этом рекристаллизационный отжиг осуществляют путем нагрева рулонов до температуры Т=-1,1239Че+665,42, где 1,1239 – эмпирический коэффициент, е – степень обжатия при холодной прокатке, %, 665,42 – эмпирический коэффициент, выдерживают под нагревательным колпаком с отключенными горелками не более 4 часов, затем с температуры не менее 580°С осуществляют ускоренное охлаждение под муфелем со скоростью 25-35°С/час (Патент РФ № 2638477, МПК C21D 8/04, C21D 9/48, C21D 9/663, опубл. 04.05.2016 г.).

Недостатком известного способа является низкий выход годного по относительному удлинению.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение выхода годного холоднокатаной полосы за счет повышения комплекса механических свойств.

Технический результат достигается тем, что в способе производства холоднокатаной полосы, включающем выплавку стали, разливку стали в сляб, горячую прокатку сляба с получением горячекатаной полосы, смотку полосы в рулон, травление и холодную прокатку с получением холоднокатаной полосы, отжиг, и дрессировку, согласно изобретению, выплавляют сталь следующего химического состава, мас. %:

углерод 0,05-0,12
кремний 0,12-0,42
марганец 0,70-1,50
сера не более 0,30
фосфор не более 0,30
хром 2,5-3,8
никель 0,7-1,5
медь не более 0,30
молибден 0,1-0,5
железо и неизбежные примеси остальное

горячую прокатку заканчивают при температуре 850-950 °С, смотку полосы в рулон ведут при температуре 560-610°С, а после травления проводят отжиг горячекатаной травленой полосы путем нагрева стопы рулонов в колпаковых печах с водородной защитной атмосферой до температуры 700-750°С со скоростью 30-55 °С/час и выдержкой при этой температуре 18-25 час.

Кроме того, дрессировку осуществляют с обжатием 0,4-0,8%.

Сущность изобретения заключается в следующем. На механические свойства холоднокатаной полосы влияют как химический состав стали, так и режимы деформационно-термической обработки.

Углерод – один из упрочняющих элементов, при содержании углерода менее 0,05% прочностные свойства стали ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,12% приводит к снижению пластичности стали, что недопустимо.

Кремний раскисляет и упрочняет сталь. Снижает количество свободного кислорода, повышает общее качество металла. При содержании кремния менее 0,12% снижается качество раскисления металла, вследствие чего снижается эффективность работы легирующих элементов. При содержании кремния более 0,42% повышает углеродный эквивалент, что способствует ухудшению свариваемости.

Марганец обеспечивает получение заданных механических свойств. При содержании марганца менее 0,70% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 1,50% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.

Сера и фосфор являются вредной примесью, снижают пластичность металла, делают его хрупким. поэтому их содержание ограничивают не более 0,030%.

Введение хрома снижает диффузию элементов в твердом растворе аустенита, благоприятно влияет на формирование конечной структуры, поэтому его содержание ограничено в пределах 2,5-3,8%.

Никель в заданном диапазоне обеспечивает вязко-пластические характеристики металлопроката, позволяет изделиям работать при повышенных ударных нагрузках.

Медь в небольших количествах положительно влияет на стойкость к атмосферной коррозии. Содержание меди более 0,30% ухудшает пластические свойства.

Молибден в заданном диапазоне позволяет обеспечить заданную микроструктуру металлопроката при существующих скоростях охлаждения.

Горячая прокатка с температурой конца прокатки 850-950 °С обеспечивает формирование требуемой микроструктуры проката. Заданная температура является оптимальной перед последующим охлаждением.

Смотка полосы при температуре 560-610 °С обеспечивает формирование мелкозернистой структуры и заданный уровень механических свойств.

Отжиг горячекатаной травленой полосы после травления путем нагрева стопы рулонов в колпаковых печах с водородной защитной атмосферой до температуры 700-750°С обеспечивает разупрочнение металла перед холодной прокаткой, для достижения необходимой планшетности с меньшими нагрузками на стан холодной прокатки.

Скорость нагрева в диапазоне 30-55°С/сек позволяет достичь равномерного достижения целевых температур в каждой точке стопы рулонов и сократить время необходимое на выдержку металла при заданных температурах.

Выдержка в течение 18-25 час позволяет прогреть всю стопу рулонов до температуры конца отжига, обеспечивает заданный уровень механических свойств.

Кроме того, дрессировка холоднокатаного проката с обжатием 0,4-0,8% обеспечивает оптимальный уровень механических свойств.

Пример реализации способа. В кислородном конвертере выплавили сталь с содержанием химических элементов, мас.%: C=0,08, Si=0,21, Mn=0,85, S=0,005, P=0,008, Cr=3,02, Ni=0,94, Cu=0,14, Mo=0,21, железо и неизбежные примеси остальное. Выплавленную сталь разливали на машине непрерывного литья в слябы. Слябы нагревали в нагревательной печи с шагающими балками и прокатывали на непрерывном широкополосном стане 2000. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждали водой до 889°С и сматывали в рулоны при температуре 581°С. Охлажденные рулоны подвергали соляно-кислотному травлению в непрерывном травильном агрегате. Затем травленые полосы отжигали в колпаковых печах с водородной защитной атмосферой. Стопу рулонов нагревали до температуры 730°С со скоростью 42°С/ч и выдерживали до температуры конца отжига в течение 21 ч. Далее прокатывали на 4-клетевом стане и дрессировали на дрессировочном стане. Полученный холоднокатаный прокат имеет предел прочности 474 Мпа, предел текучести 275 Мпа, относительное удлинение 22%.

Использование предложенного способа для производства холоднокатаной полосы позволяет увеличить выход годного холоднокатаной полосы за счет повышения комплекса механических свойств.

1. Способ производства холоднокатаной полосы, включающий выплавку стали, разливку стали в сляб, горячую прокатку сляба с получением горячекатаной полосы, смотку полосы в рулон, травление и холодную прокатку с получением холоднокатаной полосы, отжиг и дрессировку, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%:

углерод 0,05-0,12
кремний 0,12-0,42
марганец 0,70-1,50
сера не более 0,30
фосфор не более 0,30
хром 2,5-3,8
никель 0,7-1,5
медь не более 0,30
молибден 0,1-0,5
железо и неизбежные примеси остальное,

горячую прокатку заканчивают при температуре 850-950°С, смотку полосы в рулон ведут при температуре 560-610°С, а после травления проводят отжиг горячекатаной травленой полосы путем нагрева стопы рулонов в колпаковых печах с водородной защитной атмосферой до температуры 700-750°С со скоростью 30-55 °С/час и выдержкой при этой температуре 18-25 час.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дрессировку осуществляют с обжатием 0,4-0,8%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии производства холоднокатаной полосы, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки. Выплавляют сталь, содержащую в мас.%: углерод 0,001-0,006, кремний не более 0,3, марганец 0,3-1,6, фосфор не более 0,1, алюминий не более 0,1, титан 0,02-0,12, ниобий не более 0,02, сера не более 0,012, азот не более 0,012, хром не более 0,01, никель не более 0,07, медь не более 0,01, железо и неизбежные примеси остальное.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению заготовок из низкоуглеродистой мартенситной стали, содержащей 0,12-0,27 мас.% углерода. Заготовку выплавляют из стали, в состав компонентов которой включены 0,1-0,5 мас.% кремния, 1,8-2,6 мас.% марганца, 2,1-2,8 мас.% хрома, 1,0-1,6 мас.% никеля, до 0,15 мас.% ванадия и до 0,15 мас.% ниобия.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству горячекатаного проката в виде колонных двутавров с толщиной полки до 40 мм, изготовленных из низколегированной стали и используемых для изготовления сварных металлических конструкций, пригодных к эксплуатации в условиях низких температур.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к холоднокатаной и термообработанной листовой стали, используемой для изготовления деталей автомобилей. Сталь имеет следующий химический состав, в мас.%: 0,10 ≤ углерод ≤ 0,5, 1 ≤ марганец ≤ 3,4, 0,5 ≤ кремний ≤ 2,5, 0,03 ≤ алюминий ≤ 1,5, сера ≤ 0,003, 0,002 ≤ фосфор ≤ 0,02, азот ≤ 0,01, при необходимости по меньшей мере один элемент из: 0,05 ≤ хром ≤ 1, 0,001 ≤ молибден ≤ 0,5, 0,001 ≤ ниобий ≤ 0,1, 0,001 ≤ титан ≤ 0,1, 0,01 ≤ медь ≤ 2, 0,01 ≤ никель ≤ 3, 0,0001 ≤ кальций ≤ 0,005, ванадий ≤ 0,1, бор ≤ 0,003, церий ≤ 0,1, магний ≤ 0,010 и цирконий ≤ 0,010, остальное - железо и неизбежные примеси.

Настоящее изобретение относится к стальной подложке с покрытием, содержащим чешуйки нанографита с поперечным размером в диапазоне между 1 и 60 мкм и связующее, а также к способу изготовления указанной стальной подложки с покрытием и способу изготовления горячекатаного стального продукта с ее использованием.

Изобретение относится к металлургии, а именно к горячекатаной листовой стали для гибкой насосно-компрессорной трубы. Горячекатаная листовая сталь для гибкой насосно-компрессорной трубы характеризуется химическим составом, содержащим, в мас.%: С 0,10-0,16, Si 0,1-0,5, Mn 0,8-1,8, P 0,001-0,020, S 0,0050 или менее, Al 0,01-0,08, Сu 0,1-0,5, Ni 0,1-0,5, Сr 0,5-0,8, Mo 0,10-0,5, Nb 0,01-0,05, Ti 0,01-0,03, N 0,001-0,006, необязательно один или более компонентов, выбранных из В 0,0005-0,0050, V 0,01-0,10, Ca 0,0005-0,0100, редкоземельный металл 0,0005-0,0200, Zr 0,0005-0,0300 и Mg 0,0005-0,0100, Fe и неизбежные примеси - остальное, микроструктурой в позиции, расположенной на 1/2 толщины листовой стали, включающей бейнит и бейнитный феррит при совокупном количестве, составляющем 80% или более, применительно к поверхностной долевой концентрации, в которой количество Nb в состоянии твердого раствора Nb составляет 20% или более от совокупного уровня массового содержания Nb.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к стальному профилю, включающему полку центральной части, соединенную с каждой стороны с бортовой частью толщиной по меньшей мере 100 мм, применяемому при изготовлении стоек для высотных зданий, большого пролета, переходных и поясных ферм, выносных опор и мостовых балок.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к стальному материалу, используемому для изготовления высокопрочных стальных труб. Материал содержит, в мас.%: 0,03-0,065 C, 0,05-0,3 Si, 1,7-2,2 Mn, 0,01-0,04 Al, 0,005-0,025 Ti, 0,008 или меньше N, 0,08-0,12 Nb, 0,02 или меньше P, 0,002 или меньше S, 0,05-0,3 Cr, 0,4-0,9 Ni, 0,3-0,5 Mo, 0,05-0,3 Cu, 0,0005-0,006 Ca, 0,001-0,04 V, остальное - Fe и неизбежные примеси.

Группа изобретений относится к стальному материалу для магистральных труб, способу получения стального материала для магистральных труб и способу изготовления магистральной трубы и может быть использована при изготовлении магистральных труб, используемых для транспортировки нефти и природного газа, а также для подводных трубопроводов.

Изобретение относится к способу изготовления горячекатаного и отожженного стального листа и может быть использовано в автомобильной промышленности. Способ изготовления холоднокатаного стального листа, включающий следующие стадии: разливка стали, содержащей, в мас.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству высокопрочного стального проката, применяемого для изготовления различного рода изделий, и может быть использовано в качестве как конструкционных материалов, так и при изготовлении элементов кузовов автомобилей. Прокат выполнен из стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,2-0,65, кремний 0,1-1,7, марганец 0,15-0,9, фосфор не более 0,02, сера не более 0,015, хром 0,1-2,0, никель 0,7-2,2, медь не более 0,5, молибден 0,1-0,9, алюминий 0,00-0,15.
Наверх