RU2288281C1 - Method of production of low-carbon sheet steel - Google Patents

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; production of sheets rolled from quality structural low-carbon steels and super-low-carbon steels.

SUBSTANCE: proposed method includes hot rolling in roughing and finishing groups of stands of wide-strip rolling mill, reeling the strip, cold rolling and annealing. Hot rolling in two last stands of finishing group of rolling mill is performed at total cogging no less than 35%; cogging of strip in last stand is no less than 12%; feed speed for reeling at outlet from last stand of finishing group of rolling mill is determined in accordance with the following dependence: V_feed=K₁-K₂·δ where V_feed is optimal feed speed on reel at escape from finishing group of stands, m/s; K₁=13 m/s is critical speed of motion of strip obtained from correlation regression analysis of data; δ is nominal thickness of strip, mm; K₂≤1.1 m/s·mm is empirical coefficient taking into account effect of nominal thickness on critical feed speed for rolled products and semi-finished rolled products having thickness up to 3.0 mm or K₂≤1.5 m/s·mm is empirical coefficient taking into account effect of nominal thickness on critical feed speed for rolled products and semi-finished rolled products having thickness more than 3.0 mm.

EFFECT: smooth structure of products; avoidance of "orange peel" or "corrugation" defects.

6 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству листового проката из качественных конструкционных сталей, и совершенствует процесс получения качественного листа для низкоуглеродистых сталей типа 08Ю и сверхнизкоуглеродистых типа IF стали. Это изобретение можно использовать при производстве стали, предназначенной для изготовления эмалированных изделий и автомобильного листа высоких категорий вытяжки.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of sheet metal from high-quality structural steels, and improves the process of obtaining high-quality sheet for low-carbon steels type 08Yu and ultra-low-carbon type IF steel. This invention can be used in the manufacture of steel intended for the manufacture of enameled products and automotive sheets of high categories of hoods.

Известен способ изготовления низкоуглеродистой листовой стали, включающий выплавку стали регламентированного состава, содержащую при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,04-0,09, марганец 0,15-0,50, кремний 0,01-0,05, медь 0,01-0,06, алюминий 0,02-0,06, бор 0,0008-0,0050, азот 0,004-0,012, кальций 0,0005-0,0100, серу≤0,025, фосфор≤0,03, железо и неизбежные примеси, разливку на непрерывнолитые заготовки, прокатку полученных слябов на горячекатаный лист или подкат для стана холодной прокатки. В дальнейшем горячекатаные рулоны подвергают охлаждению, травлению, холодной прокатке и рекристаллизационному отжигу.A known method of manufacturing low-carbon sheet steel, including the smelting of steel of regulated composition, containing in the following ratio of components, wt.%: Carbon 0.04-0.09, manganese 0.15-0.50, silicon 0.01-0.05, copper 0.01-0.06, aluminum 0.02-0.06, boron 0.0008-0.0050, nitrogen 0.004-0.012, calcium 0.0005-0.0100, sulfur ≤0.025, phosphorus≤0.03 , iron and inevitable impurities, casting onto continuously cast billets, rolling the resulting slabs onto a hot rolled sheet or tackle for a cold rolling mill. Subsequently, the hot rolled coils are subjected to cooling, pickling, cold rolling and recrystallization annealing.

Полученная сталь имеет высокую способность к пластической деформации (штамповке, вытяжке, прессованию), стойкость к образованию дефекта «апельсиновая корка» при штамповке, связанного с аномальным ростом ферритных зерен.The resulting steel has a high ability to plastic deformation (stamping, drawing, pressing), resistance to the formation of the defect "orange peel" during stamping, associated with abnormal growth of ferritic grains.

(Патент РФ №2164544 - описание, МПК С 22 С 38/16, опубл. 27.03.2001 г.)(RF patent №2164544 - description, IPC C 22 C 38/16, publ. March 27, 2001)

Недостаток известного способа заключается в том, что проблема дефекта «апельсиновая корка» не может быть решена только с помощью регламентированного химического состава, так как причиной образования дефекта является разнозернистость, которая возникает в процессе горячей прокатки при определенных условиях деформации полосы в последней клети непрерывного стана горячей прокатки.The disadvantage of this method is that the problem of the defect "orange peel" cannot be solved only with the help of a regulated chemical composition, since the cause of the defect is a different grain size that occurs during hot rolling under certain conditions of deformation of the strip in the last stand of a continuous hot mill rolling.

Известен способ производства полос из малоуглеродистой стали, принятый в качестве прототипа, который включает горячую прокатку, охлаждение полос в горизонтальном положении водой до температуры смотки, последующую смотку в рулоны, холодную прокатку и отжиг. Окончание прокатки полос из малоуглеродистых сталей производят при температуре конца прокатки Ткп=870-900°С с целью обеспечения оптимальных условий рекристаллизации зерен деформированного аустенита по всей толщине полос и для формирования мелкодисперсных равномерно распределенных карбидов. Подачу охлаждающей воды на отводящем рольганге производят только с нижней стороны полос, что приводит к выравниванию условий охлаждения верхней и нижней сторон в температурном интервале от Ткп=870-900°С до температуры смотки Тсм=720-750°С при продолжительности периода охлаждения в течение 15-25 сек. При таком охлаждении обеспечивается полное протекание процессов α→γ превращения и рекристаллизация ферритных зерен. Это исключает деформирование ферритных зерен и аномальный их рост. Механические напряжения при изгибе полос в процессе смотки в рулоны при Тсм=720-750°С также недостаточны, чтобы стимулировать аномальный рост зерен феррита в поверхностных слоях.A known method for the production of strips of mild steel, adopted as a prototype, which includes hot rolling, cooling the strips in a horizontal position with water to the temperature of the winding, subsequent winding into rolls, cold rolling and annealing. The end of rolling strips of mild steels is carried out at a temperature of rolling end Ткп = 870-900 ° С in order to provide optimal conditions for recrystallization of grains of deformed austenite over the entire thickness of the strips and for the formation of finely dispersed uniformly distributed carbides. The supply of cooling water on the discharge roller table is carried out only from the lower side of the strips, which leads to equalization of the cooling conditions of the upper and lower sides in the temperature range from Tkp = 870-900 ° C to the winding temperature Tcm = 720-750 ° C with a cooling period of 15-25 sec. With this cooling, the complete α → γ transformation processes and the recrystallization of ferrite grains are ensured. This eliminates the deformation of ferritic grains and their abnormal growth. The mechanical stresses in the bending of the strips during winding into rolls at Tcm = 720-750 ° C are also insufficient to stimulate the abnormal growth of ferrite grains in the surface layers.

Технология известного способа позволяет повысить равномерность микроструктуры по толщине полос, исключив образование дефекта поверхности «апельсиновая корка» при последующей штамповке изделий из холоднокатаных отожженных листов (Патент РФ №2177042 - описание, МПК C 21 D 8/04, опубл. 20.12.2001 г. - прототип).The technology of the known method allows to increase the uniformity of the microstructure in the thickness of the strips, eliminating the formation of an “orange peel” surface defect during subsequent stamping of products from cold-rolled annealed sheets (RF Patent No. 2177042 - description, IPC C 21 D 8/04, published on December 20, 2001 - prototype).

Основной недостаток известного способа-прототипа заключается в том, что при его разработке не были учтены предпосылки образования аномальной структуры, заложенные на предыдущем этапе в процессе окончания горячей прокатки при деформации в последней клети чистовой группы стана [1].The main disadvantage of the known prototype method is that during its development the prerequisites for the formation of an anomalous structure, laid down at the previous stage in the process of ending hot rolling during deformation in the last stand of the mill finishing group, were not taken into account [1].

[1] В.А.Пилюшенко, А.И.Яценко и др. «Структура и свойства автолистовой стали». М., Металлургия, 1966 г, стр.117-118.[1] V. A. Pilyushenko, A. I. Yatsenko and others. “Structure and properties of steel sheet”. M., Metallurgy, 1966, pp. 117-118.

Применение известного способа в процессе охлаждения полосы со структурой без дефектов позволяет сохранить равномерность микроструктуры по толщине полосы, но при наличии в структуре аномальных зерен и разнозернистости, полученных при деформациях ниже критических в процессе горячей прокатки в последних клетях чистовой группы стана, этот способ не работает.The application of the known method in the process of cooling a strip with a defect-free structure allows maintaining the uniformity of the microstructure over the strip thickness, but if the structure contains anomalous grains and grain sizes obtained during deformations below critical during hot rolling in the last stands of the mill finishing group, this method does not work.

Наиболее интенсивный процесс образования аномальных зерен феррита и разнозернистости происходит при деформациях ниже критических в последних клетях чистовой группы стана горячей прокатки. Ферритные зерна могут достигнуть величины 1-го номера, при этом разнозернистость может достигать 8 номеров. Наличие аномальных зерен в подкате носит наследственный характер. В холоднокатаном прокате повторяются все дефекты и несовершенства структуры, полученные во время горячей прокатки, при этом во время штамповки не только образуется дефект «апельсиновая корка», но и происходит разрыв изделий, следовательно, имеет место окончательный брак.The most intense process of the formation of anomalous ferrite grains and heterogeneity occurs when the deformations are lower than critical in the last cells of the finishing group of the hot rolling mill. Ferritic grains can reach the value of the 1st number, while the heterogeneity can reach 8 numbers. The presence of abnormal grains in the roll is hereditary. In the cold-rolled steel, all defects and imperfections of the structure obtained during hot rolling are repeated, while during stamping not only the defect “orange peel” is formed, but also the product breaks, therefore, the final marriage takes place.

Таким образом, использование известного способа не может устранить дефекты структуры, полученные до охлаждения полосы при деформации в последних клетях чистовой группы стана горячей прокатки. [1]Thus, the use of the known method cannot eliminate structural defects obtained before cooling of the strip during deformation in the last stands of the finishing group of the hot rolling mill. [one]

Задача, решаемая изобретением, заключается в устранении условий для формирования дефектов микроструктуры с наличием аномальных зерен и разнозернистости. Как следствие, повышается качество холоднокатаного проката и исключается при штамповке на поверхности изделий дефект «апельсиновая корка».The problem solved by the invention is to eliminate the conditions for the formation of defects in the microstructure with the presence of abnormal grains and heterogeneity. As a result, the quality of cold-rolled steel is improved and the defect “orange peel” is excluded when stamping on the surface of products.

Технический результат изобретения заключается в том, что при любом химическом составе, при использовании предлагаемого способа, при соблюдении заданных параметров горячей прокатки получается прокат или подкат с равномерной структурой. Здоровая наследственность подката передается холоднокатаному прокату. При штамповке такого листа исключено образование дефектов «апельсиновая корка» или «гофра».The technical result of the invention lies in the fact that for any chemical composition, using the proposed method, subject to the specified parameters of hot rolling, rolling or rolling with a uniform structure is obtained. The healthy inheritance of rolled products is transmitted to cold-rolled steel. When stamping such a sheet, the formation of defects “orange peel” or “corrugation” is excluded.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства низкоуглеродистой листовой стали, включающем горячую прокатку в черновой и чистовой группе клетей непрерывного широкополосного стана, смотку полосы, холодную прокатку и отжиг, согласно изобретению горячую прокатку в двух последних клетях чистовой группы стана проводят с суммарным обжатием не менее 35%, при этом в последней клети обжатие полосы должно составлять величину не менее 12%, а заправочную скорость на смотку, на выходе из последней клети чистовой группы стана горячей прокатки, определяют в соответствии с зависимостьюThe specified technical result is achieved by the fact that in the method for the production of low-carbon sheet steel, including hot rolling in the roughing and finishing group of stands of a continuous broadband mill, strip winding, cold rolling and annealing, according to the invention, hot rolling in the last two stands of the finishing group of the mill is carried out with total compression not less than 35%, while in the last stand the compression of the strip should be at least 12%, and the filling speed to the winding, at the exit from the last stand of the finishing group with ana hot rolling is determined according to the relation

V_з=К₁-К₂·δ,V _s = K ₁ -K ₂ · δ,

где V_з - оптимальная заправочная скорость на смотку на выходе из чистовой группы клетей непрерывного стана горячей прокатки, м/сек;where V _z is the optimal filling speed for winding at the exit from the finishing group of stands of a continuous hot rolling mill, m / s;

K₁=13 м/сек - критическая скорость движения полосы, полученная согласно расчетным данным методом корреляционного регрессивного анализа опытных данных;K ₁ = 13 m / s - the critical speed of the strip, obtained according to the calculated data by the method of correlation regression analysis of experimental data;

δ - номинальная толщина готовой полосы, мм;δ is the nominal thickness of the finished strip, mm;

К₂<1,1 м/сек·мм - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние номинальной толщины на критическую заправочную скорость для подката и проката толщиной до 3,0 мм;K ₂ <1.1 m / s · mm - an empirical coefficient that takes into account the influence of the nominal thickness on the critical filling speed for rolling and rolling up to 3.0 mm thick;

или К₂≤1,5 м/сек·мм - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние номинальной толщины на критическую заправочную скорость для подката и проката толщиной выше 3,0 мм.or K ₂ ≤1.5 m / s · mm - an empirical coefficient that takes into account the influence of the nominal thickness on the critical filling speed for rolled and rolled products with a thickness above 3.0 mm.

Значения коэффициента К₂ определены методом статистического анализа.The values of the coefficient K ₂ determined by the method of statistical analysis.

При К₂ больше заданных значений для обеих групп толщин снижается заправочная скорость полосы на выходе из чистовой группы стана, происходит разделение обжатий в последних клетях, при котором на образование структуры подката влияют условия деформации только в последней клети, в этом случае обжатие в последней клети становится ниже критического, работает эффект критических деформаций, создаются условия образования аномальных зерен феррита.When K _{2 is} greater than the set values for both groups of thicknesses, the filling speed of the strip at the exit from the finishing group of the mill decreases, the compression in the last stands is separated, in which the formation of the tackle structure is affected by the deformation conditions only in the last stand, in this case the compression in the last stand becomes below critical, the effect of critical deformations works, conditions for the formation of abnormal ferrite grains are created.

Нижний предел значений К₂ ограничен условиями выполнения технологической цепочки, которая связывает строго заданные параметры температуры конца прокатки с заданными параметрами температуры смотки, реализуемой на отводящем рольганге.The lower limit of K ₂ values is limited by the conditions of the technological chain, which connects strictly specified parameters of the temperature of the end of rolling with the specified parameters of the temperature of the winding, which is realized on the discharge roller table.

С увеличением значений К₂ увеличивается заправочная скорость полосы на смотку на выходе из чистовой группы стана, суммарное обжатие в двух последних клетях становится выше критической величины, при которой исключаются условия образования аномального зерна феррита, но при этом могут быть нарушены условия охлаждения полосы до заданных температур смотки на отводящем рольганге. С одной стороны, увеличение скоростей движения полосы способствует улучшению условий получения нормальной структуры подката, с другой стороны, они должны быть оптимальными, чтобы хватило охлаждающей среды (воды) для обеспечения заданной температуры смотки, которая играет большую роль в формировании свойств готового холоднокатаного проката. При определении верхнего предела значений К₂ требуется в каждом случае индивидуальный подход, учитывающий возможности конкретного стана горячей прокатки.With increasing values of K ₂ , the filling speed of the strip to the winding at the exit from the finishing group of the mill increases, the total compression in the last two stands becomes higher than the critical value at which the conditions for the formation of anomalous ferrite grains are excluded, but the conditions for cooling the strip to specified temperatures may be violated winding on the discharge roller table. On the one hand, an increase in strip speeds contributes to an improvement in the conditions for obtaining the normal structure of the rolled product, on the other hand, they must be optimal so that there is enough cooling medium (water) to provide a given winding temperature, which plays a large role in shaping the properties of finished cold-rolled products. In determining the upper limit of K ₂ values, an individual approach is required in each case, taking into account the capabilities of a particular hot rolling mill.

Образование аномальных структур наиболее вероятно при завершении прокатки с пониженными скоростями в межкритическом интервале температур (двухфазной области). Методом статистического анализа в предлагаемом способе определены оптимальные значения деформаций в последних клетях чистовой группы стана горячей прокатки. Суммарное обжатие в последних клетях чистовой группы стана, должно быть не менее 35%, а в последней клети - не менее 12%. При суммарных обжатиях менее 35%, со скоростями движения полосы в последней клети ниже заданного предела, возникают условия образования аномальных зерен феррита.The formation of anomalous structures is most likely at the end of rolling at lower speeds in the intercritical temperature range (two-phase region). The method of statistical analysis in the proposed method determines the optimal values of deformations in the last stands of the finishing group of the hot rolling mill. The total compression in the last stands of the finishing group of the mill should be at least 35%, and in the last stand not less than 12%. With a total reduction of less than 35%, with strip speeds in the last stand below a predetermined limit, conditions for the formation of anomalous ferrite grains arise.

При высоких скоростях движения полосы в последней клети чистовой группы стана происходит суммирование обжатий 2-х последних клетей, а при низких скоростях движения полосы в последней клети, согласно статистическим данным, критическое обжатие соответствует 12%, так как при более низких значениях возможно образование аномального зерна феррита и разнозернистости.At high speeds of the strip in the last stand of the finishing group of the mill, the compression of the last 2 stands is summed up, and at low speeds of the strip in the last stand, according to statistics, the critical compression corresponds to 12%, since at lower values anomalous grain formation is possible ferrite and granularity.

При низких скоростях возможна первичная рекристаллизация перед последней клетью, следовательно, при деформациях выше критических в этой клети формируется равномернозернистая структура, ниже критических - разнозернистая, аномальная. При высоких скоростях без предварительной рекристаллизации этот дефект не проявляется.At low speeds, primary recrystallization in front of the last stand is possible; therefore, with deformations higher than critical, a uniform-grain structure is formed in this stand, lower than critical - a different-grain, abnormal one. At high speeds without preliminary recrystallization, this defect does not occur.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

Предлагаемый способ производства низкоуглеродистой листовой стали реализовали в промышленных условиях, для чего использовали сталь 08Ю для производства автомобильного листа и типа 08Ю для производства эмалированных изделий.The proposed method for the production of low-carbon sheet steel was implemented under industrial conditions, for which they used 08Yu steel for the production of automotive sheets and 08Yu type for the production of enameled products.

Прокатывались слябы на непрерывном широкополосном стане горячей прокатки 2000 с целью получения листового подката для холоднокатаного проката.Slabs were rolled on a continuous broadband hot rolling mill 2000 in order to obtain sheet tack for cold-rolled steel.

Получение горячекатаного подката осуществляли по следующим режимам: температура конца прокатки зависела от номинальной толщины подката; температура смотки выбиралась в зависимости от требований к потребительским свойствам холоднокатаного проката. В дальнейшем горячекатаные рулоны подвергали охлаждению, травлению, холодной прокатке с суммарной степенью обжатия 70-85% и рекристаллизационному отжигу. В основу эксперимента взяты 2 толщины подката для эмалирования (пробы 1, 2) и две толщины для штамповки деталей автомобиля (пробы 3, 4), при этом проверяли варианты влияния сочетаний различных заправочных скоростей на смотку на выходе из чистовой группы стана горячей прокатки с различными суммарными обжатиями в последних клетях. Прослеживали наследственность структуры подката на холоднокатаных партиях, полученных из этого подката. Собирали результаты переработки опытных партий холоднокатаного проката у потребителей.Getting hot-rolled tackle was carried out according to the following modes: the temperature of the end of rolling depended on the nominal thickness of the tackle; winding temperature was selected depending on the requirements for consumer properties of cold-rolled steel. Subsequently, the hot-rolled coils were subjected to cooling, etching, cold rolling with a total reduction ratio of 70-85% and recrystallization annealing. The experiment was based on 2 thicknesses of a tackle for enameling (samples 1, 2) and two thicknesses for stamping car parts (samples 3, 4), while checking the options for the effect of combinations of different filling speeds on the winding at the exit from the finishing group of the hot rolling mill with different total reductions in the last stands. Traced the heredity of the structure of the tack on the cold-rolled parties obtained from this tack. We collected the results of the processing of experimental batches of cold-rolled steel from consumers.

В таблицах 1 и 2 приведены варианты предложенного способа производства листовых сталей, полученных в условиях ОАО «Северсталь».Tables 1 and 2 show the variants of the proposed method for the production of sheet steels obtained in the conditions of OJSC Severstal.

В таблице 1 представлены параметры горячей прокатки и результаты металлографического анализа горячекатаного подката, в таблице 2 приведены механические свойства и структуры холоднокатаного проката исследуемых партий.Table 1 presents the parameters of hot rolling and the results of metallographic analysis of hot rolled steel, table 2 shows the mechanical properties and structures of cold rolled steel of the studied batches.

Таблица 1.
Параметры горячей прокатки подката.Table 1.
Parameters of hot rolling tackle. №
пробыNo.
samples Толщина полосы,
ммStrip thickness
mm Режимы горячей прокаткиHot Rolling Modes ε
обжатия в 11 клети, %ε
reduction in 11 stands,% ε
обжатия в 12 клети, %ε
compression in 12 stands,% ∑
обжатий,
%∑
compression,
% V
скорость заправ м/сек, расчета.V
refueling speed m / s, calculation. V
скорость заправ. м/сек, фактич.V
refueling speed. m / s, actual № зерна феррита макс, ГОСТ 5639Max. Ferrite grain, GOST 5639 Разнозерни-стость феррита в подкатеVariety of ferrite in tackle Температура конца прокатки,°СThe temperature of the end of rolling, ° C Температура смотки, °СWinding temperature, ° С Ткп макс.Tkp max. Ткп мин.TCP min. Тем макс.Topics max Тем мин.That min. 1-11-1 2,32,3 900900 875875 716716 696696 20twenty 1010 30thirty 10,4710.47 9,359.35 4four 66 1-21-2 2,32,3 900900 871871 716716 703703 2222 14fourteen 3636 10,4710.47 9,549.54 55 55 1-31-3 2,32,3 891891 867867 735735 798798 2727 1010 3737 10,4710.47 10,7810.78 66 4four 1-41-4 2,32,3 886886 858858 730730 714714 20twenty 14fourteen 3434 10,4710.47 10,7110.71 66 33 1-51-5 2,32,3 888888 858858 728728 714714 2424 1616 4040 10,4710.47 11,0511.05 88 22 2-12-1 3,53,5 900900 873873 720720 712712 1919 99 2828 7,757.75 7,187.18 33 66 2-22-2 3,53,5 900900 870870 726726 716716 2424 14fourteen 3838 7,757.75 7,037.03 55 55 2-32-3 3,53,5 895895 871871 724724 717717 2525 1313 3838 7,757.75 9,529.52 55 4four 2-42-4 3,53,5 887887 863863 728728 711711 1919 14fourteen 3333 7,757.75 9,389.38 77 33 2-52-5 3,53,5 890890 872872 723723 716716 2525 1616 4141 7,757.75 10,6910.69 88 22 3-13-1 3,03.0 886886 870870 600600 620620 2222 99 3131 9,79.7 8,768.76 1one 88 3-23-2 3,03.0 895895 865865 620620 640640 2323 14fourteen 3737 9,79.7 7,827.82 4four 55 3-33-3 3,03.0 885885 865865 600600 640640 1919 1313 3232 9,79.7 9,89.8 55 4four 3-43-4 3,03.0 892892 867867 620620 660660 18eighteen 14fourteen 3232 9,79.7 10,110.1 66 33 3-53-5 3,03.0 883883 868868 610610 630630 2424 1717 4141 9,79.7 10,710.7 88 22 4-14-1 4,04.0 896896 870870 570570 600600 1919 88 2727 7,07.0 6,546.54 33 77 4-24-2 4,04.0 900900 874874 610610 630630 2525 14fourteen 3939 7,07.0 6,076.07 4four 55 4-34-3 4,04.0 884884 859859 620620 640640 2727 99 3636 7,07.0 7,87.8 66 4four 4-44-4 4,04.0 889889 860860 570570 600600 18eighteen 14fourteen 3232 7,07.0 7,037.03 66 33 4-54-5 4,04.0 896896 872872 620620 640640 2424 1717 4141 7,07.0 8,928.92 77 22

Сравнение режимов горячей прокатки позволяет сделать вывод, что плавки прокатывались примерно в одинаковых температурных условиях, однако результаты металлографического анализа наглядно иллюстрируют влияние заправочных скоростей на смотку на выходе из чистовой группы стана и обжатий в последних клетях. На партиях (1-1, 2-1, 3-1, 4-1), прокатанных в наиболее неблагоприятных деформационно-скоростных условиях, аномальное зерно вырастает 1-4 номера, а разнозернистость феррита достигает 8 номеров согласно ГОСТ 5639. Партии (1-5, 2-5, 3-5, 4-5) имеют наименьшие значения разнозернистости - 2 номера, а наибольший размер зерна феррита соответствует номерам 7-8. Эти партии получены при суммарном обжатии в последних клетях чистовой группы стана горячей прокатки более 35%, а заправочные скорости на выходе из чистовой группы стана выше критических расчетных.A comparison of the hot rolling modes allows us to conclude that the melts rolled at approximately the same temperature conditions, however, the results of metallographic analysis clearly illustrate the influence of refueling speeds on the winding at the exit from the finishing group of the mill and compression in the last stands. On lots (1-1, 2-1, 3-1, 4-1), rolled under the most unfavorable deformation-speed conditions, anomalous grain grows 1-4 numbers, and ferrite different grain size reaches 8 numbers according to GOST 5639. Parties (1 -5, 2-5, 3-5, 4-5) have the lowest values of different grain size - 2 numbers, and the largest grain size of ferrite corresponds to numbers 7-8. These batches were obtained with the total compression in the last stands of the finishing group of the hot rolling mill more than 35%, and the filling speeds at the exit from the finishing group of the mill are higher than the critical calculated ones.

Наследственность структуры подката передается холоднокатаному прокату, что подтверждается данными по структуре холоднокатаного проката, приведенными в таблице 2. В холоднокатаном прокате на партиях, полученных из подката с дефектами структуры, повторяется наличие аномальных зерен феррита и разнозернистость.The heredity of the structure of the rolled product is transferred to cold-rolled steel, which is confirmed by the data on the structure of cold-rolled steel, shown in table 2. In cold-rolled steel, in batches obtained from rolled steel with structural defects, the presence of abnormal ferrite grains and grain size are repeated.

Таблица 2.
Свойства и характеристики микроструктуры готового проката, изготовленного из контрольных плавок. Table 2.
Properties and characteristics of the microstructure of finished products made from control heats. №пробыSample number Схема холодной прокаткиCold rolling pattern σ_т,
МПаσ _t
MPa σ_в,
МПаσ _in
MPa δ₄,
%δ ₄
% Замер глубины лунки по Эриксену, ммEriksen hole depth measurement, mm № макс. зерна феррита ГОСТ 5639No. max. grains of ferrite GOST 5639 Разнозернистость феррита в готовом прокатеFerrite Grain Fineness Выход годного 1 сорта при штамповке, %The yield of 1 grade for stamping,% 1-11-1 2,3→0,52.3 → 0.5 180180 305305 4444 9,79.7 55 4four 8080 1-21-2 2,3→0,52.3 → 0.5 170170 295295 4545 9,79.7 66 4four 8585 1-31-3 2,3→0,52.3 → 0.5 170170 295295 4040 9,89.8 55 55 9292 1-41-4 2,3→0,52.3 → 0.5 178178 322322 3636 9,69.6 66 33 9090 1-51-5 2,3→0,52.3 → 0.5 200200 326326 3737 9,79.7 88 22 9898 2-12-1 3,5→1,03.5 → 1.0 200200 295295 4848 11,211.2 4four 55 7575 2-22-2 3,5→1,03.5 → 1.0 190190 300300 3838 11,211.2 66 4four 8686 2-32-3 3,5→1,03.5 → 1.0 199199 314314 4141 11,011.0 55 55 8282 2-42-4 3,5→1,03.5 → 1.0 188188 308308 4040 11,311.3 77 33 9393 2-52-5 3,5→1,03.5 → 1.0 189189 310310 3636 11.411.4 88 22 9999 3-13-1 3,0→0,83.0 → 0.8 197197 316316 4040 10,710.7 4four 55 8080 3-23-2 3,0→0,83.0 → 0.8 175175 285285 4141 10,610.6 55 55 8787 3-33-3 3,0→0,83.0 → 0.8 189189 300300 4141 10,710.7 55 4four 6060 3-43-4 3,0→0,83.0 → 0.8 205205 310310 4141 10,610.6 66 4four 8989 3-53-5 3,0→0,83.0 → 0.8 195195 313313 4040 10,910.9 88 22 9898 4-14-1 4,0→1,54.0 → 1.5 200200 300300 4343 11,911.9 33 66 6060 4-24-2 4,0→1,54.0 → 1.5 178178 300300 4343 11,911.9 55 55 7878 4-34-3 4,0→1,54.0 → 1.5 190190 300300 4444 11,811.8 77 33 8585 4-44-4 4,0→1,54.0 → 1.5 180180 305305 4343 12,012.0 66 4four 9292 4-54-5 4,0→1,54.0 → 1.5 200200 285285 4141 12,112.1 88 22 9797

Из данных табл.2 вытекает, что механические свойства холоднокатаного проката, имеющего дефекты структуры, соответствуют согласно ГОСТ 9045 категории вытяжки ОСВ. Однако результаты переработки у потребителя показывают, что штампуется металл неодинаково. Выход годного первого сорта у проката без дефектов структуры составляет 92-99%. Разнозернистость и наличие в структуре металла аномальных зерен феррита при штамповке приводит к дефекту «апельсиновая корка» на поверхности заготовок, что снижает выход годного продукции 1-го сорта.From the data of Table 2 it follows that the mechanical properties of cold-rolled steel having structural defects correspond in accordance with GOST 9045 of the OSV drawing category. However, the results of processing by the consumer show that the metal is stamped differently. The yield of first grade for rolled products without structural defects is 92-99%. The different grain size and the presence of abnormal ferrite grains in the metal structure during stamping leads to a “orange peel” defect on the surface of the workpieces, which reduces the yield of 1st grade products.

Известно, что дефекты структуры располагаются отдельными участками (прерывистым или сплошным слоем) вблизи поверхности, а изредка - и в центральной зоне по толщине полосы [1].It is known that structural defects are located in separate sections (discontinuous or continuous layer) near the surface, and occasionally in the central zone along the strip thickness [1].

При аттестации готовой продукции очень трудно обнаружить, то есть попасть на место с дефектом структуры, поэтому прокат с дефектами структуры отгружают потребителю. При переработке выявляются на поверхности изделий дефекты в виде «апельсиновой корки» в местах, соответствующих расположению дефектам структуры.When certification of finished products is very difficult to detect, that is, get into place with a structural defect, so rolled products with structural defects are shipped to the consumer. During processing, defects in the form of an “orange peel” are revealed on the surface of products in places corresponding to the location of structural defects.

Разрывы изделий происходят при наличии в структуре металла разнозернистости зерен феррита, соответствующей 6-8 номеров согласно ГОСТ 5639.Product ruptures occur if there is a grain size of ferrite grains with a grain size corresponding to 6-8 numbers according to GOST 5639.

Коварство дефекта «апельсиновая корка» заключается в том, что крупное зерно феррита, при стандартных механических испытаниях, оказывает положительное влияние на механические свойства стали. Чем крупнее зерно феррита в структуре проката, тем ниже прочностные характеристики и сталь соответствует по механическим свойствам более высоким категориям вытяжки согласно ГОСТ 9045, но штампуется с дефектами.The insidiousness of the “orange peel” defect lies in the fact that a large grain of ferrite, during standard mechanical tests, has a positive effect on the mechanical properties of steel. The larger the ferrite grain in the rolled structure, the lower the strength characteristics and the steel corresponds in mechanical properties to higher categories of drawing according to GOST 9045, but is stamped with defects.

Разнозернистость часто сочетается с сильным измельчением зерен на соседнем участке с аномальными зернами, разница может составлять 4-8 номеров. Во время деформации при штамповке эти участки имеют различные характеристики пластичности и прочности, в результате при деформации возникают участки, где металл, в пределах разных структурных образований, деформируется с разным сопротивлением деформации.Lumpiness is often combined with strong grinding of grains in the adjacent area with abnormal grains, the difference can be 4-8 numbers. During deformation during stamping, these sections have different plasticity and strength characteristics; as a result, during deformation, sections arise where the metal, within different structural formations, deforms with different deformation resistance.

Изобретение иллюстрируется фотографиями, где на фиг.1 представлен внешний вид дефекта «апельсиновая корка» на дне сферической заготовки, выполненной из проката толщиной 1 мм (партия 2-1). При переработке этой партии холоднокатаного проката выход годного 1-го сорта составил 75% (таблица 2, партия 2-1).The invention is illustrated by photographs, where figure 1 shows the appearance of the defect "orange peel" at the bottom of a spherical billet made of rolled metal 1 mm thick (batch 2-1). When processing this batch of cold-rolled steel, the yield of the first grade was 75% (table 2, batch 2-1).

На фиг.2 представлены структуры а) подката и б) холоднокатаного проката вблизи дефекта «апельсиновая корка». Из приведенной структуры на фиг.2а видно, что аномальное зерно достигает номера 3, а разнозернистость соответствует 6 номерам (таблица 1, партия 2-1).Figure 2 presents the structure of a) rolled and b) cold rolled products near the defect "orange peel". From the structure shown in figa shows that the abnormal grain reaches number 3, and the different grain size corresponds to 6 numbers (table 1, batch 2-1).

Так как дефекты подката носят наследственный характер, соответственно в холоднокатаном прокате (фиг.2б) дефект повторяется, зерно феррита достигает номера 4, а разнозернистость соответствует 5 номерам (таблица 2, партия 2-1).Since the defects of the rolling are hereditary, accordingly, in the cold-rolled steel (Fig.2b), the defect is repeated, the ferrite grain reaches number 4, and the different grain size corresponds to 5 numbers (table 2, batch 2-1).

На фиг.3а,б изображены структуры стали для подката и холоднокатаного проката без дефектов. Зерно феррита равномерное 7-8 номера, а разнозернистость зерен в обоих случаях не превышает двух номеров (таблицы 1, 2, партия 2-5).On figa, b depicts the structure of steel for rolling and cold-rolled steel without defects. The ferrite grain is uniform 7-8 numbers, and the grain size of the grains in both cases does not exceed two numbers (tables 1, 2, batch 2-5).

Переработка готового проката для тех же изделий прошла без замечаний, выход годного I сорта достиг 99%.Processing of finished products for the same products went without comment, the yield of first grade reached 99%.

Таким образом, при помощи предлагаемого способа можно исключить условия образования дефектов структуры.Thus, using the proposed method, it is possible to exclude the conditions for the formation of structural defects.

При использовании предлагаемого способа происходит повышение качества холоднокатаного проката за счет получения микроструктуры без дефектов, которая обеспечивает комплекс свойств, необходимых для штампуемости металла без брака.When using the proposed method, there is an increase in the quality of cold-rolled steel due to the obtaining of a microstructure without defects, which provides a set of properties necessary for stamping metal without marriage.

Использование предлагаемого способа производства низкоуглеродистой листовой стали позволяет устранить условия образования дефектов структуры: аномальное зерно феррита и разнозернистость, а тем самым повысить качество холоднокатаного проката.Using the proposed method for the production of low-carbon sheet steel allows to eliminate the conditions for the formation of structural defects: abnormal ferrite grain and grain size, and thereby improve the quality of cold-rolled steel.

Claims (1)

Способ производства низкоуглеродистой листовой стали, включающий горячую прокатку в черновой и чистовой группах клетей непрерывного широкополосного стана, смотку полосы, холодную прокатку и отжиг, отличающийся тем, что горячую прокатку в двух последних клетях чистовой группы стана проводят с суммарным обжатием не менее 35%, при этом в последней клети обжатие полосы составляет не менее 12%, а заправочную скорость на смотку полосы при выходе из последней клети чистовой группы стана горячей прокатки определяют в соответствии с зависимостьюA method for the production of low-carbon sheet steel, including hot rolling in the roughing and finishing groups of stands of a continuous broadband mill, strip winding, cold rolling and annealing, characterized in that hot rolling in the last two stands of the finishing group of the mill is carried out with a total compression of at least 35%, In this case, the compression of the strip in the last stand is not less than 12%, and the filling speed for winding the strip upon leaving the last stand of the finishing group of the hot rolling mill is determined in accordance with V_з=К₁-К₂·δ,V _s = K ₁ -K ₂ · δ, где V₃ - оптимальная заправочная скорость на смотку полосы при выходе из чистовой группы клетей непрерывного стана горячей прокатки, м/с;where V ₃ is the optimal filling speed on the strip winding when leaving the finishing group of stands of a continuous hot rolling mill, m / s; К₁=13 м/с - критическая скорость движения полосы, полученная согласно расчетным данным методом корреляционного регрессивного анализа опытных данных;To ₁ = 13 m / s - the critical speed of the strip, obtained according to the calculated data by the method of correlation regression analysis of experimental data; δ - номинальная толщина готовой полосы, мм;δ is the nominal thickness of the finished strip, mm; К₂≤1,1 м/(с·мм) - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние номинальной толщины на критическую заправочную скорость для проката и подката толщиной до 3,0 мм;K ₂ ≤1.1 m / (s · mm) is an empirical coefficient that takes into account the influence of the nominal thickness on the critical filling speed for rolled and rolled products with a thickness of up to 3.0 mm; или К₂≤1,5 м/(с·мм) - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние номинальной толщины на критическую заправочную скорость для проката и подката толщиной выше 3,0 мм.or K ₂ ≤1.5 m / (s · mm) is an empirical coefficient that takes into account the influence of the nominal thickness on the critical filling speed for rolled and rolled products with a thickness exceeding 3.0 mm.

Images