RU2687620C2 - Способ обработки стальной упаковочной ленты - Google Patents

Способ обработки стальной упаковочной ленты Download PDF

Info

Publication number
RU2687620C2
RU2687620C2 RU2017139325A RU2017139325A RU2687620C2 RU 2687620 C2 RU2687620 C2 RU 2687620C2 RU 2017139325 A RU2017139325 A RU 2017139325A RU 2017139325 A RU2017139325 A RU 2017139325A RU 2687620 C2 RU2687620 C2 RU 2687620C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tape
temperature
wax
rolled
steel
Prior art date
Application number
RU2017139325A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017139325A3 (ru
RU2017139325A (ru
Inventor
Сергей Александрович Ненашев
Алексей Юрьевич Кузьмин
Дмитрий Викторович Нефедов
Original Assignee
Сергей Александрович Ненашев
Алексей Юрьевич Кузьмин
Дмитрий Викторович Нефедов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Александрович Ненашев, Алексей Юрьевич Кузьмин, Дмитрий Викторович Нефедов filed Critical Сергей Александрович Ненашев
Priority to RU2017139325A priority Critical patent/RU2687620C2/ru
Publication of RU2017139325A3 publication Critical patent/RU2017139325A3/ru
Publication of RU2017139325A publication Critical patent/RU2017139325A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2687620C2 publication Critical patent/RU2687620C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C21D1/20Isothermal quenching, e.g. bainitic hardening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к обработке и отделке полосового проката, в частности ленты, предназначенной для упаковки рулонного металла и листов в пачках. Для обеспечения в упаковочной ленте требуемого уровня физико-механических свойств в широком диапазоне толщин от 0,45 до 1,30 мм в условиях высокопроизводительного агрегата обработке подвергают холоднокатаную ленту с содержанием 0,28-0,50 мас.% углерода, при этом ленту нагревают со скоростью 4,5-8,0°С/с до температуры 930-950°С, выдерживают в расплаве свинца в течение 20-50 с при температуре 460-500°С, окрашивают поверхность и сушат, а затем осуществляют покрытие ленты воском в водно-восковой эмульсии, содержащей 20% парафина, с последующим охлаждением воздухом, имеющим температуру 60-70°С. 1 пр., 1 табл., 2 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к отделке полосового проката и может быть использовано при производстве высокопрочной упаковочной ленты, предназначенной для обвязки, упаковки, пакетирования, крепления крупногабаритной продукции, соединения в моноблоки отдельных единиц с целью исключения повреждения и порчи товара при доставке потребителю, используемой в металлургической, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.
Современные механизированные способы упаковки предъявляют особые требования к упаковочной ленте: прочность, достаточную для фиксации продукции при транспортировке и хранении; пластичность, обеспечивающую образование надежных «замков» обвязки; состояние поверхности, обеспечивающее скольжение соприкасающихся поверхностей, а также стойкость к атмосферной коррозии.
Наиболее полно данным требованиям отвечает лента двух классов, класс UMC800HE с временным сопротивлением разрыву σВ≥800 МПа и относительным удлинением δ100≥10%, UMC970HE с временным сопротивлением разрыву σВ≥970 МПа и относительным удлинением δ100≥7,5%.
Известен способ термической обработки стали, осуществляемый путем нагрева до температуры на 20-30°С выше Ас3, выдержки при этой температуре и охлаждения в расплавленном свинце при 540-560°С без последующего отпуска (см., например, Справочник термиста, А.А. Шмыков, Москва, 1952).
Известен способ обработки стальной ленты с содержанием углерода 0,45-0,56%, включающий патентирование металла с нагревом в печи с избытком природного газа и выдержкой в расплаве из смеси 98%NaNO3 и 2%MnO2 при температуре 350-400°С, промывку в холодной воде, покрытие воском и сушку горячим воздухом, после чего ленту пропускают через адгезирующие ролики (патент РФ №2145360 C21D 9/52, 8/02, 2000).
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ обработки стальной ленты из марганцовистой стали с содержанием углерода в пределах 0,26-0,35%, включающий патентирование металла с нагревом в печи с недостатком кислорода до температуры 920-980°С и изотермической выдержкой в расплаве из смеси NaNO3 и MnO2 при температуре 380°С, с последующим охлаждением проточной водой, электрохимическим травлением в 16%-ном растворе серной кислоты, после которого металл дополнительно промывают холодной водой и сушат при температуре около 300°С, а затем пропускают горячую ленту в течение 1-3 с через ванну с водно-восковой эмульсией с последующим обтиром прокладками поверхности движущегося металла (патент РФ №2238987 C21D 8/02, 1/20, 9/52, 2004).
Недостатками данных способов являются отсутствие регламентации требований к исходной заготовке, временных параметров термической обработки, а также сложности обеспечения требуемого уровня механических свойств в широком диапазоне толщин (0,45÷1,30 мм). Это, в свою очередь, не позволяет обеспечить в упаковочной ленте из углеродистой стали, изготавливаемой с изотермической выдержкой в расплаве свинца, уровень характеристик, соответствующих, заявляемым классам прочности 800/970.
На основании вышеприведенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста, заявляемый способ производства высокопрочной ленты, не следует явным образом из известного уровня техники, а, следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Технической задачей, решаемой заявляемым изобретением, является обеспечение в упаковочной ленте требуемого уровня физико-механических свойств в широком диапазоне толщин (0,45-1,30 мм) в условиях высокопроизводительного агрегата патентирования.
Поставленная задача решается тем, что в способе производства высокопрочной упаковочной ленты толщиной 0,45-1,30 мм, согласно изобретению, холоднокатаную ленту с суммарной степенью деформации 55-75% из стали, содержащей 0,28-0,50 мас. % углерода, патентируют путем нагрева ленты со скоростью 4,5-8,0°С/с до температуры 930-950°С в атмосфере, содержащей 0,5-2,4% СО, и изотермической выдержки в расплаве свинца в течение 20-50 с при температуре 460-500°С, после чего ленту окрашивают, сушат и покрывают воском в водно-восковой эмульсии, содержащей 20% парафина со скоростью ее перемещения 2-4 с, с последующим охлаждением воздухом, имеющим температуру 60-70°С.
Сущность заявляемого технического решения заключается в определении оптимальных параметров процесса обработки углеродистой стальной ленты, обеспечивающих ее прочностные и пластические свойства, достаточные для упаковки продукции и ее сохранности во время транспортировки, а также антикоррозионные свойства упаковочной ленты, которые могут быть достигнуты при выполнении следующих условий:
1 Формирование в готовой ленте микроструктуры, состоящей из смеси сорбита и бейнита в соотношении ~60-90/40-10%, с величиной структурного элемента в пределах 6-14 мкм. Характеристики оптимальной микроструктуры установлены эмпирически;
2 Формирование на поверхности ленты толщины воскового покрытия в пределах 0,5-1,0 мкм.
На основании вышеприведенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ производства патентированного высокопрочного холоднокатаного проката, не следует явным образом из известного уровня техники, а, следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Экспериментально установлено, что в нагартованной холоднокатаной заготовке из стали с содержанием 0,28-0,50 мас. % углерода, после завершения фазовых (α→γ) превращений при температуре Ас3, в образовавшемся мелком зерне аустенита при скоростях нагрева 4,5-8,0°С/с сохраняется фазовый наклеп, который способствует интенсификации процесса статической рекристаллизации, сопровождающейся повторным измельчением зерна аустенита, которая полностью завершается к температурам 930-950°С, что способствует при дальнейшей изотермической выдержке в расплаве свинца при температуре 460-500°С формированию структуры бейнита/сорбита с величиной структурного элемента в пределах 6-14 мкм. Отклонение от заявляемых температурно-скоростных параметров нагрева приводит к формированию областей феррита, разнозернистости микроструктуры готовой ленты, чрезмерному росту зерна аустенита, что способствует недостижению показателей прочности и пластичности.
Выбранные пределы содержания углерода 0,28-0,50 мас. %, при заявляемых параметрах температурно-скоростной обработки нагартованной холоднокатаной ленты, способствуют формированию микроструктуры, состоящей из сорбита в пределах 60-90% и бейнита в пределах 40-10%. При содержании углерода менее 0,28 мас. % в готовой ленте формируется феррито-, сорбито-, бейнитная смесь, что не позволяет обеспечить требуемый класс прочности. При содержании углерода более 0,50 мас. % в ленте формируется бейнито-мартенситная структура, не позволяющая получать относительное удлинение на уровне 7,5%.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлены, формируемые микроструктуры, характерные для температур нагрева 850 и 950°С.
Фиг. 1 - оптическая фотография образца из стали с массовой долей углерода 0,36% при увеличении ×400: σВ=735 Н/мм2, δ100 =13,6%, температура нагрева 850°С (85% сорбита, 10% феррита, 5% перлита); фиг. 2 - оптическая фотография образца из стали с массовой долей углерода 0,36% при увеличении ×400: σВ=897 Н/мм2, δ100=11,5%, температура нагрева 950°С (88% сорбита, 12% бейнита).
В секциях прямого пламенного нагрева печи аустенизации происходит очистка поверхности полосы при ее нагреве непосредственно в восстановительной атмосфере, которая производится при горении природного газа и воздуха, смешиваемых при соотношении несколько ниже оптимального коэффициента избытка воздуха при сжигании газа. Восстановительная атмосфера достигается за счет поддержания в продуктах горения доли СО на уровне 0,5-2,4% и обеспечивает отсутствие на поверхности ленты продуктов окисления, снижающих теплообмен между расплавом свинца и самой лентой, способствуя, тем самым, повышению равномерности и однородности механических свойств как по длине, так и по ширине ленты. Отсутствие окисной пленки исключает ее осыпание при перегибах, повышая, тем самым, технологичность ленты при эксплуатации.
Время изотермической выдержки 20-50 с ограничено с одной стороны временем полного протекания процессов γ→α превращения, с другой, производственными и материальными затратами.
Выбранные временные интервалы нахождения ленты в ванне с водно-восковой эмульсией с содержанием 20% парафина и температуры охлаждения в пределах 60-70°С способствуют формированию на ее поверхности однородного воскового покрытия толщиной 0,5-1,0 мкм без непокрытых участков, что обеспечивает скольжение соприкасающихся поверхностей, а также стойкость к атмосферной коррозии. Отклонение от заявляемых времени нахождения ленты в ванне с водно-восковой эмульсией, массовой доли парафина, температур сушки приводит к появлению участков, не покрытых воском, либо чрезмерной толщины покрытия, ухудшая скольжение трущихся поверхностей, затрудняя использование продукции при механизированных способах упаковки.
Пример осуществления способа
Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли при производстве патентированной ленты из холоднокатаной нагартованной полосовой стали в условиях ООО «Уральская Металлообрабатывающая Компания». Нагартованную ленту подвергали термической обработке в высокопроизводительном агрегате патентирования, окрашиванию и покрытию воском.
Испытание на растяжение, для оценки уровня механических свойств, проводили на плоских пропорциональных образцах по ГОСТ 11701, оценку микроструктуры проводили с помощью оптической микроскопии в соответствии с ГОСТ 5639 и ГОСТ 5640.
Технологические параметры производства ленты, механические свойства и микроструктура стали представлена в таблице 1. По варианту №2, 4, 8 была произведена лента, параметры технологии производства которого выходят за объемы предмета данного изобретения (сравнительный вариант).
Полученную ленту испытывали при механизированной упаковке пачек и рулонов листовой стали в цехах ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
Из таблицы 1 видно, что лента, обработанная по режимам №2, 4, 8 либо не соответствует требованиям по пределу прочности, предъявляемым к классам прочности 800/970, либо по показателям пластичности.
На основании вышеизложенного, можно сделать вывод, что заявляемый способ работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в наиболее близком аналоге.
Заявляемый способ может найти широкое применение при производстве высокопрочной ленты с требуемыми регламентируемыми механическими параметрами.
Следовательно, заявляемый способ, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Figure 00000001

Claims (1)

  1. Способ обработки холоднокатаной стальной упаковочной ленты толщиной 0,45-1,30 мм, включающий патентирование ленты, нанесение покрытия воском путем пропускания ленты через ванну с водно-восковой эмульсией и сушки горячим воздухом, отличающийся тем, что обработке подвергают холоднокатаную с суммарной степенью деформации 55-75% ленту из стали, содержащей 0,28-0,50 мас.% углерода, при этом патентирование осуществляют путем нагрева ленты со скоростью 4,5-8,0°С/с до температуры 930-950°С в атмосфере, содержащей 0,5-2,4% СО, и изотермической выдержки в расплаве свинца в течение 20-50 с при температуре 460-500°С, после патентирования проводят окрашивание поверхности ленты и сушку, а затем осуществляют покрытие ленты воском в водно-восковой эмульсии, содержащей 20% парафина со скоростью ее перемещения 2-4 с, с последующим охлаждением воздухом, имеющим температуру 60-70°С.
RU2017139325A 2017-11-13 2017-11-13 Способ обработки стальной упаковочной ленты RU2687620C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139325A RU2687620C2 (ru) 2017-11-13 2017-11-13 Способ обработки стальной упаковочной ленты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139325A RU2687620C2 (ru) 2017-11-13 2017-11-13 Способ обработки стальной упаковочной ленты

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017139325A3 RU2017139325A3 (ru) 2019-05-13
RU2017139325A RU2017139325A (ru) 2019-05-13
RU2687620C2 true RU2687620C2 (ru) 2019-05-15

Family

ID=66548602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017139325A RU2687620C2 (ru) 2017-11-13 2017-11-13 Способ обработки стальной упаковочной ленты

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2687620C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2145360C1 (ru) * 1999-05-18 2000-02-10 Зао "Уралинжиниринг" Способ обработки стальной ленты
US6328826B1 (en) * 1999-07-30 2001-12-11 Usinor Method of fabricating “TRIP” steel in the form of thin strip, and thin strip obtained in this way
RU2238987C2 (ru) * 2002-03-13 2004-10-27 Зао "Уралинжиниринг" Способ обработки стальной ленты
RU2449030C2 (ru) * 2005-11-10 2012-04-27 С.Д. Вэльцхольц Кг Способ и устройство для непрерывного формирования бейнитной структуры в углеродистой стали, прежде всего в полосовой стали
EP2647730A2 (en) * 2012-04-03 2013-10-09 Rautaruukki Oy A method for manufacturing a high strength formable continuously annealed steel strip, a high strength formable continuously annealed steel strip product and a steel coil

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2145360C1 (ru) * 1999-05-18 2000-02-10 Зао "Уралинжиниринг" Способ обработки стальной ленты
US6328826B1 (en) * 1999-07-30 2001-12-11 Usinor Method of fabricating “TRIP” steel in the form of thin strip, and thin strip obtained in this way
RU2238987C2 (ru) * 2002-03-13 2004-10-27 Зао "Уралинжиниринг" Способ обработки стальной ленты
RU2449030C2 (ru) * 2005-11-10 2012-04-27 С.Д. Вэльцхольц Кг Способ и устройство для непрерывного формирования бейнитной структуры в углеродистой стали, прежде всего в полосовой стали
EP2647730A2 (en) * 2012-04-03 2013-10-09 Rautaruukki Oy A method for manufacturing a high strength formable continuously annealed steel strip, a high strength formable continuously annealed steel strip product and a steel coil

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017139325A3 (ru) 2019-05-13
RU2017139325A (ru) 2019-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0710644A2 (pt) método de produção de chapa de aço galvanizada por imersão a quente e recozida com excelentes capacidades de trabalho, pulverização e deslizamento
WO2015163016A1 (ja) 熱間プレス成形品の製造方法および熱間プレス成形品
Chen et al. Effect of asymmetric hot rolling on texture, microstructure and magnetic properties in a non-grain oriented electrical steel
RU2015112317A (ru) Способ изготовления деформационно-упрочнённых стальных деталей с покрытием и листы с предварительно нанесённым покрытием для изготовления этих деталей
RU2632042C2 (ru) Высокопрочная сталь, обладающая хорошей пластичностью, и способ получения посредством обработки методом закалки с распределением с помощью ванны для цинкования
KR20100108543A (ko) 금속 코팅된 강철 스트립
US20190112683A1 (en) Steel sheet suitable for enamelling and method for producing such a sheet
KR20160018577A (ko) 스틸 벨트용 강판 및 그 제조 방법 및 스틸 벨트
CN109504930A (zh) 抗拉强度大于1300MPa的热镀锌钢板及其生产方法
PL205645B1 (pl) Sposób wytwarzania blachy stalowej dwufazowej i sposób ciągłego cynkowania taśmy stalowej
US4065329A (en) Continuous heat treatment of cold rolled steel strip
JP2016064440A (ja) 熱間プレス成形品の製造方法および熱間プレス成形品
JPH0273918A (ja) 表面光択が優れ発銹抵抗の大きなステンレス鋼薄板の製造方法
RU2687620C2 (ru) Способ обработки стальной упаковочной ленты
US8940111B2 (en) Method of achieving trip microstructure in steels by means of deformation heat
JP2010121181A (ja) 熱間プレス加工用鋼板
JP2008255422A (ja) キュリー点を有する鋼帯の連続焼鈍方法および連続焼鈍設備
RU2604081C1 (ru) Способ производства непрерывно отожженного нестареющего холоднокатаного проката ультра глубокой вытяжки
RU2679786C1 (ru) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛЬНОЙ ЛЕНТЫ ТОЛЩИНОЙ 0,30-1,5 ММ ИЗ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ С ПРЕДЕЛОМ ПРОЧНОСТИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ 800 -1200МПа
JP7269696B2 (ja) 高成形性の二重相鋼
RU2649486C1 (ru) Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием
RU2238987C2 (ru) Способ обработки стальной ленты
RU2152444C1 (ru) Способ производства стальных полос
Radionova et al. The study of aging cold rolled and hot dip galvanized automotive steel
JP3804169B2 (ja) 耐リジング性に優れるフェライト系ステンレス薄鋼板の製造方法