RU2714150C1 - Method of making steel double-layer hot-rolled sheets - Google Patents
Method of making steel double-layer hot-rolled sheets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714150C1 RU2714150C1 RU2019127803A RU2019127803A RU2714150C1 RU 2714150 C1 RU2714150 C1 RU 2714150C1 RU 2019127803 A RU2019127803 A RU 2019127803A RU 2019127803 A RU2019127803 A RU 2019127803A RU 2714150 C1 RU2714150 C1 RU 2714150C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- workpiece
- billet
- layer
- sheet
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/04—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
- C21D9/48—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, а более конкретно к производству стальных двухслойных горячекатаных листов, состоящих из основного слоя, выполненного из углеродистой, низколегированной или легированной стали, и плакирующего слоя, выполненного из коррозионно-стойкой стали, предназначенных для изготовления труб большого диаметра, оборудования нефтеперерабатывающей, химической промышленности, а также других отраслей, где необходимо сочетание коррозионной стойкости и высоких механических свойств.The invention relates to the field of metallurgy, and more specifically to the production of steel double-layer hot-rolled sheets consisting of a base layer made of carbon, low alloy or alloy steel, and a clad layer made of corrosion-resistant steel, intended for the manufacture of large diameter pipes, oil refining equipment , chemical industry, as well as other industries where a combination of corrosion resistance and high mechanical properties is required.
Известен способ изготовления плакированного материала, состоящего из основного материала и одного или более слоев поверхностного материала, наложенных с одной или обеих сторон основного материала, описанный в патенте РФ №2388583 (опубл. 10.05.2010). В этом способе на этапе подготовки основного материала изготавливают слиток для основного материала путем плавления и литья металла, используемого в качестве основного материала, и на этапе подготовки поверхностного материала изготавливают слиток для поверхностного материала путем плавления и литья металла, используемого в качестве поверхностного материала, который отличается от основного материала по содержанию компонентов. Многослойный материал получают путем размещения слитка для поверхностного материала в заранее определенном положении с одной или обеих сторон слитка для основного материала. Плакированный материал получают посредством горячей прокатки подготовленного многослойного материала.A known method of manufacturing a clad material, consisting of a base material and one or more layers of surface material superimposed on one or both sides of the base material, is described in RF patent No. 2388583 (publ. 05/10/2010). In this method, at the stage of preparing the base material, an ingot for the base material is made by melting and casting the metal used as the base material, and at the stage of preparing the surface material, an ingot for the surface material is made by melting and casting the metal used as the surface material, which is different from the main material according to the content of the components. A multilayer material is obtained by placing an ingot for a surface material in a predetermined position on one or both sides of the ingot for the base material. Clad material is obtained by hot rolling the prepared laminate.
Недостаток этого известного способа заключается в том, что он не регламентирует температурные режимы нагрева и прокатки многослойной заготовки. При произвольно выбранных режимах нагрева и прокатки заготовки возможно образование расслоений в граничной зоне многослойных листов, снижающих сплошность соединения слоев. Кроме того, отсутствие в данном способе операции ускоренного охлаждения прокатанных многослойных листов не позволяет обеспечить высокий уровень их механических свойств без дополнительного легирования стали заготовки.The disadvantage of this known method is that it does not regulate the temperature conditions of heating and rolling of the multilayer workpiece. With arbitrarily selected modes of heating and rolling the workpiece, the formation of delaminations in the boundary zone of multilayer sheets is possible, which reduces the continuity of the connection of the layers. In addition, the absence in this method of the operation of accelerated cooling of laminated multilayer sheets does not allow to ensure a high level of their mechanical properties without additional alloying of the steel billet.
Известен способ изготовления двухслойных горячекатаных листов с плакирующим слоем из коррозионно-стойкой стали, описанный в патенте РФ №2255848 (опубл. 10.07.2005). В этом способе получают двухслойные заготовки методом электрошлаковой наплавки после чего осуществляют их горячую прокатку. Данный способ характеризуется тем, что электрошлаковую наплавку ведут расходуемыми электродами из коррозионно-стойкой стали определенного состава. Кроме того, нагрев двухслойных заготовок под прокатку проводят ступенчато: сначала в печи с температурой 650÷1000°С, обеспечивая общее время пребывания в этой печи, включая нагрев и выдержку τ1 (мин), в соответствии с выражением τ1≥0,1⋅h, где h - толщина двухслойной заготовки (мм); затем производят нагрев заготовок до температуры 1160÷1280°С вместе с печью, обеспечивая общее время нагрева и выдержки τ2 (мин), в соответствии с выражением τ2≥0,9⋅h. В процессе прокатки проводят подстуживание раскатов от температуры 1070±20°С до температуры 1030±5°С, не деформируя металл в указанном интервале температур, а прокатку заканчивают при температурах не ниже 960°С.A known method of manufacturing a two-layer hot-rolled sheets with a cladding layer of corrosion-resistant steel, described in the patent of the Russian Federation No. 2255848 (publ. 10.07.2005). In this method, two-layer billets are obtained by the method of electroslag surfacing, after which they are hot rolled. This method is characterized in that electroslag surfacing is performed with consumable electrodes made of corrosion-resistant steel of a certain composition. In addition, heating of two-layer billets for rolling is carried out stepwise: first in a furnace with a temperature of 650 ÷ 1000 ° C, providing a total residence time in this furnace, including heating and holding τ 1 (min), in accordance with the expression τ 1 ≥0.1 ⋅h, where h is the thickness of the two-layer workpiece (mm); then the billets are heated to a temperature of 1160 ÷ 1280 ° С together with the furnace, providing the total heating and holding time τ 2 (min), in accordance with the expression τ 2 ≥0.9⋅h. In the process of rolling, reinforcing strips is carried out from a temperature of 1070 ± 20 ° C to a temperature of 1030 ± 5 ° C, without deforming the metal in the indicated temperature range, and rolling is completed at temperatures not lower than 960 ° C.
Недостаток этого известного способа заключается в том, что представленный режим нагрева двухслойной заготовки под прокатку обладает низкой эффективностью и не обеспечивает рациональный баланс между качеством изготавливаемого двухслойного листа и затратами на проведение нагрева заготовки. Кроме того, отсутствие в данном способе операции ускоренного охлаждения прокатанного двухслойного листа не позволяет обеспечить высокий уровень механических свойств основного слоя листов, в частности ударной вязкости при отрицательных температурах.The disadvantage of this known method is that the presented mode of heating a two-layer billet for rolling has low efficiency and does not provide a rational balance between the quality of the manufactured two-layer sheet and the cost of heating the billet. In addition, the absence in this method of the operation of accelerated cooling of the rolled two-layer sheet does not allow to provide a high level of mechanical properties of the main layer of the sheets, in particular impact strength at low temperatures.
Наиболее близким аналогом можно считать описанный в патенте РФ №2633412 (опубл. 12.10.2017) способ получения листовой плакированной стали, включающий получение заготовки листа, состоящей из основного слоя из углеродистой стали и плакирующего слоя из коррозионно-стойкой стали, и ее горячую прокатку. Данный способ характеризуется тем, что нагрев заготовки перед горячей прокаткой осуществляют в диапазоне температур от 1200 до 1250°С, а охлаждение после прокатки ведут до температуры 600÷650°С со скоростью не менее 7°С/сек с получением листа из плакированной стали, причем плакирующий слой из коррозионно-стойкой стали имеет мартенситную структуру и содержит компоненты в определенном соотношении.The closest analogue can be considered described in the patent of Russian Federation No. 2633412 (publ. 12.10.2017) a method for producing clad steel sheet, which includes the preparation of a sheet blank consisting of a base layer of carbon steel and a clad layer of corrosion-resistant steel, and its hot rolling. This method is characterized in that the preform is heated before hot rolling in a temperature range from 1200 to 1250 ° C, and cooling after rolling is carried out to a temperature of 600 ÷ 650 ° C at a rate of at least 7 ° C / s to produce a clad steel sheet, moreover, the cladding layer of corrosion-resistant steel has a martensitic structure and contains components in a certain ratio.
Недостаток данного способа заключается в том, что в нем не учитывается влияние на качественные показатели продукции и его эффективность скорости нагрева заготовки под прокатку и необходимости рациональной этапности данной операции. Кроме того, в данном способе не регламентирован температурный режим прокатки двухслойной заготовки. При произвольно выбранных режимах нагрева и прокатки заготовки возможно образование расслоений в граничной зоне двухслойных листов, снижающих сплошность соединения слоев.The disadvantage of this method is that it does not take into account the effect on the quality indicators of the product and its efficiency, the heating rate of the workpiece for rolling and the need for rational stages of this operation. In addition, in this method the temperature regime of rolling of a two-layer billet is not regulated. With arbitrarily selected modes of heating and rolling the workpiece, the formation of delaminations in the boundary zone of two-layer sheets is possible, which reduces the continuity of the connection of the layers.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления двухслойных стальных горячекатаных листов, который позволил бы преодолеть отмеченные недостатки указанных аналогов и получить технический результат в виде обеспечения высокого качества соединения слоев (сплошности) и формирования высокого уровня механических свойств основного слоя листа, в частности, ударной вязкости при отрицательной температуре испытаний.The objective of the present invention is to develop a method of manufacturing two-layer steel hot-rolled sheets, which would overcome the noted drawbacks of these analogues and obtain a technical result in the form of ensuring high quality layer bonding (continuity) and the formation of a high level of mechanical properties of the main layer of the sheet, in particular, impact strength negative temperature test.
Данная задача решается в настоящем изобретении с достижением указанного технического результата тем, что предложен способ изготовления стальных двухслойных горячекатаных листов, включающий следующие операции: стальную двухслойную заготовку, у которой плакирующий слой выполнен из коррозионно-стойкой стали, ступенчато нагревают в печи, при этом вначале данную заготовку нагревают до температуры не менее 450°С при скорости нагрева N1 (°С/мин), соответствующей выражению N1=(k1⋅h)±0,5, где k1 - эмпирический коэффициент, равный 0,006÷0,010, h - номинальная толщина заготовки (мм), после чего заготовку нагревают со скоростью N2 (°С/мин) до температуры не менее Т2 (°С), при этом N2=(k2⋅h)±5, где k2 - эмпирический коэффициент, равный 0,06÷0,10, Т2=(Т3-150)±50, где Т3 - минимальная температура данной заготовки, которую требуется обеспечить к моменту ее выдачи из печи (°С), далее заготовку нагревают со скоростью N3 (°С/мин) до температуры, соответствующей диапазону от Т3 до (Т3+20), при этом N3=(k1⋅h)±0,5, после чего заготовку при поддержании ее температуры в диапазоне от Т3 до (Т3+20) выдерживают в печи в течение не менее 120 минут; далее осуществляют горячую прокатку заготовки, при этом завершают данную операцию при температуре прокатываемой заготовки не более 920°С; после чего осуществляют охлаждение полученного листа водой.This problem is solved in the present invention with the achievement of the specified technical result by the fact that a method for manufacturing steel double-layer hot-rolled sheets is proposed, which includes the following operations: a steel double-layer billet, in which the cladding layer is made of corrosion-resistant steel, is heated in a furnace in steps, with this first the preform is heated to a temperature of at least 450 ° C at a heating rate of N 1 (° C / min) corresponding to the expression N 1 = (k 1 ⋅h) ± 0.5, where k 1 is an empirical coefficient of 0.006 ÷ 0.010, h - face value the prefabricated thickness (mm), after which the preform is heated at a rate of N 2 (° C / min) to a temperature of at least T 2 (° C), with N 2 = (k 2 ⋅h) ± 5, where k 2 is an empirical coefficient equal to 0.06 ÷ 0.10, T 2 = (T 3 -150) ± 50, where T 3 is the minimum temperature of this workpiece, which must be ensured by the time of its delivery from the furnace (° C), then the workpiece is heated at a speed of N 3 (° C / min) to a temperature corresponding to the range from T 3 to (T 3 +20), with N 3 = (k 1 ⋅h) ± 0.5, after which the workpiece, while maintaining its temperature in the range from T 3 to (T 3 +20) is kept in the oven for at least her 120 minutes; then hot rolling of the workpiece is carried out, and this operation is completed at a temperature of the rolled workpiece not more than 920 ° C; then carry out the cooling of the resulting sheet with water.
Особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что горячую прокатку заготовки могут осуществлять за три стадии, тогда толщина подката между первой и второй стадией прокатки h12 (мм) соответствует выражению h12=(k3⋅h23)±10, где k3 - эмпирический коэффициент, равный 1,5÷2,0, h23 - толщина подката, которую требуется обеспечить между второй и третьей стадией прокатки (мм), при этом h23=(k4⋅hл)±10, где k4 - эмпирический коэффициент, равный 2,2÷2,8, hл - номинальная толщина изготавливаемого листа (мм).A feature of the method of the present invention is that the hot rolling of the workpiece can be carried out in three stages, then the thickness of the rolling between the first and second rolling stages h 12 (mm) corresponds to the expression h 12 = (k 3 ⋅h 23 ) ± 10, where k 3 is an empirical coefficient equal to 1.5 ÷ 2.0, h 23 is the thickness of the tack that you want to ensure between the second and third stage of rolling (mm), while h 23 = (k 4 ⋅h l ) ± 10, where k 4 - an empirical coefficient equal to 2.2 ÷ 2.8, h l - the nominal thickness of the manufactured sheet (mm).
В этом случае вторую стадию горячей прокатки заготовки начинают при ее температуре не менее ТН2 (°С), при этом ТН2=ТКП+30, где ТКП - температура данной заготовки в момент окончания ее горячей прокатки, °С.In this case, the second stage of hot rolling of the billet begins at a temperature of at least T H2 (° C), with T H2 = T KP +30, where T KP is the temperature of the billet at the time of the end of its hot rolling, ° C.
Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что охлаждение листа после горячей прокатки могут осуществлять подачей воды на его поверхности, расположенные с обеих его сторон, тогда отношение удельного расхода воды, подаваемой на поверхность листа со стороны его плакирующего слоя, к удельному расходу воды, подаваемой на поверхность листа со стороны его основного слоя, равно 1,0÷1,3.Another feature of the method of the present invention is that the sheet can be cooled after hot rolling by supplying water on its surface located on both sides of it, then the ratio of the specific flow rate of water supplied to the surface of the sheet from the side of its cladding layer to the specific flow rate water supplied to the surface of the sheet from the side of its main layer is equal to 1.0 ÷ 1.3.
Сущность предложенного способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
Для реализации данного способа используется стальная двухслойная заготовка, основной слой которой выполнен из углеродистой, низколегированной или легированной стали, а плакирующий слой выполнен из коррозионно-стойкой стали. Данная заготовка, помещается в нагревательную печь, в которой осуществляют ее ступенчатый нагрев. Первый этап проводят со сравнительно небольшой скоростью нагрева N1 (°С/мин) до достижения температуры заготовки не менее 450°С, при этом N1=(k1⋅h)±0,5, где k1 - эмпирический коэффициент, равный 0,006÷0,010, h - номинальная толщина заготовки (мм). Это позволяет избежать нежелательных термических напряжений в двухслойной заготовке. На втором этапе проводят интенсивный нагрев заготовки со скоростью N2 (°С/мин) до температуры не менее Т2 (°С), при этом N2=(k2⋅h)±5, где k2 - эмпирический коэффициент, равный 0,06÷0,10, Т2=(Т3-150)±50, где Т3 - минимальная температура данной заготовки, которую требуется обеспечить к моменту ее выдачи из печи (°С), соответствующая диапазону 1100÷1250°С, преимущественно диапазону 1200÷1250°С. Увеличение скорости нагрева заготовки на втором этапе позволяет оптимизировать суммарное время нагрева и соответственно затраты на производство. На третьем этапе скорость нагрева снижают до величины N3=(k1⋅h)±0,5, и нагревают заготовку до температуры, соответствующей диапазону от Т3 до (Т3+20), после чего заготовку при поддержании ее температуры в указанном диапазоне выдерживают в печи в течение не менее 120 минут. Сниженная скорость нагрева заготовки на третьем этапе и последующая выдержка заготовки в печи обеспечивают равномерный нагрев основного и плакирующего слоев, что принципиально важно для получения качественного двухслойного листа при дальнейшей прокатке.To implement this method, a two-layer steel billet is used, the main layer of which is made of carbon, low alloy or alloy steel, and the cladding layer is made of corrosion-resistant steel. This workpiece is placed in a heating furnace, in which it is carried out stepwise heating. The first stage is carried out with a relatively low heating rate of N 1 (° C / min) until the workpiece temperature is not less than 450 ° C, while N 1 = (k 1 ⋅h) ± 0.5, where k 1 is an empirical coefficient equal to 0.006 ÷ 0.010, h is the nominal thickness of the workpiece (mm). This avoids undesirable thermal stresses in the two-layer workpiece. At the second stage, the workpiece is intensively heated at a rate of N 2 (° C / min) to a temperature of at least T 2 (° C), with N 2 = (k 2 ⋅h) ± 5, where k 2 is an empirical coefficient equal to 0.06 ÷ 0.10, T 2 = (T 3 -150) ± 50, where T 3 is the minimum temperature of this workpiece, which must be ensured by the time it is discharged from the furnace (° С), corresponding to the range 1100 ÷ 1250 ° С , mainly in the range of 1200 ÷ 1250 ° C. The increase in the heating rate of the workpiece in the second stage allows you to optimize the total heating time and, accordingly, production costs. At the third stage, the heating rate is reduced to a value of N 3 = (k 1 ⋅h) ± 0.5, and the workpiece is heated to a temperature corresponding to the range from T 3 to (T 3 +20), after which the workpiece is maintained at a specified temperature range kept in the oven for at least 120 minutes. The reduced heating rate of the preform in the third stage and subsequent exposure of the preform in the furnace provide uniform heating of the main and clad layers, which is fundamentally important for obtaining a high-quality two-layer sheet during further rolling.
После выдачи заготовки из печи осуществляют ее горячую прокатку, при этом завершают данную операцию при температуре прокатываемой заготовки не более 920°С. Обеспечение температуры окончания деформации заготовки при прокатке не выше указанного значения способствует формированию в основном слое листа требуемого структурно-фазового состояния и механических свойств.After the workpiece is dispensed from the furnace, it is hot rolled, and this operation is completed at a temperature of the rolled workpiece not more than 920 ° C. Ensuring the temperature of the end of the deformation of the workpiece during rolling no higher than the specified value contributes to the formation in the main layer of the sheet of the desired structural phase state and mechanical properties.
В частном случае реализации способа по настоящему изобретению горячую прокатку заготовки осуществляют за три стадии, при этом толщина подката между первой и второй стадией прокатки h12 (мм) соответствует выражению h12=(k3⋅h23)±10, где k3 - эмпирический коэффициент, равный 1,5÷2,0, h23 - толщина данного подката, которую требуется обеспечить между второй и третьей стадией прокатки (мм), при этом h23=(k4⋅hл)±10, где k4 - эмпирический коэффициент, равный 2,2÷2,8, hл - номинальная толщина изготавливаемого листа. В этом случае вторую стадию горячей прокатки заготовки начинают при ее температуре не менее ТН2 (°С), при этом TH2=ТКП+30, где ТКП - температура данной заготовки в момент окончания ее горячей прокатки (°С). Реализация операции горячей прокатки в соответствии с указанными условиями позволяет сформировать наилучший баланс промежуточных толщин между стадиями, снизить неравномерность температуры по толщине раската, а также устранить вероятность сильного переохлаждения, что дополнительно повышает качество соединения основного и плакирующего слоев.In the particular case of the implementation of the method of the present invention, the hot rolling of the billet is carried out in three stages, the thickness of the rolling between the first and second rolling stages h 12 (mm) corresponds to the expression h 12 = (k 3 ⋅h 23 ) ± 10, where k 3 - an empirical coefficient equal to 1.5 ÷ 2.0, h 23 is the thickness of this rolling, which is required to be ensured between the second and third rolling stages (mm), while h 23 = (k 4 ⋅h l ) ± 10, where k 4 - empirical coefficient equal to 2.2 ÷ 2.8, h l - nominal thickness of the manufactured sheet. In this case, the second stage of hot rolling of the billet begins at a temperature of at least T H2 (° C), with T H2 = T KP +30, where T KP is the temperature of the billet at the end of its hot rolling (° C). The implementation of the hot rolling operation in accordance with the specified conditions allows you to create the best balance of intermediate thicknesses between the stages, reduce the uneven temperature across the thickness of the roll, and also eliminate the likelihood of severe hypothermia, which further improves the quality of the connection of the main and clad layers.
Способ по настоящему изобретению может быть дополнительно усовершенствован за счет регламентирования условий проведения охлаждения листа водой. В этом случае охлаждение листа после горячей прокатки осуществляют подачей воды на его поверхности, расположенные с обеих его сторон, при этом отношение удельного расхода воды, подаваемой на поверхность листа со стороны его плакирующего слоя, к удельному расходу воды, подаваемой на поверхность листа со стороны его основного слоя, равно 1,0÷1,3. Реализация операции охлаждения листа в соответствии с указанными условиями позволяет улучшить его плоскостность за счет компенсации напряжений, возникающих из-за различия коэффициентов линейного расширения основного и плакирующего слоев.The method of the present invention can be further improved by regulating the conditions for cooling the sheet with water. In this case, cooling of the sheet after hot rolling is carried out by supplying water on its surface located on both its sides, while the ratio of the specific flow rate of water supplied to the surface of the sheet from the side of its cladding layer to the specific flow rate of water supplied to the surface of the sheet from its side the main layer is 1.0 ÷ 1.3. The implementation of the operation of cooling the sheet in accordance with the specified conditions allows to improve its flatness by compensating for stresses arising from the difference in the coefficients of linear expansion of the main and clad layers.
Авторами установлено, что при температуре заготовки к моменту окончания первой стадии нагрева менее 450°С дальнейший интенсивный нагрев повышает риск ее разрушения. Также установлено, что при скоростях нагрева на первом и втором этапах соответственно более упомянутых величин N1 и N2 в двухслойной стальной заготовке возникают значительные внутренние напряжения, которые могут привести к образованию ее дефектов, вплоть до разрушения. При скоростях нагрева на первом и втором этапах соответственно менее упомянутых величин N1 и N2 необоснованно повышается продолжительность нагрева заготовки и соответственно затраты на производство стального двухслойного листа.The authors found that at the temperature of the workpiece by the time the first stage of heating is completed less than 450 ° C, further intensive heating increases the risk of its destruction. It was also found that at heating rates in the first and second stages, respectively, of the above-mentioned values of N 1 and N 2 , significant internal stresses arise in a two-layer steel billet, which can lead to the formation of its defects, up to failure. At heating rates in the first and second stages, respectively, less than the mentioned values of N 1 and N 2 unreasonably increases the heating time of the workpiece and, accordingly, the cost of manufacturing a steel two-layer sheet.
Аналитически определено, что при нагреве заготовки на втором этапе до температуры менее упомянутой величины Т2 значительно повышается общая продолжительность нагрева, т.к. скорость нагрева на последующем этапе существенно ниже. Нагрев заготовки на третьем этапе со скоростью более упомянутой величины N3 не обеспечивает выравнивание температуры по ее сечению. При скорости нагрева заготовки менее упомянутой величины N3 необоснованно повышается продолжительность нагрева заготовки и соответственно затраты на производство стального двухслойного листа.It has been analytically determined that when the billet is heated in the second stage to a temperature less than the mentioned T 2 value, the total heating time increases significantly, because the heating rate in the next step is significantly lower. Heating the workpiece in the third stage with a speed greater than the above-mentioned value of N 3 does not provide temperature equalization over its cross section. When the heating rate of the workpiece is less than the mentioned value of N 3, the duration of heating the workpiece and, accordingly, the cost of producing a steel two-layer sheet are unreasonably increased.
Проведенный авторами изобретения исследования также показали, что при продолжительности выдержки заготовки в печи при температуре в упомянутом диапазоне от Т3 до (Т3+20) менее 120 минут не обеспечивается равномерность температуры по объему заготовки, что при ее последующей прокатке может привести к отслоению плакирующего слоя. Также установлено, что при завершении горячей прокатки при температуре заготовки более 920°С в ее основном слое формируется неблагоприятная микроструктура, что негативно отражается на достижении требуемого уровня механических свойств листа, в частности ударной вязкости стали при температуре -20°С.Studies conducted by the inventors of the invention also showed that when the billet is kept in the furnace for a temperature in the mentioned range from T 3 to (T 3 +20) less than 120 minutes, temperature uniformity over the billet volume is not ensured, which during subsequent rolling can lead to peeling of the clad layer. It was also found that upon completion of hot rolling at a workpiece temperature of more than 920 ° C, an unfavorable microstructure forms in its main layer, which negatively affects the achievement of the required level of mechanical properties of the sheet, in particular, toughness of steel at a temperature of -20 ° C.
Экспериментально установлено, что при толщинах подкатов между первой и второй стадией и между второй и третьей стадией прокатки, отличных соответственно от упомянутых величин h12 и h23, трудно обеспечить поддержание оптимального температурного состояния плакирующего слоя с точки зрения формирования высокого качества соединения слоев листа. При этом установлено, что при температуре начала второй стадии прокатки менее упомянутой величины ТН2 также трудно обеспечить необходимые температурно-деформационные параметры обработки плакирующего слоя заготовки.It has been experimentally established that when the thicknesses of the strips between the first and second stages and between the second and third rolling stages are different from the aforementioned values of h 12 and h 23 , it is difficult to maintain the optimum temperature state of the clad layer from the point of view of the formation of a high quality connection of the sheet layers. It was found that when the temperature of the beginning of the second rolling stage is less than the mentioned T H2 value, it is also difficult to provide the necessary temperature-strain parameters for processing the cladding layer of the workpiece.
Кроме того, определено, что при отношении удельных расходов воды, подаваемой при проведении охлаждения на поверхность листа со стороны его плакирующего слоя, к удельному расходу воды, подаваемой на поверхность листа со стороны его основного слоя, менее 1,0 или более 1,3, значительно повышается вероятность образования дефектов листа в виде неплоскостности.In addition, it was determined that with respect to the specific consumption of water supplied during cooling to the surface of the sheet from the side of its cladding layer, to the specific consumption of water supplied to the surface of the sheet from the side of its main layer, less than 1.0 or more than 1.3, significantly increases the likelihood of sheet defects in the form of non-flatness.
Таким образом, вышеперечисленная совокупность существенных признаков настоящего изобретения позволяет получить заявленный технический результат в виде обеспечения высокого качества соединения слоев (сплошности) и формирования высокого уровня механических свойств листа, в частности ударной вязкости при отрицательной температуре испытаний.Thus, the above set of essential features of the present invention allows to obtain the claimed technical result in the form of ensuring high quality layer bonding (continuity) and the formation of a high level of mechanical properties of the sheet, in particular impact strength at a negative test temperature.
Возможность осуществления заявляемого способа показана конкретными примерами его реализации на оборудовании металлургического комплекса стан-5000 АО «Выксунский металлургический завод».The possibility of implementing the proposed method is shown by specific examples of its implementation on the equipment of the metallurgical complex mill-5000 of JSC "Vyksa Metallurgical Plant".
В качестве исходной заготовки использовали стальные двухслойные заготовки размерами 2200×3000 мм номинальной толщиной 225 мм, основной слой которых был выполнен из стали марки S355GR, а плакирующий слой - из стали марки 08Х18Н10Т.As the initial preform, we used steel two-layer preforms with dimensions of 2200 × 3000 mm and a nominal thickness of 225 mm, the main layer of which was made of steel grade S355GR, and the cladding layer was made of steel grade 08X18H10T.
Параметры производства двухслойных стальных листов по вариантам №№1÷4 соответствовали признакам, приведенным в независимом пункте формулы настоящего изобретения (см. таблицу 1), при этомThe parameters for the production of two-layer steel sheets according to options No. 1 ÷ 4 corresponded to the characteristics given in the independent claim of the present invention (see table 1), while
- в соответствии с вариантом №2 дополнительно использовались признаки, приведенные в зависимом пункте №4 настоящего изобретения;- in accordance with option No. 2, the features described in dependent paragraph No. 4 of the present invention were additionally used;
- по варианту №3 дополнительно использовались признаки, приведенные в зависимых пунктах 2 и 3 настоящего изобретения;- for option No. 3, the features described in dependent paragraphs 2 and 3 of the present invention were additionally used;
- по варианту №4 - дополнительно использовались признаки, приведенные во всех зависимых пунктах настоящего изобретения.- according to option No. 4 - the features described in all the dependent clauses of the present invention were additionally used.
При производстве стальных двухслойных листов по вариантам №№5 и 6 отдельные технологические параметры не соответствовали признакам, приведенным в независимом пункте формулы настоящего изобретения (см. таблицу 1), при этом по варианту №5 не осуществляли ускоренное охлаждение листа водой.In the production of steel double-layer sheets according to options Nos. 5 and 6, individual technological parameters did not correspond to the characteristics given in the independent claim of the present invention (see table 1), while according to option No. 5, accelerated cooling of the sheet with water was not carried out.
Результаты оценки качественных показателей изготовленных листов, также приведенные в таблице 1, подтверждают, что при использовании настоящего изобретения достигается заявленный технический результат. В случае выхода технологических параметров за установленные границы, заявленный технический результат не достигается, при этом изготовленные двухслойные листы по своему качеству не всегда соответствуют требованиям, установленным для данного сортамента. В частности, нагрев заготовки по несоответствующему настоящему изобретению режиму приводит к отслоению плакирующего слоя при ее прокатке (вариант №4), а лист, полученный горячей прокаткой заготовки при ее температуре в момент окончания данной операции выше обозначенного в настоящем изобретении значения (вариант №5) характеризуется неудовлетворительными, низкими результатами испытаний стали на ударный изгиб KCV при -20°С.The results of the assessment of the quality indicators of the manufactured sheets, also shown in table 1, confirm that when using the present invention the claimed technical result is achieved. If the technological parameters go beyond the established boundaries, the claimed technical result is not achieved, while the manufactured double-layer sheets in their quality do not always meet the requirements established for this assortment. In particular, heating a workpiece according to a mode that is not appropriate for the present invention leads to the peeling of the cladding layer during its rolling (option No. 4), and the sheet obtained by hot rolling of the workpiece at its temperature at the end of this operation is higher than the value indicated in the present invention (option No. 5) characterized by unsatisfactory, low steel test results for impact bending KCV at -20 ° C.
Таким образом, полученные данные подтверждают правильность выбранных технологических параметров заявляемого способа изготовления стальных двухслойных горячекатаных листов. Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в повышении такого показателя качества двухслойного листа, как сплошность сцепления слоев, и его механических свойств, в частности, ударной вязкости при отрицательных температурах, а также в снижении затрат на проведение операции нагрева заготовки за счет применения рациональных режимов.Thus, the obtained data confirm the correctness of the selected technological parameters of the proposed method for the manufacture of steel double-layer hot-rolled sheets. The technical and economic advantages of the proposed method are to increase such an indicator of the quality of a two-layer sheet as the adhesion of the layers, and its mechanical properties, in particular, toughness at low temperatures, as well as to reduce the cost of the operation of heating the workpiece through the use of rational modes.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127803A RU2714150C1 (en) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | Method of making steel double-layer hot-rolled sheets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127803A RU2714150C1 (en) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | Method of making steel double-layer hot-rolled sheets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2714150C1 true RU2714150C1 (en) | 2020-02-12 |
Family
ID=69625679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019127803A RU2714150C1 (en) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | Method of making steel double-layer hot-rolled sheets |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2714150C1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04280927A (en) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Nippon Steel Corp | Production of cold rolled steel sheet for deep drawing excellent in st-st resistance and bh characteristic |
| JPH04361932A (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-15 | Mita Ind Co Ltd | Detecting device for residual quantity of recording sheet |
| JPH1017993A (en) * | 1996-07-03 | 1998-01-20 | Nippon Steel Corp | Steel sheet for di can having double layered structure and free from flange cracking and its production |
| RU2170274C1 (en) * | 1999-11-23 | 2001-07-10 | Закрытое акционерное общество "Кедр-БИМ" | Method of manufacture of two-layer hot-rolled sheets with main layer made from low-carbon steel and clad layer made from corrosion-resistant steel |
| RU2255848C1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Double-layer hot rolled sheets making method |
| JP4280927B2 (en) * | 2002-04-26 | 2009-06-17 | 日本電気株式会社 | Moving picture transmission system, moving picture encoding apparatus, moving picture decoding apparatus, moving picture transmission program, and moving picture transmission method |
| RU2464140C2 (en) * | 2010-12-23 | 2012-10-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of making laminar rustproof steel |
| RU2634522C1 (en) * | 2016-11-22 | 2017-10-31 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Method for producing plated clad steel |
-
2019
- 2019-09-03 RU RU2019127803A patent/RU2714150C1/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04280927A (en) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Nippon Steel Corp | Production of cold rolled steel sheet for deep drawing excellent in st-st resistance and bh characteristic |
| JPH04361932A (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-15 | Mita Ind Co Ltd | Detecting device for residual quantity of recording sheet |
| JPH1017993A (en) * | 1996-07-03 | 1998-01-20 | Nippon Steel Corp | Steel sheet for di can having double layered structure and free from flange cracking and its production |
| JP3619329B2 (en) * | 1996-07-03 | 2005-02-09 | 新日本製鐵株式会社 | Steel sheet for multi-layered DI can without flange crack and manufacturing method thereof |
| RU2170274C1 (en) * | 1999-11-23 | 2001-07-10 | Закрытое акционерное общество "Кедр-БИМ" | Method of manufacture of two-layer hot-rolled sheets with main layer made from low-carbon steel and clad layer made from corrosion-resistant steel |
| JP4280927B2 (en) * | 2002-04-26 | 2009-06-17 | 日本電気株式会社 | Moving picture transmission system, moving picture encoding apparatus, moving picture decoding apparatus, moving picture transmission program, and moving picture transmission method |
| RU2255848C1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Double-layer hot rolled sheets making method |
| RU2464140C2 (en) * | 2010-12-23 | 2012-10-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of making laminar rustproof steel |
| RU2634522C1 (en) * | 2016-11-22 | 2017-10-31 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Method for producing plated clad steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI480389B (en) | Composite composite steel sheet and manufacturing method thereof | |
| JP6455599B2 (en) | Work-induced transformation type composite steel sheet and manufacturing method thereof | |
| US9540720B2 (en) | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and high-strength alloyed hot-dip galvanized steel sheet having excellent formability and small material anisotropy with ultimate tensile strength of 980 MPa or more | |
| TW558569B (en) | High tensile hot-rolled steel sheet having excellent strain aging hardening properties and method for producing the same | |
| JP6428969B1 (en) | Steel sheet and manufacturing method thereof | |
| TWI475112B (en) | Steel plate, plated steel plate, and method of manufacturing the same | |
| JP6428968B1 (en) | steel sheet | |
| US20170239755A1 (en) | Metal plate for laser processing and method for producing stainless steel plate for laser processing | |
| JP2006199979A (en) | Bake hardenable hot rolled steel sheet with excellent workability, and its manufacturing method | |
| TWI659112B (en) | Hot stamping | |
| WO2010113333A1 (en) | Steel sheet for high‑strength container and manufacturing method thereof | |
| TWI659113B (en) | Hot stamping | |
| JP2010043349A (en) | Steel sheet for high-strength container, and method for manufacturing therefor | |
| RU2458156C1 (en) | Method of producing sheets from low-alloyed tube steel of x60 strength grade | |
| JP2000160289A (en) | Steel sheet for can, and its manufacture | |
| TWI655299B (en) | High-strength steel plate and manufacturing method thereof | |
| JP6540769B2 (en) | High strength ultra thin steel plate and method of manufacturing the same | |
| CN102747283B (en) | Method for producing steel strip for copper-plated precision welded pipe | |
| RU2714150C1 (en) | Method of making steel double-layer hot-rolled sheets | |
| TWI575084B (en) | Steel sheet with strain induced transformation type composite structure and the manufacturing method thereof | |
| TWI646219B (en) | Hot-dip galvanized steel sheet |