RU2771643C2 - High-strength multiphase tinned sheet steel and its manufacturing method - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, namely to high-strength multiphase tinned sheet steel in the form of a sheet plate-billet for the manufacture of packaging products, such as three-component can cases, can bottoms, easy-to-open lids and screw-on lids. Steel has a chemical composition, wt.%: C 0.081-0.14, Mn 0.2-0.8, Al 0.01-0.09, P 0.01-0.03, N 0.002-0.015, and additionally includes one or more of following components, wt.%: B 0.001-0.005, Cr 0.005-0.05, Ti 0.001-0.1, Nb 0.001-0.2, Cu 0.005-0.03, Mo 0.001-0.008, Fe and unavoidable impurities – the rest, while 0.21% ≤ Mn + 1,3Cr + 3,2Mo + 0,5Cu ≤ 0,91%. The structure of steel consists of ferrite, perlite, martensite and cementite particles.

EFFECT: high strength and tensile strain rates are achieved.

8 cl, 2 dwg, 3 tbl, 8 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к высокопрочной многофазной луженой листовой стали в форме листовой заготовки и способу ее изготовления.The present invention relates to a high-strength multi-phase tinned steel sheet in the form of a billet and a method for manufacturing the same.

Предшествующий уровень техники Луженая листовая сталь представляет собой упаковочный материал, полученный путем лужения поверхности листовой стали. Благодаря сочетанию высокой прочности листовой стали и высокой коррозионной стойкости слоя олова, луженая листовая сталь широко применяется в качестве материала для изготовления внешней упаковки и тары под пищевые продукты, напитки, химикаты и прочие подобные товары, такой как, например, сборные банки, состоящие из двух или трех частей, бочки, легко открываемые или завинчивающиеся крышки, колпачки и т.д. В последние годы, учитывая постоянные требования к энергосбережению, снижению выбросов, снижению затрат и сокращению потребления, толщина луженой пластины постоянно уменьшается. Например, толщина материалов класса DI, используемых в производстве обычных банок для напитков, была уменьшена с 0,28 - 0,29 мм (двадцать лет назад) до 0,21 - 0,22 мм, а толщина луженых пластин для изготовления легко открываемых крышек уменьшена, примерно, с 0,25 мм (луженые пластины одиночной холодной прокатки) до, примерно, 0,18 мм (луженые пластины двойной холодной прокатки). Чтобы гарантировать нормальное использование истонченных материалов, к прочности луженой пластины предъявляются все более высокие требования.BACKGROUND OF THE INVENTION Tin-plated steel sheet is a packaging material obtained by tin-plating the surface of a steel sheet. Due to the combination of the high strength of the sheet steel and the high corrosion resistance of the tin layer, tinned sheet steel is widely used as a material for the manufacture of outer packaging and containers for food, beverages, chemicals and other similar products, such as, for example, collection cans consisting of two or three pieces, barrels, easy-open or screw caps, caps, etc. In recent years, in view of the constant demand for energy saving, emission reduction, cost reduction and consumption reduction, the thickness of tin plate is constantly decreasing. For example, the thickness of DI class materials used in the manufacture of conventional beverage cans has been reduced from 0.28 - 0.29 mm (twenty years ago) to 0.21 - 0.22 mm, and the thickness of tin plated plates for making easy-to-open lids reduced from about 0.25 mm (single cold rolled tin plate) to about 0.18 mm (double cold roll tin plate). In order to guarantee the normal use of thin materials, the strength of the tin plate is increasingly required.

В международной заявке WO 2008/102006 A1, опубл. 28.08.2008, раскрыт способ получения высокопрочной луженой листовой стали, согласно которому прочность листовой стали увеличивается при низкотемпературном отжиге, а деформация растяжения листовой стали гарантируется выбором состава стали, имеющего сверхнизкое содержание углерода (5 - 40 ч/млн углерода), в результате чего получается серия тонких луженых необработанных пластин с пределом текучести 500 МПа или выше (в конце). Однако эта листовая сталь представляет собой сверхнизкоуглеродистую сталь. Следовательно, такой производственный процесс влечет за собой необходимость дополнительное обезуглероживания в вакууме, что приводит к увеличению стоимости производства стали.In the international application WO 2008/102006 A1, publ. On August 28, 2008, a method for producing high-strength tinned steel sheet is disclosed, according to which the strength of the steel sheet is increased by low-temperature annealing, and the tensile deformation of the steel sheet is guaranteed by selecting a steel composition having an ultra-low carbon content (5 to 40 ppm carbon), resulting in a series of thin tinned raw plates with a yield strength of 500 MPa or higher (at the end). However, this steel sheet is an ultra-low carbon steel. Therefore, such a production process entails the need for additional vacuum decarburization, which leads to an increase in the cost of steel production.

В заявке на патент США US 20150010779 A1, опубл. 01.08.2015, раскрыт способ изготовления листовой стали в форме луженой необработанной пластины с пределом прочности на растяжение, по меньшей мере, 500 МПа и удлинением при разрыве более 5%. Состав сплава этой листовой стали следующий, масс. %: С≤0,1, N≤0,02, Mn≤0,5, Si≤0,04, Αl≤0,1, Cr≤0,1, Ρ≤0,03, Cu≤0,1, Ni≤0,1, Sn≤0,04, Mo≤0,04, V≤0,04, Ti≤0,05, Nb≤0,05, В≤0,005. Посредством нагрева до 700°С или выше при высокой скорости нагрева (75 К/с, а предпочтительно - свыше 100 К/с), выдержки в течение короткого времени (1 - 2 с) и охлаждения со скоростью охлаждения 100 - 1200 К/с на стадии непрерывного отжига может быть получена луженая необработанная пластина, имеющая предел прочности на растяжение, по меньшей мере, 500 МПа и относительное удлинение при разрыве более 5%. Этот метод требует быстрого протекания стадии непрерывного отжига, при котором скорость нагрева и скорость охлаждения очень высоки. Это подразумевает очень высокие требования к оборудованию и точности эксплуатации и контроля. Следовательно, трудно реализовать стабильное промышленное производство в больших масштабах.In US patent application US 20150010779 A1, publ. 08/01/2015, a method for manufacturing steel sheet in the form of a tinned raw plate with a tensile strength of at least 500 MPa and an elongation at break of more than 5% is disclosed. The alloy composition of this sheet steel is as follows, wt. %: C≤0.1, N≤0.02, Mn≤0.5, Si≤0.04, Αl≤0.1, Cr≤0.1, Ρ≤0.03, Cu≤0.1, Ni≤0.1, Sn≤0.04, Mo≤0.04, V≤0.04, Ti≤0.05, Nb≤0.05, V≤0.005. By heating to 700°C or more at a high heating rate (75 K/s, and preferably over 100 K/s), holding for a short time (1 to 2 s) and cooling at a cooling rate of 100 to 1200 K/s in the continuous annealing step, a tinned raw plate having a tensile strength of at least 500 MPa and an elongation at break of more than 5% can be obtained. This method requires a fast continuous annealing step in which the heating rate and cooling rate are very high. This implies very high demands on the equipment and the accuracy of operation and control. Therefore, it is difficult to realize stable industrial production on a large scale.

В заявке на патент КНР CN 101999009 A, опубл. 30.03.2011, раскрыт способ изготовления высокопрочной луженой стали в форме необработанных пластин, предназначенных для производства контейнеров, с пределом прочности на растяжение 500 МПа или выше, где состав стали следующий, масс. %: С 0,01 - 0,05, Si 0,04 или менее, Mn 0,1 - 1,2, S 0,10 или менее, А1 0,001 - 0,100, N 0,10 или менее, Ρ 0,0020 - 0,100, а остаток составляет Fe и неизбежные примеси. Ключевым процессом этого метода является стадия двойной холодной прокатки со степенью обжатия 20 - 50%. Хотя прочность листовой стали, полученной этим способом, высока, высокая степень обжатия на стадии двойной холодной прокатки приводит к низкому коэффициенту деформации растяжения листовой стали, что не подходит для применения в тех случаях, когда требуется определенная способность к деформации.In the PRC patent application CN 101999009 A, publ. 03/30/2011, disclosed a method for manufacturing high-strength tinned steel in the form of raw plates intended for the production of containers, with a tensile strength of 500 MPa or higher, where the steel composition is as follows, wt. %: C 0.01 - 0.05, Si 0.04 or less, Mn 0.1 - 1.2, S 0.10 or less, A1 0.001 - 0.100, N 0.10 or less, P 0.0020 - 0.100, and the remainder is Fe and unavoidable impurities. The key process of this method is the double cold rolling stage with a reduction ratio of 20 - 50%. Although the strength of the steel sheet obtained by this method is high, the high reduction ratio in the double cold rolling step results in a low tensile deformation coefficient of the steel sheet, which is not suitable for applications where a certain amount of deformation ability is required.

Задачей настоящего изобретения является создание высокопрочной многофазной луженой листовой стали в форме необработанной пластины и способа ее изготовления, при котором свойства листовой стали после прокалки и степень обжатия при двойной холодной прокатке соответствуют следующим соотношениям: предел текучести Rp0,2≥(400+12 × DCR) МПа, относительное удлинение при разрыве А≥(25 -1,2 × DCR)% и 5%≤DCR≤18%. Луженая необработанная пластина обладает высокой прочностью и хорошим коэффициентом деформации растяжения, что полезно для изготовления трехкомпонентных корпусов банок, днищ банок, легко открываемых крышек, завинчивающихся крышек и т.п., в производстве которых предъявляются высокие требования к прочности и деформации растяжения.The object of the present invention is to provide a high-strength multi-phase tinned steel sheet in the form of a raw plate and a method for producing the same, in which the properties of the steel sheet after calcination and the reduction ratio in double cold rolling correspond to the following relationships: yield strength Rp0.2≥(400+12 × DCR) MPa, elongation at break A≥(25 -1.2 × DCR)% and 5%≤DCR≤18%. The tinned raw plate has high strength and good tensile strain ratio, which is useful for making 3-piece can bodies, can bottoms, easy-open lids, screw caps, etc., which have high demands on strength and tensile strain.

Техническое решение изобретения, разработанное для решения вышеуказанной задачи, заключается в следующем:The technical solution of the invention, developed to solve the above problem, is as follows:

Высокопрочная многофазная луженая листовая сталь, имеющая химический состав, масс. %: С 0,081 - 0,14, Mn 0,2 - 0,8, А1 0,01 - 0,09, Ρ 0,01 - 0,03, Ν 0,002 - 0,015, а также дополнительно включающий в себя один или более из следующих компонентов, масс. %: В 0,001 - 0,005, Cr 0,005 - 0,05, Ti 0,001 - 0,1, Nb 0,001 - 0,2, Cu 0,005 - 0,03, Мо 0,001 -0,008, а остаток представляет собой Fe и другие неизбежные примеси, при этом удовлетворяются следующие условия: 0,21%≤Mn+1,3Сг+3,2Мо+0,5 Cu≤0,91%.High-strength multi-phase tinned sheet steel, having a chemical composition, wt. %: C 0.081 - 0.14, Mn 0.2 - 0.8, A1 0.01 - 0.09, P 0.01 - 0.03, N 0.002 - 0.015, and also additionally including one or more from the following components, wt. %: B 0.001 - 0.005, Cr 0.005 - 0.05, Ti 0.001 - 0.1, Nb 0.001 - 0.2, Cu 0.005 - 0.03, Mo 0.001 - 0.008, and the remainder is Fe and other unavoidable impurities, the following conditions are satisfied: 0.21%≤Mn+1.3Cr+3.2Mo+0.5Cu≤0.91%.

Кроме того, высокопрочная многофазная луженая стальная пластина-заготовка имеет структуру, состоящую из ферритных зерен, частиц перлита, мартенсита и цементита.In addition, the high-strength multi-phase tinned steel blank has a structure composed of ferrite grains, pearlite, martensite, and cementite particles.

Предпочтительно, чтобы феррит в структуре необработанной пластины из высокопрочной многофазной луженой листовой стали имел размер зерна≤7 мкм.It is preferable that the ferrite in the structure of the raw plate of the high-strength multi-phase tin-plated steel sheet has a grain size of ≤7 µm.

Предпочтительно, чтобы частицы перлита+мартенсита+цементита в структуре высокопрочной многофазной луженой стальной пластины-заготовки имели объемную долю в диапазоне 5-20 масс. %.Preferably, the pearlite+martensite+cementite particles in the structure of the high-strength multi-phase tinned steel blank have a volume fraction in the range of 5-20 wt. %.

Предпочтительно, чтобы частицы мартенсита в структуре высокопрочной многофазной луженой стальной пластины-заготовки имели объемную долю в диапазоне 1-5 масс. %.Preferably, the martensite particles in the structure of the high-strength multi-phase tinned steel blank have a volume fraction in the range of 1-5 wt. %.

Предпочтительно, чтобы мартенсит в структуре высокопрочной многофазной луженой стальной пластины-заготовки имел содержание твердого раствора углерода≥0,07 масс. %.Preferably, the martensite in the structure of the high-strength multi-phase tinned steel blank has a carbon solid solution content of ≥0.07 wt. %.

Предпочтительно, чтобы после прокалки высокопрочная многофазная луженая необработанная листовая сталь имела предел текучести Rp0,2≥(400+12 × DCR) МПа и значение удлинения при разрыве А≥(25 - 1,2 × DCR) %, где DCR представляет собой степень обжатия при двойной холодной прокатке, при этом соблюдается неравенство 5%≤DCR≤18%.Preferably, after calcination, the high-strength multi-phase tin-plated raw steel sheet has a yield strength of Rp0.2≥(400+12 × DCR) MPa and an elongation at break value of A≥(25 - 1.2 × DCR)%, where DCR is the reduction ratio during double cold rolling, while observing the inequality 5%≤DCR≤18%.

В структурном составе высокопрочной многофазной стальной луженой необработанной пластины согласно настоящему изобретению присутствуют следующие компоненты.In the structural composition of the high-strength multi-phase tinned steel raw plate according to the present invention, the following components are present.

С: Углеродный элемент является основным усиливающим элементом в составе материала. В настоящем изобретении углерод усиливает листовую сталь следующими двумя способами: один заключается в усилении твердым раствором углерода в мартенситной структуре, а другой - в усилении путем осаждения углерода в виде перлитных листов или частиц цементита. Чтобы гарантировать эффект упрочнения листовой стали, в стальной лист должен быть добавлен углерод в количестве≥0,081 масс. %. Неоправданно большое количество углерода имеет тенденцию осаждаться на границах ферритовых зерен в процессе отжига, тем самым ухудшая пластичность листовой стали и отрицательно влияя на условия конечной обработки, условия сварки, изотропность, а в особенности - свойства материала после прокаливания и нагревания. В связи с этим содержание углерода в стали согласно настоящему изобретению поддерживается на уровне 0,081 - 0,14 масс. %.C: The carbon element is the main reinforcing element in the composition of the material. In the present invention, carbon strengthens the steel sheet in the following two ways, one is by strengthening with a solid solution of carbon in a martensitic structure, and the other is by strengthening by depositing carbon in the form of pearlite sheets or cementite particles. In order to guarantee the strengthening effect of the steel sheet, carbon must be added to the steel sheet in an amount of ≥0.081 mass. %. An unreasonably large amount of carbon tends to be deposited at the boundaries of the ferrite grains during annealing, thereby deteriorating the ductility of the steel sheet and negatively affecting the final processing conditions, welding conditions, isotropy, and in particular, the properties of the material after calcination and heating. In this regard, the carbon content in the steel according to the present invention is maintained at the level of 0.081 - 0.14 wt. %.

Mn: Основная функция марганцевого элемента, аналогично углеродному элементу в настоящем изобретении, заключается в дальнейшем повышении прочности листовой стали за счет твердого раствора марганца. Кроме того, марганцевый элемент и сера в стали образуют сульфид марганца (MnS), тем самым устраняя проблему горячеломкости стали, которой чревато наличие серы, чтобы улучшить рабочие характеристики стали в процессе горячей деформации. Однако чрезмерное количество марганца имеет тенденцию вызывать сегрегацию марганца в слитке и заметное распределение строчечной структуры в горячекатаном толстом листе, что нежелательно сказывается наMn: The main function of the manganese element, similar to the carbon element in the present invention, is to further enhance the strength of the steel sheet by the manganese solid solution. In addition, the manganese element and sulfur in the steel form manganese sulfide (MnS), thereby eliminating the problem of hot brittleness of the steel caused by the presence of sulfur, so as to improve the performance of the steel in the hot forming process. However, an excessive amount of manganese tends to cause segregation of manganese in the ingot and a noticeable distribution of the line structure in the hot-rolled plate, which adversely affects

характеристиках конечного продукта - тонколистовой стали - в процессе штамповки, особенно в случаях, когда локальная деформация стальной полосы велика (например, в процессе клепки в ходе изготовления легко открываемых колпачков), так как сегрегация марганца имеет тенденцию вызывать локальное растрескивание. В связи с этим содержание марганца в стали согласно настоящему изобретению поддерживается на уровне 0,2 - 0,8 масс. %.characteristics of the final product - sheet steel - during the stamping process, especially in cases where the local deformation of the steel strip is large (for example, during the riveting process during the manufacture of easy-open caps), since manganese segregation tends to cause local cracking. In this regard, the content of manganese in the steel according to the present invention is maintained at the level of 0.2 to 0.8 mass. %.

А1: Алюминий в основном служит для удаления кислорода из стали, а также может измельчать зерна. Элемент азота и элемент алюминия в стали образуют нитрид алюминия (A1N), который осаждается, тем самым устраняя влияние азота на старение тонкой стальной полосы в процессе прокалки и нагревания. Добавление избыточного количества алюминия приводит к снижению литейных свойств заготовки. В связи с этим содержание алюминия в стали согласно настоящему изобретению поддерживается на уровне 0,01 - 0,09 масс. %.A1: Aluminum is mainly used to remove oxygen from steel, and it can also grind grains. The nitrogen element and the aluminum element in the steel form aluminum nitride (A1N), which is deposited, thereby eliminating the influence of nitrogen on the aging of the thin steel strip during the calcining and heating process. Adding an excess amount of aluminum leads to a decrease in the casting properties of the workpiece. In this regard, the content of aluminum in the steel according to the present invention is maintained at the level of 0.01 to 0.09 mass. %.

Р: Фосфор, который также является укрепляющим элементом в форме твердого раствора, способен повысить прочность стали. Тем не менее, чрезмерное количество фосфора приводит к повышению холодноломкости и пластичности листовой стали, а также к снижению изгибаемости в холодном состоянии и свариваемости стали. В связи с этим содержание фосфора в стали согласно настоящему изобретению поддерживается в диапазоне 0,01 - 0,03 масс. %.R: Phosphorus, which is also a strengthening element in the form of a solid solution, is able to increase the strength of steel. However, an excessive amount of phosphorus leads to an increase in the cold brittleness and ductility of the steel sheet, as well as a decrease in the cold bendability and weldability of the steel. In this regard, the content of phosphorus in the steel according to the present invention is maintained in the range of 0.01 to 0.03 mass. %.

N: Твердый раствор азота способен значительно увеличить прочность стали. Тем не менее, чрезмерное количество азота снижает сопротивление старению при прокалке тонкой стальной полосы. Кроме того, это оказывает негативное влияние на изотропию. В связи с этим содержание азота в тонколистовой стали согласно настоящему изобретению поддерживается на уровне 0,002 - 0,015 масс. %.N: Nitrogen solid solution can significantly increase the strength of steel. However, an excessive amount of nitrogen reduces the resistance to aging when annealing a thin steel strip. In addition, it has a negative effect on isotropy. In this regard, the content of nitrogen in the steel sheet according to the present invention is maintained at the level of 0.002 to 0.015 mass. %.

Для получения структуры мартенситной фазы при комнатной температуре должно быть гарантировано образование определенного количества мартенситной фазы при отжиге листовой стали. Для этой цели пропорции Mn, Cr, Мо, Cu и других легирующих элементов являются критически важными. В настоящем изобретении пропорции этих легирующих элементов контролируются таким образом, чтобы они соответствовали неравенству 0,21 масс. % nMn+l,3Cr+3,2Мо+0,5Cu≤0,91 масс. %. Если сумма составит менее 0,21 масс. %, содержание мартенсита будет слишком низким, чтобы придать листовой стали достаточные рабочие характеристики. Если сумма превысит 0,91 масс. %, будет трудно изготовить стальную пластину, так как технологическое окно двойной холодной прокатки должно быть сужено, чтобы обеспечить требуемое сочетание прочности и деформации растяжения листовой стали. Кроме того, добавление бора способно повысить сопротивление старению при прокалке тонкой листовой стали и снизить потери в связи с деформацией растяжения после прокалки листовой стали. Добавление титана и ниобия способно влиять на размер аустенитного зерна при отжиге и, кроме того, влиять на структурную морфологию и механические характеристики многофазной стали при комнатной температуре. Таким образом, содержание Mn, Cr, Мо, Cu, В, Ti, Nb и других элементов можно регулировать и контролировать, как описано выше, с учетом конкретных требований к прочности и деформации растяжения после прокалки и старения в условиях практического применения.To obtain the structure of the martensite phase at room temperature, the formation of a certain amount of the martensite phase must be guaranteed during the annealing of the steel sheet. For this purpose, the proportions of Mn, Cr, Mo, Cu and other alloying elements are critical. In the present invention, the proportions of these alloying elements are controlled so that they correspond to the inequality of 0.21 wt. % nMn+l,3Cr+3.2Mo+0.5Cu≤0.91 wt. %. If the amount is less than 0.21 wt. %, the martensite content will be too low to give the steel sheet sufficient performance. If the sum exceeds 0.91 wt. %, it will be difficult to manufacture a steel plate, since the double cold rolling window must be narrowed to provide the required combination of strength and tensile strain of the steel sheet. In addition, the addition of boron can improve the aging resistance during calcination of thin steel sheet and reduce the loss due to tensile deformation after calcination of the steel sheet. The addition of titanium and niobium can affect the size of the austenite grain upon annealing, and furthermore affect the structural morphology and mechanical characteristics of the multiphase steel at room temperature. Thus, the content of Mn, Cr, Mo, Cu, B, Ti, Nb and other elements can be adjusted and controlled as described above, taking into account the specific requirements for strength and tensile strain after calcination and aging under the conditions of practical use.

Высокопрочная многофазная луженая листовая сталь согласно настоящему изобретению имеет конструктивную особенность, которая подразумевает требование к структуре стали, в соответствии с которым вышеупомянутая структура состоит из частиц феррита, перлита, мартенсита и цементита, причем феррит имеет размер зерна ≤7 мкм в направлении, перпендикулярном направлению прокатки; частицы перлита, мартенсита и цементита в структуре полосовой стали составляют 5-20 масс. % от общего объема; мартенсит в структуре полосовой стали составляет 1-5 масс. % от общего объема; а мартенсит в полосовой стали имеет содержание твердого раствора углерода ≥0,07 масс. %.The high-strength multi-phase tin-plated steel sheet of the present invention has a design feature that implies a steel structure requirement that the aforementioned structure is composed of particles of ferrite, pearlite, martensite, and cementite, wherein the ferrite has a grain size of ≤7 µm in the direction perpendicular to the rolling direction. ; particles of perlite, martensite and cementite in the structure of strip steel are 5-20 wt. % of total volume; martensite in the structure of strip steel is 1-5 wt. % of total volume; and the martensite in the steel strip has a carbon solid solution content of ≥0.07 wt. %.

Феррит в структуре листовой стали является наиболее типичным элементом в обычной холоднокатаной стали. В настоящем изобретении размер ферритного зерна в луженой необработанной пластине поддерживается на уровне ≤7 мкм. Как таковая, прочность ферритовой матрицы обеспечивается за счет тонкозернистого упрочнения. Тем не менее, требование высокой прочности не может быть удовлетворено путем исключительно измельчения ферритных зерен. Следовательно, три упрочняющие фазы частиц перлита, мартенсита и цементита также присутствуют в структуре луженой необработанной пластины согласно настоящему изобретению, где перлит и мартенсит являются основными упрочняющими фазами, которые превращаются из аустенита путем охлаждения во время отжига, причем сам аустенит образуется при нагревании. Перлит состоит из ферритовых и цементитных полос, обычно образующихся при высоких температурах во время охлаждения. Мартенсит представляет собой сверхтвердый раствор феррита, который обычно образуется при низких температурах во время охлаждения и оказывает наибольшее влияние на упрочнение стали.Ferrite in the structure of sheet steel is the most typical element in ordinary cold rolled steel. In the present invention, the ferrite grain size in the tin plated raw plate is maintained at ≤7 µm. As such, the strength of the ferrite matrix is provided by fine grain hardening. However, the requirement for high strength cannot be met by exclusively grinding ferrite grains. Therefore, the three strengthening phases of pearlite, martensite and cementite particles are also present in the structure of the tinned raw plate according to the present invention, where pearlite and martensite are the main strengthening phases, which are converted from austenite by cooling during annealing, the austenite itself being formed by heating. Perlite consists of ferrite and cementite bands, usually formed at high temperatures during cooling. Martensite is a superhard solution of ferrite that usually forms at low temperatures during cooling and has the greatest effect on steel hardening.

Чтобы обеспечить эффект усиления перлита и мартенсита, настоящее изобретение требует, чтобы частицы перлита, мартенсита и цементита в структуре составляли 5 масс. % или более от общего объема структуры. В связи с плохой пластичностью перлита и мартенсита избыточный перлит и мартенсит снижают деформацию растяжения тонкой полосовой стали. Следовательно, общая объемная доля частиц перлита, мартенсита и цементита в структуре высокопрочной многофазной луженой стальной пластины-заготовки составляет 20 масс. % или менее.In order to achieve the effect of reinforcing pearlite and martensite, the present invention requires that the particles of pearlite, martensite and cementite in the structure be 5 wt. % or more of the total volume of the structure. Due to the poor ductility of pearlite and martensite, excess pearlite and martensite reduce the tensile strain of thin strip steel. Therefore, the total volume fraction of pearlite, martensite and cementite particles in the structure of the high-strength multiphase tinned steel blank is 20 wt. % or less.

Кроме того, для обеспечения упрочнения полосовой стали мартенсит в структуре полосовой стали согласно настоящему изобретению должен составлять 1 масс. % или более. Чтобы избежать негативного влияния избыточного мартенсита на пластичность полосовой стали, структура мартенсита должна поддерживаться на уровне 5 масс. % или менее. Между тем, для обеспечения упрочняющего воздействия мартенсита на полосовую сталь содержание твердого раствора углерода в мартенсите в структуре полосовой стали, согласно настоящему изобретению, должно составлять 0.07 масс. % или более.In addition, to ensure the hardening of the steel strip, the martensite in the structure of the steel strip according to the present invention should be 1 mass. % or more. To avoid the negative effect of excess martensite on the ductility of the steel strip, the martensite structure should be maintained at 5 wt. % or less. Meanwhile, in order to ensure the hardening effect of martensite on the steel strip, the content of the solid solution of carbon in martensite in the structure of the steel strip according to the present invention should be 0.07 mass. % or more.

Способ изготовления высокопрочной многофазной луженой листовой стали, в соответствии с настоящим изобретением, характеризуется тем, что химический состав луженой стальной пластины-заготовки включает следующие компоненты, масс %: С 0,081 -0,14, Mn 0,2 - 0,8, А1 0,01 - 0,09, Ρ 0,01 - 0,03, Ν 0,002 - 0,015, а также дополнительно включает в себя один или более из следующих компонентов, масс. %: В 0,001 - 0,005, Cr 0,005 - 0,05, Ti 0,001 - 0,1, Nb 0,001 - 0,2, Cu 0,005 - 0,03, Мо 0,001 - 0,008, а остаток представляет собой Fe и другие неизбежные примеси, при этом удовлетворяются следующие условия: 0,21 масс. % (Mn+1,3 Cr+3,2 Мо+0,5 Cu) 0,91 масс. %, причем луженую необработанную пластину подвергают непрерывному отжигу и двойной холодной прокатке, при этом температура Τ на стадии непрерывного отжига составляет,°С: (727 - 100 × С - 30 × Mn - 1000 × Ν)≤Τ≤800, время выдержки составляет 30 - 50 с, скорость охлаждения в зоне, в которой температура 250°С или выше, составляет 50 - 90°С/с, при этом степень обжатия при двойной холодной прокатке DCR составляет, %: 5≤DCR≤18.The method for manufacturing high-strength multi-phase tinned sheet steel, in accordance with the present invention, is characterized in that the chemical composition of the tinned steel blank includes the following components, wt %: C 0.081 - 0.14, Mn 0.2 - 0.8, A1 0 01 - 0.09, Ρ 0.01 - 0.03, Ν 0.002 - 0.015, and also additionally includes one or more of the following components, wt. %: B 0.001 - 0.005, Cr 0.005 - 0.05, Ti 0.001 - 0.1, Nb 0.001 - 0.2, Cu 0.005 - 0.03, Mo 0.001 - 0.008, and the remainder is Fe and other unavoidable impurities, the following conditions are satisfied: 0.21 wt. % (Mn+1.3 Cr+3.2 Mo+0.5 Cu) 0.91 wt. %, and the tinned raw plate is subjected to continuous annealing and double cold rolling, while the temperature Τ at the stage of continuous annealing is, ° C: (727 - 100 × C - 30 × Mn - 1000 × Ν) ≤ Τ ≤ 800, the holding time is 30 - 50 s, the cooling rate in the zone in which the temperature is 250°C or higher is 50 - 90°C/s, and the double cold rolling reduction ratio DCR is, %: 5≤DCR≤18.

Кроме того, стадии производства, предшествующие непрерывному отжигу луженой необработанной пластины, включают выплавку, горячую прокатку, травление и одиночную холодную прокатку.In addition, the manufacturing steps prior to continuous annealing of the tinned raw plate include smelting, hot rolling, pickling, and single cold rolling.

Чтобы обеспечить образование перлита и мартенсита в конечной структуре многофазной стальной луженой необработанной пластины, температуру на стадии нагревания в процессе отжига для полосовой стали следует контролировать, поддерживая ее выше температуры превращения аустенита. С, Mn и Ν, как основные элементы в стали, могут влиять на температуру аустенизации. Следовательно, температура Τ непрерывного отжига листовой стали согласно настоящему изобретению≥(727 - 100 × С - 30 × Mn - 1000 × Ν)°С.Однако чрезмерно высокая температура отжига приведет к резкому росту зерен полосовой стали, что приведет к снижению прочности полосовой стали. Следовательно, температура отжига Τ должна составлять≤800°С. Таким образом, температуру отжига Τ поддерживают на уровне (727 - 100 × С -30 × Mn - 1000 × N)°C≤T≤800°C на стадии непрерывного отжига.In order to ensure the formation of pearlite and martensite in the final structure of the multiphase tinned raw steel plate, the temperature in the heating step of the annealing process for steel strip should be controlled to be above the austenite transformation temperature. C, Mn and N, as the main elements in steel, can affect the austenitization temperature. Therefore, the continuous annealing temperature Τ of the steel sheet according to the present invention is ≥ (727 - 100 × C - 30 × Mn - 1000 × N)°C. . Therefore, the annealing temperature Τ should be ≤800°C. Thus, the annealing temperature Τ is maintained at (727-100×C-30×Mn-1000×N)°C≤T≤800°C in the continuous annealing step.

Чтобы обеспечить полную аустенизацию в процессе отжига полосовой стали, время выдержки должно быть ≥30 с. Чем дольше время выдержки при отжиге, тем активнее рост зерен полосовой стали. Следовательно, при условии, что обеспечивается аустенизация полосовой стали, время выдержки составляет ≤50 с. Таким образом, время выдержки регулируют в диапазоне 30 - 50 с. на стадии непрерывного отжига.In order to ensure full austenitization during the annealing process of steel strip, the holding time should be ≥30 s. The longer the holding time during annealing, the more active the grain growth of the strip steel. Therefore, as long as the steel strip is austenitized, the holding time is ≤50 seconds. Thus, the exposure time is adjusted in the range of 30 - 50 s. at the stage of continuous annealing.

Скорость отжига определяет количество перлита и мартенсита, расстояние между перлитными полосами и содержание твердого раствора углерода в мартенсите. Для обеспечения оптимальной структуры полосовой стали скорость охлаждения в зоне, имеющей температуру 250°С или выше, должна составлять ≥50°С/с. Если скорость охлаждения слишком низкая, перлитное превращение будет более полным, и мартенсит не образуется. Кроме того, расстояние между итоговыми перлитными полосами будет большим, а прочность листовой стали будет снижена. Также требуется, чтобы скорость охлаждения в зоне, имеющей температуру 250°С или выше, была ≤90°С/с. Если скорость охлаждения слишком высока, перлитное превращение будет подавлено, что приведет к наличию избыточного мартенсита в структуре. Несмотря на то, что прочность листовой стали будет увеличена, это вызовет также большие потери в деформации растяжения. Таким образом, скорость охлаждения в зоне, имеющей температуру 250°С или выше, на стадии непрерывного отжига поддерживают на уровне 50 -90°С/с.The annealing rate determines the amount of pearlite and martensite, the distance between the pearlite bands, and the carbon solid solution content of the martensite. To ensure the optimal structure of the steel strip, the cooling rate in the zone having a temperature of 250°C or higher should be ≥50°C/s. If the cooling rate is too low, the pearlite transformation will be more complete and no martensite will form. In addition, the distance between the resulting pearlite strips will be large, and the strength of the steel sheet will be reduced. It is also required that the cooling rate in the zone having a temperature of 250°C or higher be ≦90°C/s. If the cooling rate is too high, the pearlite transformation will be suppressed, resulting in excess martensite in the structure. Although the strength of the steel sheet will be increased, it will also cause a large loss in tensile strain. Thus, the cooling rate in the zone having a temperature of 250°C or higher in the continuous annealing step is maintained at 50 to 90°C/s.

После непрерывного отжига высокопрочную луженую многофазную стальную пластину-заготовку подвергают двойной холодной прокатке. Основная функция двойной холодной прокатки заключается в дополнительном утончении полосовой стали и дальнейшем повышении ее прочности. Тем не менее, в то же время деформация растяжения полосовой стали будет снижаться. В связи с этим степень обжатия при двойной холодной прокатке должна составлять≤18%.After continuous annealing, the high-strength tin-plated multi-phase steel billet is subjected to double cold rolling. The main function of double cold rolling is to further thin the steel strip and further increase its strength. However, at the same time, the tensile strain of the steel strip will decrease. Therefore, the double cold rolling reduction ratio should be ≤18%.

На основании вышеуказанного химического состава, структуры и способа изготовления после прокаливания при 150 - 300°С в течение 15 -60 мин. высокопрочная многофазная стальная луженая листовая заготовка имеет предел текучести Rp0,2≥(400+12 × DCR) МПа и значение деформации растяжения А≥(25 - 1,2 × DCR) %, где DCR представляет собой степень обжатия при двойной холодной прокатке, при этом соблюдается неравенство 5%≤DCR≤18%.Based on the above chemical composition, structure and manufacturing method after calcination at 150-300°C for 15-60 minutes. high-strength multi-phase tinned steel plate has a yield strength of Rp0.2≥(400+12 × DCR) MPa and a tensile strain value of A≥(25 - 1.2 × DCR)%, where DCR is the double cold rolling reduction ratio, at this satisfies the inequality 5%≤DCR≤18%.

Ниже перечислены положительные результаты, достигаемые посредством настоящего изобретения.The following are the positive results achieved by the present invention.

Содержание углерода и марганцевого эквивалента в составе сплава высокопрочной листовой луженой многофазной стали увеличиваются. По сравнению со сверхнизкоуглеродистой сталью, данная композиционная система позволяет исключить из производственного процесса этап обезуглероживания в вакууме, тем самым снижая стоимость производства стали.The content of carbon and manganese equivalent in the composition of the alloy of high-strength sheet tinned multiphase steel increases. Compared with ultra-low carbon steel, this composite system eliminates the vacuum decarburization step from the production process, thereby reducing the cost of steel production.

По сравнению с быстрым процессом непрерывного отжига, температура отжига в процессе непрерывного отжига регулируется более точно, а скорость охлаждения низка. Это подразумевает более низкие требования к оборудованию и точности эксплуатации и контроля. Следовательно, обеспечивается возможность контролировать форму пластины и легче производить широкие пластины из луженой листовой стали. Кроме того, легче реализовать стабильное промышленное производство в больших масштабах.Compared with the fast continuous annealing process, the annealing temperature of the continuous annealing process is more accurately controlled and the cooling rate is low. This implies lower requirements for equipment and precision in operation and control. Therefore, it is possible to control the shape of the plate and it is easier to produce wide plates from tin plated steel. In addition, it is easier to realize stable industrial production on a large scale.

Высокопрочная луженая многофазная стальная пластина-заготовка может быть подвергнута двойной холодной прокатке. По сравнению с процессом одиночной холодной прокатки, процесс двойной холодной прокатки желателен для дальнейшего утончения полосовой стали. По сравнению с листовой сталью, полученной с более высокой степенью обжатия в ходе двойной холодной прокатки, листовая сталь, полученная в соответствии с настоящим изобретением, все равно сохраняет высокую деформацию растяжения А≥(25 - 1,2 × DCR)% после прокалки, при том, что в данном неравенстве DCR представляет собой степень обжатия в ходе двойной холодной прокатки, где 5%≤DCR≤18%.The high-strength tin-plated multi-phase steel plate can be double cold rolled. Compared with the single cold rolling process, the double cold rolling process is desirable for further thinning of the steel strip. Compared with the steel sheet obtained with a higher reduction ratio during double cold rolling, the steel sheet obtained in accordance with the present invention still retains a high tensile strain A≥(25 - 1.2 × DCR)% after calcination, when that in this inequality, DCR is the reduction ratio during double cold rolling, where 5%≦DCR≦18%.

Краткое описание чертежей Конкретные особенности и характеристики изобретения изложены со ссылкой на следующие чертежи.Brief Description of the Drawings Specific features and characteristics of the invention are set forth with reference to the following drawings.

На Фиг. 1 представлена фотография металлографической структуры листовой стали из Примера 1.On FIG. 1 is a photograph of the metallographic structure of the steel sheet from Example 1.

На Фиг. 2 представлена собой фотография, на которой показана топография частиц перлита+мартенсита+цементита в металлографической структуре листовой стали из Примера 1.On FIG. 2 is a photograph showing the topography of pearlite+martensite+cementite particles in the metallographic structure of the steel sheet of Example 1.

Конкретные способы реализации изобретения Далее изобретение проиллюстрировано со ссылкой на следующие примеры и сопровождающие чертежи.Specific Modes for Carrying Out the Invention The invention will now be illustrated with reference to the following examples and the accompanying drawings.

В таблице 1 приведены составы сплавов в примерах и в сравнительных примерах. В таблице 2 показаны особенности основных стадий процесса и особенности фазовых составов в примерах и сравнительных примерах. В таблице 3 приведены значения характеристик предела текучести и удлинения при разрыве в примерах и сравнительных примерах после прокалки (температура прокалки - 200°С, время прокалки - 30 мин).Table 1 shows the compositions of the alloys in the examples and comparative examples. Table 2 shows the features of the main stages of the process and features of the phase compositions in the examples and comparative examples. Table 3 shows the values of the characteristics of the yield strength and elongation at break in the examples and comparative examples after calcination (calcination temperature - 200°C, calcination time - 30 minutes).

Пример 1Example 1

Состав сплава в Примере 1, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,081, Mn 0,5, А1 0,05, Ρ 0,015, Ν 0,005, В 0,001, Cr 0,02, Cu 0,01, Мо 0,001.The composition of the alloy in Example 1, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.081, Mn 0.5, A1 0.05, P 0.015, N 0.005, B 0.001, Cr 0.02, Cu 0.01, Mo 0.001.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 10 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 2 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 6,5 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,082 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига для полосовой стали составляла 720°С; время выдержки на стадии отжига составляло 40 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 60°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 10%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 564 МПа; удлинение при разрыве составило 18%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the zone of pearlite+martensite+cementite particles was 10 wt. % of total volume; the martensite zone was 2 wt. % of total volume; ferrite grain size was 6.5 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.082 wt. %. The temperature in the continuous annealing step for the strip steel was 720° C.; the holding time at the annealing stage was 40 s; the cooling rate during annealing was 60°C/s; and the double cold rolling reduction rate for the steel strip was 10%. The mechanical characteristics of the final steel strip, annealed at 200° C. for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 564 MPa; elongation at break was 18%.

Как видно из Фиг. 1 и 2, структура луженой необработанной пластины в данном примере состояла из частиц феррита, перлита, мартенсита и цементита, где зона перлита+мартенсита+цементита составляла 10 масс. % от общего объема; мартенситная зона составляла 2 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составлял 6,5 мкм (размер зерна феррита измеряли по металлографической структуре, показанной на Фиг. 1 в поперечном направлении, с использованием метода секущих); а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,082 масс. %.As can be seen from FIG. 1 and 2, the structure of the tinned raw plate in this example consisted of particles of ferrite, pearlite, martensite and cementite, where the area of pearlite+martensite+cementite was 10 wt. % of total volume; the martensite zone was 2 wt. % of total volume; the grain size of the ferrite was 6.5 μm (the grain size of the ferrite was measured from the metallographic structure shown in the transverse direction in Fig. 1 using the secant method); and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.082 wt. %.

Пример 2Example 2

Состав сплава в Примере 2, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,081, Mn 0,5, А1 0,05, Ρ 0,01, Ν 0,005, В 0,003, Cr 0,05, Ti 0,005, Nb 0,2, Cu 0,01, Мо 0,005.The composition of the alloy in Example 2, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.081, Mn 0.5, A1 0.05, P 0.01, N 0.005, B 0.003, Cr 0.05, Ti 0.005, Nb 0.2, Cu 0.01, Mo 0.005.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 13 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 4 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 6,5 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,095 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 750°С; время выдержки на стадии отжига составляло 40 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 90°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 5%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 512 МПа; удлинение при разрыве составило 20,9%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the area of pearlite + martensite + cementite particles was 13 wt. % of total volume; the martensite zone was 4 wt. % of total volume; ferrite grain size was 6.5 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.095 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 750°C; the holding time at the annealing stage was 40 s; the cooling rate during annealing was 90°C/s; and the double cold rolling reduction ratio for the steel strip was 5%. The mechanical characteristics of the final strip steel, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 512 MPa; elongation at break was 20.9%.

Пример 3Example 3

Состав сплава в Примере 3, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,135, Mn 0,2, А1 0,05, Ρ 0,01, Ν 0,005, В 0,003, Cr 0,005, Cu 0,03, Мо 0,005.The composition of the alloy in Example 3, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.135, Mn 0.2, A1 0.05, P 0.01, N 0.005, B 0.003, Cr 0.005, Cu 0.03, Mo 0.005.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 5 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 1,2 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 5,3 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,071 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 705°С; время выдержки на стадии отжига составляло 30 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 50°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 5%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 482 МПа; удлинение при разрыве составило 20,2%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the zone of pearlite + martensite + cementite particles was 5 wt. % of total volume; the martensite zone was 1.2 wt. % of total volume; ferrite grain size was 5.3 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.071 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 705°C; the holding time at the annealing stage was 30 s; the cooling rate during annealing was 50°C/s; and the double cold rolling reduction ratio for the steel strip was 5%. The mechanical characteristics of the final steel strip, annealed at 200° C. for 30 minutes, are shown in Table 3: yield strength Rp0.2 was 482 MPa; elongation at break was 20.2%.

Пример 4Example 4

Состав сплава в Примере 4, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,14, Mn 0,5, А1 0,01, Ρ 0,015, Ν 0,015, В 0,003, Cr 0,02, Ti 0,1, Cu 0,01, Мо 0,008.The composition of the alloy in Example 4, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.14, Mn 0.5, A1 0.01, P 0.015, N 0.015, B 0.003, Cr 0.02, Ti 0.1, Cu 0.01, Mo 0.008.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 19 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 4,8 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 6,2 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,1 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 800°С; время выдержки на стадии отжига составляло 30 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 90°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 18%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 650 МПа; удлинение при разрыве составило 5,5%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the zone of pearlite + martensite + cementite particles was 19 wt. % of total volume; the martensite zone was 4.8 wt. % of total volume; ferrite grain size was 6.2 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.1 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 800°C; the holding time at the annealing stage was 30 s; the cooling rate during annealing was 90°C/s; and the double cold rolling reduction ratio for steel strip was 18%. The mechanical characteristics of the final strip steel, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 650 MPa; elongation at break was 5.5%.

Пример 5Example 5

Состав сплава в Примере 5, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,1, Mn 0,8, А1 0,035, Ρ 0,015, Ν 0,015, В 0,005, Cr 0,02, Ti 0,001, Cu 0,01.The composition of the alloy in Example 5, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.1, Mn 0.8, A1 0.035, P 0.015, N 0.015, B 0.005, Cr 0.02, Ti 0.001, Cu 0.01.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали. приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 14 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 1,5 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 6,8 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,081 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 750°С; время выдержки на стадии отжига составляло 50 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 50°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 10%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 544 МПа; удлинение при разрыве составило 15%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel. are shown in Table 2: the zone of particles of pearlite+martensite+cementite was 14 wt. % of total volume; the martensite zone was 1.5 wt. % of total volume; ferrite grain size was 6.8 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.081 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 750°C; the holding time at the annealing stage was 50 s; the cooling rate during annealing was 50°C/s; and the double cold rolling reduction rate for the steel strip was 10%. The mechanical characteristics of the final steel strip, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 544 MPa; elongation at break was 15%.

Пример 6Example 6

Состав сплава в Примере 6, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,1, Mn 0,5, А1 0,09, Ρ 0,03, Ν 0,005, В 0,003, Cr 0,02, Ti 0,005, Nb 0,001, Cu 0,005.The composition of the alloy in Example 6, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.1, Mn 0.5, A1 0.09, P 0.03, N 0.005, B 0.003, Cr 0.02, Ti 0.005, Nb 0.001, Cu 0.005.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 5 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 2,5 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 5,5 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,09 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 700°С; время выдержки на стадии отжига составляло 30 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 90°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 12%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 597 МПа; удлинение при разрыве составило 13%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the zone of pearlite + martensite + cementite particles was 5 wt. % of total volume; the martensite zone was 2.5 wt. % of total volume; ferrite grain size was 5.5 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.09 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 700°C; the holding time at the annealing stage was 30 s; the cooling rate during annealing was 90°C/s; and the double cold rolling reduction rate for steel strip was 12%. The mechanical characteristics of the final steel strip, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 597 MPa; elongation at break was 13%.

Пример 7Example 7

Состав сплава в Примере 7, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,1, Mn 0,5, А1 0,09, Ρ 0,03, Ν 0,002, В 0,003, Cr 0,02, Ti 0,005, Cu 0,01.The composition of the alloy in Example 7, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.1, Mn 0.5, A1 0.09, P 0.03, N 0.002, B 0.003, Cr 0.02, Ti 0.005, Cu 0.01.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 14 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 3,5 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 6,2 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,089 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 750°С; время выдержки на стадии отжига составляло 40 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 80°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 10%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 575 МПа; удлинение при разрыве составило 17%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the area of pearlite + martensite + cementite particles was 14 wt. % of total volume; the martensite zone was 3.5 wt. % of total volume; ferrite grain size was 6.2 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.089 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 750°C; the holding time at the annealing stage was 40 s; the cooling rate during annealing was 80°C/s; and the double cold rolling reduction rate for the steel strip was 10%. The mechanical characteristics of the final steel strip, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 575 MPa; elongation at break was 17%.

Пример 8Example 8

Состав сплава в Примере 8, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,1, Mn 0,5, Al 0,05, Ρ 0,015, Ν 0,005, Β 0,003, Cr 0,02, Ti 0,005, Cu 0,01.The composition of the alloy in Example 8, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.1, Mn 0.5, Al 0.05, P 0.015, N 0.005, B 0.003, Cr 0.02, Ti 0.005, Cu 0.01.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 19 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 1,2 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 6,7 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,080 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 800°С; время выдержки на стадии отжига составляло 30 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 50°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 5%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 497 МПа; удлинение при разрыве составило 20,3%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the zone of pearlite + martensite + cementite particles was 19 wt. % of total volume; the martensite zone was 1.2 wt. % of total volume; ferrite grain size was 6.7 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.080 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 800°C; the holding time at the annealing stage was 30 s; the cooling rate during annealing was 50°C/s; and the double cold rolling reduction ratio for the steel strip was 5%. The mechanical characteristics of the final strip steel, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 497 MPa; elongation at break was 20.3%.

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

Состав сплава в Сравнительном примере 1, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,07, Mn 0,5, А1 0,09, Ρ 0,03, Ν 0,002, В 0,003, Cr 0,02, Ti 0,005, Cu 0,04.The composition of the alloy in Comparative Example 1 shown in Table 1 is as follows, wt. %: C 0.07, Mn 0.5, A1 0.09, P 0.03, N 0.002, B 0.003, Cr 0.02, Ti 0.005, Cu 0.04.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: отсутствие зоны перлита+мартенсита; размер зерна феррита составил 5,2 мкм. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 690°С; время выдержки на стадии отжига составляло 40 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 50°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 19%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 645 МПа; удлинение при разрыве составило 0,5%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: no perlite + martensite zone; the ferrite grain size was 5.2 μm. The temperature at the stage of continuous annealing was 690°C; the holding time at the annealing stage was 40 s; the cooling rate during annealing was 50°C/s; and the double cold rolling reduction rate for the steel strip was 19%. The mechanical characteristics of the final strip steel, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 645 MPa; elongation at break was 0.5%.

Сравнительный Пример 2Comparative Example 2

Состав сплава в Сравнительном примере 2, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,1, Mn 0,1, А1 0,05, Ρ 0,008, Ν 0,005, В 0,01, Cr 0,02, Ti 0,005, Cu 0,01.The composition of the alloy in Comparative example 2, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.1, Mn 0.1, A1 0.05, P 0.008, N 0.005, B 0.01, Cr 0.02, Ti 0.005, Cu 0.01.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 12 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 3,2 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 8,2 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,068 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 750°С; время выдержки на стадии отжига составляло 60 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 50°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 10%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 501.3 МПа; удлинение при разрыве составило 8%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the area of pearlite + martensite + cementite particles was 12 wt. % of total volume; the martensite zone was 3.2 wt. % of total volume; ferrite grain size was 8.2 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.068 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 750°C; the holding time at the annealing stage was 60 s; the cooling rate during annealing was 50°C/s; and the double cold rolling reduction rate for the steel strip was 10%. The mechanical characteristics of the final steel strip, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 501.3 MPa; elongation at break was 8%.

Сравнительный Пример 3Comparative Example 3

Состав сплава в Сравнительном примере 3, приведенный в ТаблицеThe composition of the alloy in Comparative Example 3 shown in the Table

1, следующий, масс. %: С 0,1, Mn 0,5, А1 0,005, Ρ 0,05, Ν 0,002, В 0,003, Cr 0,02, Ti 0,005, Cu 0,01, Мо 0,01.1, next, wt. %: C 0.1, Mn 0.5, A1 0.005, P 0.05, N 0.002, B 0.003, Cr 0.02, Ti 0.005, Cu 0.01, Mo 0.01.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 14 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 7,8 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 5,7 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,12 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 750°С; время выдержки на стадии отжига составляло 40 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 120°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 5%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 587 МПа; удлинение при разрыве составило 7,8%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the area of pearlite + martensite + cementite particles was 14 wt. % of total volume; the martensite zone was 7.8 wt. % of total volume; ferrite grain size was 5.7 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.12 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 750°C; the holding time at the annealing stage was 40 s; the cooling rate during annealing was 120°C/s; and the double cold rolling reduction ratio for the steel strip was 5%. The mechanical characteristics of the final strip steel, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 587 MPa; elongation at break was 7.8%.

Сравнительный Пример 4Comparative Example 4

Состав сплава в Сравнительном примере 4, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,13, Mn 0,5, А1 0,05, Ρ 0,015, Ν 0,005, В 0,003, Cr0,02, Ti 0,005, Cu 0,01.The composition of the alloy in Comparative example 4, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.13, Mn 0.5, A1 0.05, P 0.015, N 0.005, B 0.003, Cr0.02, Ti 0.005, Cu 0.01.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 21,6 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 6,9 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 8,4 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,1 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 820°С; время выдержки на стадии отжига составляло 40 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 80°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 10%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 555.8 МПа; удлинение при разрыве составило 10,2%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the area of pearlite + martensite + cementite particles was 21.6 wt. % of total volume; the martensite zone was 6.9 wt. % of total volume; ferrite grain size was 8.4 µm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.1 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 820°C; the holding time at the annealing stage was 40 s; the cooling rate during annealing was 80°C/s; and the double cold rolling reduction rate for the steel strip was 10%. The mechanical characteristics of the final strip steel, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 555.8 MPa; elongation at break was 10.2%.

Сравнительный Пример 5Comparative Example 5

Состав сплава в Сравнительном примере 5, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,10, Mn 0,5, А1 0,05, Ρ 0,015, Ν 0,02, В 0,003, Cr 0,10, Ti 0,2, Cu 0,01.The composition of the alloy in Comparative example 5, shown in Table 1, the following, wt. %: C 0.10, Mn 0.5, A1 0.05, P 0.015, N 0.02, B 0.003, Cr 0.10, Ti 0.2, Cu 0.01.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: зона частиц перлита+мартенсита+цементита составила 4 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 0,6 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 5,2 мкм; а содержание твердого раствора углерода в мартенсите составило 0,07 масс. %. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 750°С; время выдержки на стадии отжига составляло 20 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 80°С/с; а степень обжатия при двойной холодной прокатке для полосовой стали составляла 2%. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 612,3 МПа; удлинение при разрыве составило 5,9%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: the zone of pearlite + martensite + cementite particles was 4 wt. % of total volume; the martensite zone was 0.6 wt. % of total volume; ferrite grain size was 5.2 μm; and the content of a solid solution of carbon in martensite was 0.07 wt. %. The temperature at the stage of continuous annealing was 750°C; the holding time at the annealing stage was 20 s; the cooling rate during annealing was 80°C/s; and the double cold rolling reduction ratio for the steel strip was 2%. The mechanical characteristics of the final strip steel, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 612.3 MPa; elongation at break was 5.9%.

Сравнительный Пример 6Comparative Example 6

Состав сплава в Сравнительном примере 6, приведенный в Таблице 1, следующий, масс. %: С 0,15, Mn 0,9, А1 0,05, Ρ 0,015, Ν 0,01, Cr 0,10, Ti 0,2, Nb 0,3.The composition of the alloy in Comparative Example 6 shown in Table 1 is as follows, wt. %: C 0.15, Mn 0.9, A1 0.05, P 0.015, N 0.01, Cr 0.10, Ti 0.2, Nb 0.3.

Особенности фазового состава и процесса производства листовой стали приведены в Таблице 2: перлитная зона составила 13 масс. % от общего объема; мартенситная зона составила 0 масс. % от общего объема; размер зерна феррита составил 7,6 мкм. Температура на стадии непрерывного отжига составляла 750°С; время выдержки на стадии отжига составляло 40 с; скорость охлаждения при отжиге составляла 30°С/с; холодная прокатка не проводилась. Механические характеристики конечной полосовой стали, прокаливаемой при 200°С в течение 30 минут, приведены в Таблице 3: предел текучести Rp0,2 составил 454,8 МПа; удлинение при разрыве составило 20,8%.Features of the phase composition and the production process of sheet steel are shown in Table 2: pearlite zone was 13 wt. % of total volume; the martensite zone was 0 wt. % of total volume; the ferrite grain size was 7.6 µm. The temperature at the stage of continuous annealing was 750°C; the holding time at the annealing stage was 40 s; the cooling rate during annealing was 30°C/s; cold rolling was not carried out. The mechanical characteristics of the final steel strip, annealed at 200°C for 30 minutes, are shown in Table 3: the yield strength Rp0.2 was 454.8 MPa; elongation at break was 20.8%.

Claims (8)

1. Высокопрочная многофазная луженая листовая сталь в форме пластины-заготовки для изготовления упаковочных изделий, имеющая химический состав, мас.%: С 0,081-0,14, Mn 0,2-0,8, Al 0,01-0,09, Р 0,01-0,03, N 0,002-0,015, а также дополнительно включающий в себя один или более из следующих компонентов, мас.%: В 0,001-0,005, Cr 0,005-0,05, Ti 0,001-0,1, Nb 0,001-0,2, Cu 0,005-0,03, Mo 0,001-0,008, Fe и неизбежные примеси - остальное, при этом 0,21% ≤ Mn + 1,3Cr + 3,2Мо + 0,5Cu ≤ 0,91%, причем сталь имеет структуру, состоящую из частиц феррита, перлита, мартенсита и цементита.1. High-strength multi-phase tinned sheet steel in the form of a blank plate for the manufacture of packaging products, having a chemical composition, wt.%: C 0.081-0.14, Mn 0.2-0.8, Al 0.01-0.09, P 0.01-0.03, N 0.002-0.015, and also additionally including one or more of the following components, wt.%: B 0.001-0.005, Cr 0.005-0.05, Ti 0.001-0.1, Nb 0.001-0.2, Cu 0.005-0.03, Mo 0.001-0.008, Fe and inevitable impurities - the rest, while 0.21% ≤ Mn + 1.3Cr + 3.2Mo + 0.5Cu ≤ 0.91 %, and the steel has a structure consisting of particles of ferrite, pearlite, martensite and cementite. 2. Листовая сталь по п. 1, отличающаяся тем, что феррит имеет размер зерна ≤7 мкм.2. Sheet steel according to claim. 1, characterized in that the ferrite has a grain size of ≤7 microns. 3. Листовая сталь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что частицы перлита + мартенсита + цементита имеют объемную долю в диапазоне 5-20 мас.%.3. Sheet steel according to claim. 1 or 2, characterized in that the particles of pearlite + martensite + cementite have a volume fraction in the range of 5-20 wt.%. 4. Листовая сталь по п. 1 или 3, отличающаяся тем, что частицы мартенсита имеют объемную долю в диапазоне 1-5 мас.%.4. Sheet steel according to claim. 1 or 3, characterized in that the particles of martensite have a volume fraction in the range of 1-5 wt.%. 5. Листовая сталь по пп. 1, 3 или 4, отличающаяся тем, что мартенсит имеет содержание твердого раствора углерода ≥ 0,07 мас.%.5. Sheet steel according to paragraphs. 1, 3 or 4, characterized in that the martensite has a solid solution content of carbon ≥ 0.07 wt.%. 6. Листовая сталь по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что она после прокалки имеет предел текучести Rp0,2≥(400+12 × DCR) МПа и значение удлинения при разрыве А≥(25-1,2 × DCR)%, где DCR представляет собой степень обжатия при двойной холодной прокатке, при этом соблюдается неравенство 5%≤DCR≤18%.6. Sheet steel according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that after calcination it has a yield strength Rp0.2≥(400+12 × DCR) MPa and an elongation at break A≥(25-1.2 × DCR)%, where DCR is the degree of reduction during double cold rolling, while observing the inequality 5%≤DCR≤18%. 7. Способ изготовления высокопрочной многофазной луженой листовой стали по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что химический состав стали включает следующие компоненты, мас.%: С 0,081-0,14, Mn 0,2-0,8, Al 0,01-0,09, Р 0,01-0,03, N 0,002-0,015, а также дополнительно включает в себя один или более из следующих компонентов, мас.%: В 0,001-0,005, Cr 0,005-0,05, Ti 0,001-0,1, Nb 0,001-0,2, Cu 0,005-0,03, Mo 0,001-0,008, Fe и неизбежные примеси - остальное, при этом 0,21%≤Mn+1,3Cr+3,2Mo+0,5Cu≤0,91%, причем сталь подвергают непрерывному отжигу и двойной холодной прокатке, при этом температура Т на стадии непрерывного отжига составляет, °С: (727-100×C-30×Mn-1000×N)≤Т≤800, время выдержки составляет 30-50 с, скорость охлаждения в зоне, в которой температура 250°С или выше, составляет 50-90°С/с, а степень обжатия при двойной холодной прокатке DCR составляет, %: 5≤DCR≤18.7. A method of manufacturing high-strength multi-phase tinned steel sheet according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the chemical composition of the steel includes the following components, wt.%: C 0.081-0.14, Mn 0.2-0.8, Al 0.01-0.09, P 0.01-0 .03, N 0.002-0.015, and also additionally includes one or more of the following components, wt.%: В 0.001-0.005, Cr 0.005-0.05, Ti 0.001-0.1, Nb 0.001-0.2 , Cu 0.005-0.03, Mo 0.001-0.008, Fe and inevitable impurities - the rest, while 0.21%≤Mn+1.3Cr+3.2Mo+0.5Cu≤0.91%, and the steel is subjected to continuous annealing and double cold rolling, while the temperature T at the stage of continuous annealing is, ° C: (727-100×C-30×Mn-1000×N) ≤ T ≤ 800, the holding time is 30-50 s, the cooling rate in the zone in which the temperature is 250°C or higher is 50-90°C/s, and the double cold rolling reduction ratio DCR is, %: 5≤DCR≤18. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что стадии производства, предшествующие непрерывному отжигу стали, включают выплавку, горячую прокатку, травление и одиночную холодную прокатку.8. The method according to claim 7, characterized in that the production steps preceding the continuous annealing of the steel include smelting, hot rolling, pickling and single cold rolling.

Images