RU2795601C1 - Способ производства высокопрочного оцинкованного проката - Google Patents
Способ производства высокопрочного оцинкованного проката Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795601C1 RU2795601C1 RU2022115821A RU2022115821A RU2795601C1 RU 2795601 C1 RU2795601 C1 RU 2795601C1 RU 2022115821 A RU2022115821 A RU 2022115821A RU 2022115821 A RU2022115821 A RU 2022115821A RU 2795601 C1 RU2795601 C1 RU 2795601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- rolled
- nmt
- carried out
- steel
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочного горячекатаного оцинкованного проката для изготовления металлоконструкций. Способ включает выплавку стали, разливку стали с получением заготовки, ее аустенитизацию, горячую прокатку, охлаждение, смотку проката в рулон, травление, оцинкование и отжиг. Выплавляют сталь, содержащую следующие компоненты, в мас.%: углерод 0,04-0,12, кремний 0,05-0,40, марганец 1,10-1,80, фосфор не более 0,02, сера не более 0,10, хром не более 0,30, никель не более 0,30, молибден не более 0,03, медь не более 0,30, алюминий 0,02-0,08, ниобий 0,03-0,10, титан 0,01-0,20, ванадий 0,001-0,10, азот не более 0,10, железо и неизбежные примеси – остальное. Аустенитизацию заготовки осуществляют при температуре 1150-1300°C в течение не менее 2 часов. Начало чистовой прокатки осуществляют при температуре 1030-1170°C и заканчивают при температуре 830-940°C. Смотку проката в рулон осуществляют при температуре 500-570°C. Отжиг проката осуществляют при температуре 580-640°C в течение 100-144 с при скорости движения проката 40-80 м/мин. Достигается повышение механических свойств оцинкованного проката и стойкости цинкового покрытия. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к способу получения горячекатаного оцинкованного проката, предназначенного для изготовления металлоконструкций.
Известен способ производства оцинкованных полос из малоуглеродистой горячекатаной стали, содержащей в мас.%: C не более 0,07, Si не более 0,01, Mn 0,20-0,35, Ni не более 0,06, S не более 0,025, P не более 0,02, Cr не более 0,03, Al 0,02-0,07, Cu не более 0,06, железо и неизбежные примеси – остальное, включающий горячую прокатку, охлаждение до температуры смотки, смотку полосы в рулон, нагрев полосы до температуры цинкования и нанесение цинкового покрытия, при этом охлаждение раската после черновой группы клетей проводили на скорости 0,2-0,6°С/с, температуре раската составляла 1040-1200°С, а охлаждение полос после чистовой группы клетей вели на скорости 18-32°С/с. В результате получена готовая оцинкованная полоса с пределом прочности не менее 275 МПа и пределом текучести не менее 178 МПа [Патент RU № 2260062, МПК C21D 8/04, C21D 9/48, 2005].
Недостатком данного способа является то, что после горячего оцинкования полоса имеет низкий комплекс механических свойств.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства полос из малоуглеродистой горячекатаной стали, содержащей в мас.%: С 0,05-0,11, Si 0,05-0,17, Mn 0,35-0,65, Ni не более 0,25, S не более 0,04, P не более 0,035, Cr не более 0,1, Cu не более 0,25, включающий нагрев до температуры отжига 700-740°С, выдержку, охлаждение и оцинкование, при этом полосу при температуре отжига выдерживают в течение 24-95 с, а охлаждение ведут до температуры 460-500°С со скоростью 9,4-36°С/с. В результате получены полосы с пределом прочности не менее 480 МПа и пределом текучести не менее 340 МПа [Патент RU № 2187561, МПК C21D 8/04, C21D 9/48, C21D 1/26, 2002].
Указанный способ не обеспечивает высоких механических свойств оцинкованных полос. Помимо этого, оцинкование горячекатаного оцинкованного проката при заданных температурах не обеспечит приемлемое качество цинкового покрытия.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении потребительских свойств оцинкованного проката за счет увеличения его механических свойств по отношению к прототипу и повышение стойкости цинкового покрытия.
Технический результат изобретения достигается тем, что способ производства высокопрочного оцинкованного проката включает выплавку стали, разливку заготовки, ее аустенитизацию, горячую прокатку, охлаждение, смотку проката в рулоны, травление, оцинкование и отжиг, при этом сталь содержит следующие компоненты, в мас.%: углерод 0,04-0,12, кремний 0,05-0,40, марганец 1,10-1,80, фосфор не более 0,02, сера не более 0,10, хром не более 0,30, никель не более 0,30, молибден не более 0,03, медь не более 0,30, алюминий 0,02-0,08, ниобий 0,005-0,10, титан 0,01-0,20, ванадий 0,001-0,10, азот не более 0,10, железо и неизбежные примеси – остальное. Аустенитизация заготовки осуществляется при температуре 1150-1300°C в течение не менее 2 часов, начало чистовой прокатки осуществляется при температуре 1030-1170°C и заканчивают при температуре 830-940°C, смотка проката осуществляется при температуре 500-570°C, а отжиг проката проходит при температуре 580-640°C в течение 100-144 сек при скорости движения проката 40-80 м/мин.
Конечная толщина получаемого проката может составлять 1,2-4,0 мм.
Получаемый прокат может иметь относительное удлинение не менее 14%.
Балл неметаллических включений может составлять не более 2,5 по среднему и не более 3,5 по максимальному.
Сущность предлагаемого изобретения.
Химический состав и получаемая после горячей прокатки структура, состоящая из 10% феррита, 1% перлита и 89% бейнита (смесь верхнего и гранулярного типа) позволяет обеспечить, в дальнейшем, равномерную структуру и высокие механические свойства проката.
При содержании углерода менее 0,04% не достигается требуемая прочностные характеристики после горячей прокатки. При содержании углерода более 0,12% снижается относительное удлинение, что может вызвать проблемы при переработке у клиента.
Кремний является раскислителем, а также способствует повышению прочностных свойств после горячей прокатки. Содержание кремния более 0,4% приводит к ухудшению качества цинкового покрытия из-за наличия на поверхности трудно восстанавливаемых оксидов цинка.
Марганец выступает в качестве раскислителя, элемента, связывающего серу. Также марганец повышает прочностные характеристики стали после горячей прокатки за счет снижения температуры начала фазового превращения и получения более неравновесных структурных составляющих. При содержании марганца менее 1,10% значительно снижается возможность получения требуемых прочностных свойств для данного проката. Содержание марганца более 1,8% приводит к снижению пластических свойств и затрудняет возможность переработки у клиента.
Сера и фосфор являются вредными примесями, ухудшающими качество стали, поэтому содержание данных химических элементов следует ограничивать значением менее 0,1% и 0,02 % соответственно.
Титан и ниобий в заявленных диапазонах способствуют измельчению зерна за счет выделения соответствующих карбонитридов, что способствует повышению прочностных характеристик. При их содержании ниже указанных диапазонов воздействие на зерно проявляется слабо, при повышении содержания элементов значительно не увеличиваются механические свойства, но повышается стоимость конечного продукта, что является нецелесообразным.
Ванадий образует с азотом нитриды, которые располагаются по границам зерен, тормозят движение дислокаций и тем самым упрочняют сталь. Увеличение концентрации ванадия более 0,10% вызывает дисперсионное твердение проката и приводит к его выделению на границах зерен в виде интерметаллических соединений. Это ухудшает свойства и снижает выход годного проката.
Азот является карбонитридообразующим элементом, упрочняющим сталь. Однако повышение концентрации азота сверх 0,10% приводит к снижению вязкостных и пластических свойств стали, что недопустимо.
Перед горячей прокаткой производят нагрев заготовки не менее 2 часов при температуре 1150-1300°C. Это необходимо с целью аустенитизации и полного растворения соответствующих частиц второй фазы: карбидов, нитридов и карбонитридов ниобия и титана.
Начало чистовой прокатки осуществляют при температуре 1030 - 1170°C с целью получения высокой температуры перед концом прокатки и недопущения перегрузов клети, а также максимального выделения частиц второй фазы.
Чистовую прокатку заканчивают при температуре 830-940°C с целью недопущения перегрузов клети стана, а также получения наилучшей планшетности профиля проката.
Смотку проката осуществляют при температуре 500-570°C с целью получения необходимого объема бейнита для достижения требуемого уровня прочностных свойств.
Скоростной нагрев под оцинкование в диапазоне температур 580-640°C и последующая выдержка в течение 100-144 сек при скорости движения проката 40-80 м/мин позволяет полностью сохранить уровень свойств горячекатаного рулона. При увеличении температуры отжига и увеличении времени выдержки возможна потеря прочностных свойств из-за распада неравновесных структурных составляющих. При уменьшении температуры нагрева и уменьшении времени выдержки возможно получение неудовлетворительной адгезии цинкового покрытия в следствие неполного удаления окислов с поверхности проката.
Неметаллические включения оказывают негативное влияние на механические свойства стали. При балле неметаллических включений больше 2,5 по среднему и больше 3,5 по максимальному снижаются прочность и пластичность проката.
Пример осуществления способа:
Сталь выплавляли в конвертере, проводили внепечную обработку и производили разливку в слябы. Затем слябы передавались в ЛПЦ-2, где их нагревали до температуры 1150-1300°C в течении не менее 2 часов. На стане 2000 прокатывали слябы до конечной толщины 1,2-4,0 мм при температуре начала чистовой прокатки 1030-1170°C и заканчивали чистовую прокатку при температуре 830-940°C. Затем прокат сматывали в рулон при температуре 500-570°C. После чего прокат подвергался травлению, оцинкованию и отжигу при температуре 580-640°C.
В таблице 1 приведены химические составы выплавленных слябов с различным содержанием элементов. В таблице 2 приведены технологические параметры и механические свойства получаемого высокопрочного оцинкованного проката.
Согласно представленным данным в таблицах 1 и 2 при несоблюдении некоторых указанных диапазонов химического состава и некоторых технологических параметров (пример №1, 2) снижается комплекс механических свойств и не достигается приемлемое качество цинкового покрытия в следствие высокого содержания кремния, в результате которого на поверхности образовались трудно восстанавливаемые оксиды цинка. В примере №3 механические свойства соответствуют заявленным, но при этом не достигнута удовлетворительная адгезия цинкового покрытия в виду неполного удаления окислов с поверхности проката во время отжига. При соблюдении указанных диапазонов химического состава и технологических параметров (примеры №4-8) достигается относительное удлинение более 14%, а также обеспечивается удовлетворительная адгезия цинкового покрытия.
Ряд испытаний показал, что использование предложенного способа производства высокопрочного оцинкованного проката с соблюдением указанных параметров позволит обеспечить высокие механические свойства проката и приемлемое качество цинкового покрытия.
Таблица 1
Химические составы стали
Плавка | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | Al | Nb | Ti | V | N |
1 | 0,106 | 0,42 | 1,46 | 0,009 | 0,002 | 0,039 | 0,032 | 0,002 | 0,057 | 0,037 | 0,025 | 0,017 | 0,004 | 0,005 |
2 | 0,106 | 0,20 | 1,46 | 0,009 | 0,002 | 0,067 | 0,060 | 0,006 | 0,046 | 0,045 | 0,024 | 0,018 | 0,004 | 0,006 |
3 | 0,10 | 0,19 | 1,63 | 0,01 | 0,004 | 0,17 | 0,20 | 0,016 | 0,19 | 0,034 | 0,061 | 0,018 | 0,049 | 0,006 |
4 | 0,104 | 0,19 | 1,69 | 0,014 | 0,002 | 0,196 | 0,179 | 0,015 | 0,166 | 0,029 | 0,057 | 0,014 | 0,049 | 0,005 |
5 | 0,104 | 0,19 | 1,69 | 0,014 | 0,002 | 0,196 | 0,179 | 0,015 | 0,166 | 0,029 | 0,057 | 0,014 | 0,049 | 0,005 |
6 | 0,104 | 0,19 | 1,69 | 0,014 | 0,002 | 0,196 | 0,179 | 0,015 | 0,166 | 0,029 | 0,057 | 0,014 | 0,049 | 0,005 |
7 | 0,065 | 0,182 | 1,43 | 0,013 | 0,002 | 0,042 | 0,022 | 0,003 | 0,03 | 0,034 | 0,046 | 0,052 | 0,006 | 0,005 |
8 | 0,065 | 0,182 | 1,43 | 0,013 | 0,002 | 0,042 | 0,022 | 0,003 | 0,03 | 0,034 | 0,046 | 0,052 | 0,006 | 0,005 |
Таблица 2
Контролируемые параметры и получаемые механические свойства
Пример | Tауст, °С | Тнп, °С | Ткп, °С | Тсм, °С | Тотж, °С | tотж, с | Vотж, м/мин | Балл неметаллических включений |
Относительное удлинение, % |
1 | 1280 | 1080 | 865 | 580 | 610 | 124 | 58 | 0,5 | 18 |
2 | 1280 | 1100 | 880 | 584 | 610 | 124 | 58 | 1,0 | 18,5 |
3 | 1280 | 1080 | 883 | 560 | 580 | 95 | 60 | 1,0 | 17 |
4 | 1280 | 1090 | 886 | 551 | 600 | 120 | 60 | 0,5 | 16,5 |
5 | 1280 | 1085 | 893 | 545 | 600 | 120 | 60 | 0,5 | 16,5 |
6 | 1280 | 1090 | 896 | 539 | 610 | 120 | 60 | 0,5 | 14 |
7 | 1280 | 1085 | 900 | 575 | 620 | 114 | 63 | 0,5 | 16 |
8 | 1280 | 1117 | 901 | 540 | 620 | 114 | 63 | 1,0 | 15 |
Claims (6)
1. Способ производства высокопрочного горячекатаного оцинкованного проката, включающий выплавку стали, разливку стали с получением заготовки, ее аустенитизацию, горячую прокатку, охлаждение, смотку проката в рулон, травление, оцинкование и отжиг, отличающийся тем, что выплавляют сталь, содержащую следующие компоненты, в мас.%:
аустенитизацию заготовки осуществляют при температуре 1150-1300°C в течение не менее 2 часов, начало чистовой прокатки осуществляют при температуре 1030-1170°C и заканчивают при температуре 830-940°C, смотку проката в рулон осуществляют при температуре 500-570°C, а отжиг проката осуществляют при температуре 580-640°C в течение 100-144 с при скорости движения проката 40-80 м/мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что получают прокат с конечной толщиной, составляющей 1,2–4,0 мм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что получают прокат, характеризующийся относительным удлинением не менее 14%.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что получают прокат, в котором балл неметаллических включений составляет не более 2,5 по среднему и не более 3,5 по максимальному.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2795601C1 true RU2795601C1 (ru) | 2023-05-05 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2187561C2 (ru) * | 2000-09-28 | 2002-08-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ производства полос из малоуглеродистой горячекатаной стали |
RU2693226C1 (ru) * | 2015-10-02 | 2019-07-01 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) | Оцинкованный стальной лист для горячего прессования и способ производства горячепрессованного формованного изделия |
EP3613868A1 (en) * | 2017-04-21 | 2020-02-26 | Nippon Steel Corporation | High strength hot-dip galvanized steel sheet and production method therefor |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2187561C2 (ru) * | 2000-09-28 | 2002-08-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ производства полос из малоуглеродистой горячекатаной стали |
RU2693226C1 (ru) * | 2015-10-02 | 2019-07-01 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) | Оцинкованный стальной лист для горячего прессования и способ производства горячепрессованного формованного изделия |
EP3613868A1 (en) * | 2017-04-21 | 2020-02-26 | Nippon Steel Corporation | High strength hot-dip galvanized steel sheet and production method therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6992070B2 (ja) | 非常に良好な成形性を有する焼戻しされた被覆鋼板及びこの鋼板を製造する方法 | |
JP7118972B2 (ja) | 非常に良好な成形性を有する焼戻しされた被覆鋼板及びこの鋼板を製造する方法 | |
DK2924140T3 (en) | Process for producing a flat high-strength steel product | |
KR100958019B1 (ko) | 복합조직강판 및 이를 제조하는 방법 | |
KR101607041B1 (ko) | 내시효성과 베이킹 경화성이 우수한 고강도 냉연 강판의 제조 방법 | |
US20180002771A1 (en) | High-strength cold rolled steel sheet with low material non-uniformity and excellent formability, hot dipped galvanized steel sheet, and manufacturing method therefor | |
JP2010508434A (ja) | マルテンサイトミクロ組織を形成する鋼からフラット鋼生成物を製造する方法 | |
WO2016143298A1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
KR20210096595A (ko) | 우수한 딥 드로잉성을 가진 고강도 강 스트립을 제조하는 방법과 그에 따라 제조된 고강도 강 | |
JP5350255B2 (ja) | ケイ素合金化多相鋼からフラット鋼生成物を製造する方法 | |
WO2016152148A1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
KR20200112929A (ko) | 냉연 강판 및 그 제조 방법 | |
RU2795601C1 (ru) | Способ производства высокопрочного оцинкованного проката | |
KR20210068808A (ko) | 내구성이 우수한 후물 복합조직강 및 그 제조방법 | |
US11220731B2 (en) | Hot-rolled coated steel sheet with excellent workability and manufacturing method therefor | |
JP3716639B2 (ja) | ベイナイト系高張力熱延鋼帯の製造方法 | |
WO2013084477A1 (ja) | 耐時効性と焼付き硬化性に優れた高強度冷延鋼板 | |
JP4273646B2 (ja) | 加工性に優れた高強度薄鋼板及びその製造方法 | |
JPH0582458B2 (ru) | ||
RU2379361C1 (ru) | Способ производства холоднокатаного проката для эмалирования | |
RU2799195C1 (ru) | Способ производства горячекатаного травленого проката | |
RU2773478C1 (ru) | Способ производства горячекатаного рулонного проката из низколегированной стали | |
RU2821001C1 (ru) | Способ получения горячекатаных листов из низколегированной стали | |
RU2796666C1 (ru) | Способ производства горячекатаных стальных полос | |
JP5682356B2 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |