RU2796666C1 - Способ производства горячекатаных стальных полос - Google Patents
Способ производства горячекатаных стальных полос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796666C1 RU2796666C1 RU2022118027A RU2022118027A RU2796666C1 RU 2796666 C1 RU2796666 C1 RU 2796666C1 RU 2022118027 A RU2022118027 A RU 2022118027A RU 2022118027 A RU2022118027 A RU 2022118027A RU 2796666 C1 RU2796666 C1 RU 2796666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hot
- steel
- production
- temperature
- martensite
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве горячекатаного проката с двухфазной феррито-мартенситной структурой, предназначенного для производства деталей машин и механизмов с гарантией изготовления изделий методом холодной деформации. Способ производства горячекатаных стальных полос включает выплавку стали, непрерывную разливку в слябы, нагрев слябов, горячую прокатку, охлаждение и смотку полос в рулоны. Выплавляют сталь, содержащую, мас.%: углерод 0,04-0,09, кремний не более 0,3, марганец не более 1,5, суммарное содержание хрома и молибдена не более 1,0, железо и неизбежные примеси - остальное, причем отношение кремния к фосфору в выплавляемой стали составляет 3-7. Температуру конца горячей прокатки поддерживают в диапазоне 800-870 °С, охлаждение ведут в течение 5-25 с со скоростью 8-30 °С/с до температуры 650-800 °С, а затем со скоростью 40-80 °С/с до температуры смотки не более 300 °С, с обеспечением формирования в полосах структуры, содержащей 70-90% феррита и 10-30% мартенсита или мартенсита и непревращенного аустенита. Обеспечивается увеличение выхода годного горячекатаного проката с двухфазной феррито-мартенситной структурой за счет повышения комплекса механических свойств: улучшается анизотропия и пригодность металла к дальнейшей обработке. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве горячекатаных стальных полос, предназначенных для производства деталей машин и механизмов с гарантией изготовления изделий методом холодной деформации (например, холодной штамповкой) и нанесения покрытий у потребителя (покраска).
Известен способ производства высокопрочной многофазной стали с минимальной устойчивостью на разрыв 580 МПа преимущественно с двухфазной структурой для горячекатаной стальной полосы, состоящей из элементов в мас.%: углерод 0,075 до ≤ 0,105; кремний 0,200 до ≤ 0,300; марганец 1,000 до ≤ 2,000; хром 0,280 до ≤ 0,480; алюминий 0,010 до ≤ 0,060; фосфор ≤0,020; ниобий ≥0,005 до ≤ 0,025; азот ≤0,0100; сера ≤0,0050; остальное - железо, включая обычные сопутствующие стали не перечисленные выше. Способ включает непрерывный отжиг для создания двухфазной структуры, при этом горячекатаную стальную полосу нагревают в печи непрерывного отжига до температуры в диапазоне 700-950°C и указанную нагретую стальную полосу охлаждают от температуры отжига до промежуточной температуры 200-250°C со скоростью охлаждения 15-100°C/с, а затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды со скоростью охлаждения 2-30°C/с (Патент РФ 2615957, опубл. 10.05.2016 г., МПК C21D 8/02, C21D 9/46, C22C 38/00, C23C 2/06).
Недостатком известного способа является обязательное применение дополнительной операции отжига, что в свою очередь приводит к экономической нецелесообразности применения данного способа, а также наличие недопустимого дефекта на поверхности проката в виде «тигровой» (красной) окалины.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства горячекатаной высокопрочной двухфазной стали, содержащей, мас.%: 0,06-0,09 углерода, 0,8-2,0 марганца, не менее 0,4 хрома, не более 0,08 кремния, не более 0,05 фосфора, 0,005-0,010 азота, остальное железо неизбежные примеси, при этом отношение Al/N не более 10 и суммарное содержание ниобия, титана и молибдена не более 0,015. Нагрев сляба осуществляют при температуре 1150-1300°С, горячую прокатку проводят с температурой конца прокатки 800-850°С, далее полосу охлаждают со скоростью 40-70°С/сек и до температуры смотки ниже 100°С, при этом полоса имеет структуру феррит плюс мартенсит, не содержащий перлит и бейнит, объемная доля мартенсита 10-25%. Горячекатаная полоса имеет предел прочности на разрыв по меньшей мере 590 МПА и относительное удлинение по меньшей мере 17,5% (Международная заявка WO2014149505, опубл.25.09.2014, МПК C21D 8/02, B21B 1/24).
Недостатком известного способа является низкий выход годного горячекатаного проката в связи с получаемой высокой анизотропией свойств, неудовлетворительным качеством по планшетности полосы, с короблением металлопроката, высоким пружинением металла при смотке и дальнейшей обработке при холодной штамповке.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение выхода годных горячекатаных полос за счет повышения комплекса механических свойств: улучшении анизотропии и пригодности полос к дальнейшей обработке.
Технический результат достигается тем, что в способе производства горячекатаных стальных полос, включающем выплавку стали, непрерывную разливку в слябы, нагрев слябов, горячую прокатку, охлаждение и смотку полос в рулоны, согласно изобретению выплавляют сталь, содержащую, мас.%:
углерод | 0,04-0,09 |
кремний | не более 0,3 |
марганец | не более 1,5 |
суммарное содержание хрома и молибдена | не более 1,0 |
железо и неизбежные примеси | остальное, |
причем отношение кремния к фосфору в выплавляемой стали составляет 3-7, температуру конца горячей прокатки поддерживают в диапазоне 800-870 °С, охлаждение ведут в течение 5-25с со скоростью 8-30°С/с до температуры 650-800°С, а затем со скоростью 40-80 °С/с до температуры смотки не более 300°С, с обеспечением формирования в полосах структуры, содержащей 70-90% феррита и 10-30% мартенсита или мартенсита и непревращенного аустенита.
После смотки проводят травление горячекатаных полос.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Углерод - один из упрочняющих элементов. Содержание углерода менее 0,04% не позволяет достигнуть требуемой прочности. В то же время увеличение содержания углерода более 0,09% приводит к неравномерности свойств по ее толщине в результате зональной ликвации и при охлаждении стали из γ-области сдвигает ферритный «нос» вправо, уменьшая таким образом количество полигонального феррита и увеличивая количество низкоуглеродистого бейнита (или игольчатого феррита). Одновременно возрастает доля γ-фазы к моменту смотки, что увеличивает прочность и уменьшает пластичность стали ниже нормы.
Наличие кремния способствует улучшению раскисленности стали и значительно ускоряет выделение полигонального феррита в низколегированных сталях. В то же время увеличение содержания кремния более 0,3% сопровождается возрастанием грубой «тигровой» окалины на поверхности проката и способствует увеличению количества силикатных включений.
Марганец обеспечивает твердорастворное упрочнение. Содержание марганца свыше 1,5 % ухудшает свариваемость и проводит к грубой зональной ликвации.
Суммарное содержание хрома и молибдена свыше 1,0 % снижают пластичность стали, а также экономически нецелесообразно.
Отношение кремния к фосфору в диапазоне 3-7 является необходимым для исключения «тигровой» (красной) окалины на поверхности проката.
Окончание прокатки при температуре 800-870 °С необходимо для максимального измельчения зерна.
Охлаждение в течение 5-25 сек. со скоростью 8-30°С/с до температуры 650-800 °С требуется для протекания фазового превращения при охлаждении на отводящем рольганге, чтобы выделить требуемое количество феррита 70-90 %.
При дальнейшем охлаждении от температуры 650-800 °С со скоростью 40-80°С/с до температуры смотки не более 300 °С непревращенный аустенит, обогащенный углеродом, превращается в мартенсит или/и м/а-фаза 10-30%. При температуре смотки выше 300 °С и/или снижении скорости охлаждения ниже 40-80 °С/с в структуре появляется бейнит (или перлит), прочностные свойства снижаются, штампуемость ухудшается.
Пример реализации способа.
В кислородном конвертере выплавили стали, химический состав которых приведен в таблице 1. Выплавленную сталь разливали на машине непрерывного литья в слябы. Слябы нагревали в нагревательной печи с шагающими балками и прокатывали на непрерывном широкополосном стане 2000. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждали до определенных температур и сматывали в рулоны. Охлажденные рулоны подвергали соляно-кислотному травлению в непрерывном травильном агрегате. Технологические параметры и механические свойства проката приведены в таблице 2.
Из таблицы 2 следует, что при реализации заявленного способа производства (вариант № 3) достигается увеличение выхода годного за счет повышения комплекса механических
Таблица 1 Химический состав стали |
||||||
№ варианта | Содержание химических элементов, мас.% | |||||
С | Si | Mn | Cr+Mo | Fe и неизбежные примеси | отношение Si/P | |
1 | 0,12 | 0,40 | 1,72 | 1,5 | остальное | 26 |
2 | 0,11 | 0,35 | 1,50 | 1,0 | остальное | 9 |
3 | 0,07 | 0,25 | 1,0 | 0,8 | остальное | 6 |
4 | 0,02 | 0,18 | 0,8 | 0,5 | остальное | 3 |
5 | 0,02 | 0,16 | 0,5 | 0,4 | остальное | 2 |
Таблица 2 Технологические параметры и механические свойства проката |
|||||||||
№ варианта | Режимы производства | Структура | Механические свойства | ||||||
Температура конца чистовой прокатки, °С | Время охлаждения, с | Скорость охлаждения до температуры 650-800 °С , °С/с | Скорость охлаждения до температуры смотки не более 300°С, °С/с | Температура смотки, °С | Содержание феррита, % | Содержание мартенсита и/или м/а-фазы, % | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | |
1 | 900 | 30 | 4 | 100 | 400 | 65 | - (бейнит 35%) |
540 | 18 |
2 | 880 | 25 | 6 | 90 | 350 | 70 | - (бейнит 30%) |
570 | 19 |
3 | 820 | 15 | 10 | 70 | 200 | 80 | 20 | 640 | 25 |
4 | 780 | 10 | 5 | 75 | 200 | 97 | 3 | 510 | 27 |
5 | 760 | 8 | 3 | 74 | 200 | 98 | 2 | 490 | 29 |
Claims (4)
1. Способ производства горячекатаных стальных полос, включающий выплавку стали, непрерывную разливку в слябы, нагрев слябов, горячую прокатку, охлаждение и смотку полос в рулоны, отличающийся тем, что выплавляют сталь, содержащую, мас.%:
причем отношение кремния к фосфору в выплавляемой стали составляет 3-7, температуру конца горячей прокатки поддерживают в диапазоне 800-870 °С, охлаждение ведут в течение 5-25 с со скоростью 8-30 °С/с до температуры 650-800 °С, а затем со скоростью 40-80 °С/с до температуры смотки не более 300 °С, с обеспечением формирования в полосах структуры, содержащей 70-90% феррита и 10-30% мартенсита или мартенсита и непревращенного аустенита.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после смотки проводят травление горячекатаных полос.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2796666C1 true RU2796666C1 (ru) | 2023-05-29 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014149505A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Thyssenkrupp Steel Usa, Llc | Method of producting hot rolled high strength dual phase steels using room temperature water quenching |
US20140352852A1 (en) * | 2011-12-27 | 2014-12-04 | Jfe Steel Corporation | Hot rolled high tensile strength steel sheet and method for manufacturing same |
RU2547087C1 (ru) * | 2014-01-09 | 2015-04-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности |
RU2551324C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-05-20 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства полос из низколегированной свариваемой стали |
EP2949772A4 (en) * | 2013-04-04 | 2016-06-01 | Jfe Steel Corp | HOT-ROLLED STEEL PLATE AND METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF |
RU2689348C1 (ru) * | 2018-06-26 | 2019-05-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности |
RU2773478C1 (ru) * | 2021-11-26 | 2022-06-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного рулонного проката из низколегированной стали |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140352852A1 (en) * | 2011-12-27 | 2014-12-04 | Jfe Steel Corporation | Hot rolled high tensile strength steel sheet and method for manufacturing same |
WO2014149505A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Thyssenkrupp Steel Usa, Llc | Method of producting hot rolled high strength dual phase steels using room temperature water quenching |
EP2949772A4 (en) * | 2013-04-04 | 2016-06-01 | Jfe Steel Corp | HOT-ROLLED STEEL PLATE AND METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF |
RU2551324C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-05-20 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства полос из низколегированной свариваемой стали |
RU2547087C1 (ru) * | 2014-01-09 | 2015-04-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности |
RU2689348C1 (ru) * | 2018-06-26 | 2019-05-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности |
RU2773478C1 (ru) * | 2021-11-26 | 2022-06-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного рулонного проката из низколегированной стали |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111979489B (zh) | 一种780MPa级高塑性冷轧DH钢及其制备方法 | |
JP4640130B2 (ja) | 機械特性ばらつきの小さい高強度冷延鋼板およびその製造方法 | |
CA2941202C (en) | Method for producing a high-strength flat steel product | |
EP3556894B1 (en) | Ultra-high strength steel sheet having excellent bendability and manufacturing method therefor | |
CN112048681A (zh) | 一种980MPa级高成形性冷轧DH钢及其制备方法 | |
CN108929986B (zh) | 一种高强度耐磨汽车制动用热轧钢板及其生产工艺 | |
JP2011052317A (ja) | 複合組織鋼板及びこれを製造する方法 | |
CN111663085B (zh) | 一种超高强度和塑性的热轧奥氏体低密度钢及生产方法 | |
CN110551939A (zh) | 一种屈服强度320MPa级热镀锌钢板及其生产方法 | |
US20230058956A1 (en) | Hot rolled and steel sheet and a method of manufacturing thereof | |
JPH11343535A (ja) | 塗装焼付硬化型高張力鋼板およびその製造方法 | |
JP2022550329A (ja) | 高穴拡げ性複相鋼及びその製造方法 | |
CN110079734B (zh) | 一种低碳贝氏体钢及其制备方法 | |
JP2003105446A (ja) | 高強度熱延鋼板およびその製造方法 | |
CN116949357A (zh) | 一种850MPa级环保型免酸洗低密度高强钢及其制备方法 | |
RU2796666C1 (ru) | Способ производства горячекатаных стальных полос | |
CN115404408A (zh) | 一种成形性能优良的高屈强比冷轧钢板及其制造方法 | |
JP4010131B2 (ja) | 深絞り性に優れた複合組織型高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
JP5481941B2 (ja) | 高強度冷延鋼板用熱延鋼板およびその製造方法、ならびに高強度冷延鋼板の製造方法 | |
WO2013084477A1 (ja) | 耐時効性と焼付き硬化性に優れた高強度冷延鋼板 | |
KR101353551B1 (ko) | 성형성이 우수한 고탄소 강판 및 그 제조방법 | |
RU2676543C1 (ru) | Способ производства горячекатаного проката из конструкционной стали | |
JP2022535255A (ja) | 冷間圧延及び被覆された鋼板並びにその製造方法 | |
JP3870840B2 (ja) | 深絞り性と伸びフランジ性に優れた複合組織型高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
KR20210079720A (ko) | 합금화용융아연도금 강판 및 그 제조방법 |