RU2799195C1 - Способ производства горячекатаного травленого проката - Google Patents
Способ производства горячекатаного травленого проката Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799195C1 RU2799195C1 RU2023106203A RU2023106203A RU2799195C1 RU 2799195 C1 RU2799195 C1 RU 2799195C1 RU 2023106203 A RU2023106203 A RU 2023106203A RU 2023106203 A RU2023106203 A RU 2023106203A RU 2799195 C1 RU2799195 C1 RU 2799195C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- steel
- rolled
- hot
- rolling
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к производству горячекатаного травленого проката. Способ производства горячекатаного травленого проката включает выплавку стали, содержащей, мас.%: 0,04-0,15 C, не более 0,1 Si, 0,7-1,2 Mn, не более 0,010 S, не более 0,03 P, не более 0,25 Cr, не более 0,3 Ni, не более 0,3 Cu, 0,01-0,08 Al, не более 0,015 N, не более 0,08 Nb, 0,01-0,05 Ti, не более 0,01 V, Fe и неизбежные примеси – остальное. Осуществляют разливку стали, ее горячую прокатку, смотку полос в рулон и травление. При этом черновую стадию горячей прокатки начинают при температуре 1090-1220°С, а заканчивают при температуре 1000-1150°С. Чистовую стадию горячей прокатки начинают при температуре 950-1030°С, а завершают при температуре 820-920°С. Смотку полос осуществляют при температуре 490-600°С. Травление проката проводят при температуре торцов рулонов не более 100°С. В результате обеспечивается повышение прочностных свойств проката. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве горячекатаного травленого проката толщиной 2,0-6,0 мм, предназначенного для изготовления дисков колес.
Известен способ производства горячекатаной стали для холодной штамповки, включающий выплавку низкоуглеродистой стали, разливку, горячую прокатку, смотку полос в рулоны, согласно которому выплавляют сталь, содержащую компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,002-0,015, кремний 0,005-0,050, марганец 0,05-0,50, фосфор 0,005-0,09, сера 0,003-0,020, медь 0,1-0,6, алюминий 0,02-0,07, азот 0,002-0,007, титан 0,0005-0,0040, ниобий не более 0,060, железо и неизбежные примеси – остальное, при выполнении условий:
Сэф.=[С]-CTi-СNb≥0,0006% и Сэф+0,05[Р]≥0,003%,
где Сэф. - эффективное содержание углерода, не связанного титаном или ниобием;
[С] - общее содержание углерода в стали;
СTi - содержание углерода, связанного титаном, причем СTi=0 при [Ti]/[N]<3,43 и СTi=([Ti]-3,43N)/4 при [Ti]/[N]≥3,43;
CNb - содержание углерода, связанного ниобием, CNb=Nb/7,74;
[Р] - содержание фосфора в стали,
а после смотки полосы проводят травление и/или дрессировку [Патент RU №2307175, МПК C21D 8/04, C22C 38/16, 2007].
Указанный в способе химический состав не позволяет получить структуру, которая обеспечивает стабильность свойств в готовом прокате.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства горячекатаного проката для автомобильных колес, включающий выплавку, внепечную обработку, непрерывную разливку, нагрев сляба под горячую прокатку, прокатку его в черновой и чистовой непрерывной группах клетей широкополосного стана с получением полосы, охлаждение полосы водой на отводящем рольганге с последующей смоткой в рулон, согласно которому выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%:
Углерод 0,06-0,11
Кремний не более 0,30
Марганец 0,50-0,80
Сера не более 0,007
Ниобий 0,02-0,06
Титан не более 0,025
Кальций 0,001-0,007
Железо и неизбежные примеси остальное,
при этом прокатку в чистовой группе клетей ведут с ускорением 0,01-0,05 м/с2, температуру конца горячей прокатки устанавливают 860-930°C, после чего проводят дифференцированное охлаждение верхней и нижней поверхностей полосы, причем в процессе охлаждения полосы толщиной от более 5,5-6,0 мм воду подают посредством открытия всех вентилей труб сверху и снизу полосы сразу после ее выхода из последней клети стана горячей прокатки, а в процессе охлаждения полосы толщиной 3,0-5,5 мм – посредством открытия каждого четвертого вентиля труб сверху и снизу полосы после достижения полосой моталки, при этом температура смотки составляет 620-680°C [Патент RU № 2602206, МПК B21B 1/26, 2016].
Недостатком данного способа являются недостаточные прочностные свойства.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении прочностных свойств проката по отношению к прототипу при сохранении удовлетворительной штампуемости, повышение годной стали после штамповки и гибки.
Технический результат достигается тем, что в способе производства горячекатаного травленого проката, включающем выплавку стали, ее разливку, горячую прокатку, смотку полос в рулон и травление, выплавляют сталь, содержащую, мас.%:
C 0,04-0,15
Si не более 0,1
Mn 0,7-1,2
S не более 0,010
P не более 0,03
Cr не более 0,25
Ni не более 0,3
Cu не более 0,3
Al 0,01-0,08
N не более 0,015
Nb не более 0,08
Ti 0,01-0,05
V не более 0,01
Железо и неизбежные примеси остальное,
при этом черновую стадию прокатки начинают при температуре 1090-1220°C и заканчивают при температуре 1000-1150°C, чистовую стадию горячей прокатки начинают при температуре 950-1030°C и завершают при температуре 820-920°C, смотку полос осуществляют при температуре 490-600°C, а травление проката проводят при температуре торцов рулона не более 100°C.
Полученный прокат характеризуется пределом прочности 460-670 МПа, пределом текучести 400-600 МПа и относительным удлинением не менее 14%.
Толщина готового проката составляет 2,0-6,0 мм.
Для толщины проката 2,0-3,99 мм температура конца прокатки составляет 820-900°C, температура смотки составляет 520-600°C, для проката толщиной 4,0-6,0 мм температура конца прокатки составляет 840-920°C и температура смотки составляет 490-570°C.
Микроструктура получаемого проката состоит из не менее 98% феррита и до 2% перлита, с размером зерна 10-13 баллов.
Сущность изобретения
Химический состав и получаемая после горячей прокатки однородная структура, позволяют обеспечить спектр требуемых свойств, необходимых для обеспечения переработки металлопроката у конечного потребителя.
При содержании углерода 0,04% не достигаются требуемые прочностные характеристики после горячей прокатки. При содержании углерода более 0,15% снижается относительное удлинение, что может вызвать проблемы при переработке у клиента.
Кремний и марганец обеспечивают получение заданных механических свойств за счет твердорастворимого упрочнения, механизм упрочнения которого связан с взаимодействием растворенных в кристаллической решетке атомов марганца и кремния. При содержании кремния в стали более 0,1% резко снижается пластичность. При содержании марганца менее 0,7% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 1,2% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.
Сера и фосфор являются вредными примесями, ухудшающими механические свойства горячекатаных листов. Однако при содержании фосфора не более 0,030% и серы не более 0,010% их вредное влияние проявляется слабо.
Хром, никель и медь упрочняют сталь, но при их концентрации более 0,25%, 0,3% и 0,3% соответственно, снижается пластичность стали и ухудшается ее штампуемость и гибкость.
Алюминий введен для раскисления стали и уменьшения дефектов при разливке. При содержании алюминия менее 0,01% снижается пластичность стали, сталь становится склонной к старению. Увеличение содержания алюминия более 0,08% приводит к ухудшению ее механических свойств ниже допустимого уровня и снижению штампуемости и гибкости.
Азот является элементом, упрочняющим сталь. Увеличение содержания азота более 0,015% приводит к снижению пластичности и способствует старению стали.
Минимальное содержание титана (0,01%) определяется требованием выделения некоторого количества азота в виде нитрида титана. Увеличение содержания титана больше 0,05% и ниобия выше верхнего предела (0,08%), помимо отрицательного влияния на штампуемость и снижения величины ВН-эффекта приводит к удорожанию стали.
Ванадий упрочняет ферритную матрицу. При содержании ванадия более 0,010% ухудшается штампуемость и увеличивается себестоимость стали.
Стадию черновой прокатки начинают при температуре 1090-1220°С и заканчивают при температуре 1000-1150°С. Экспериментально установлено, что если температура начала черновой прокатки будет выше 1220°С, то это приведет к образованию трещин и разрывов при прокатке. При температуре ниже 1090°С в стали сохраняются нерастворенные крупные неметаллические включения, что снижает ее пластичность и механические свойства проката. При температуре конца черновой прокатки выше 1150°С увеличивается разнобальность микроструктуры и снижается комплекс механических свойств проката. При температуре конца черновой прокатки ниже 1000°С сталь имеет низкую технологическую пластичность, что негативно сказывается на штампуемости и гибкости стали.
Чистовая прокатка начинается при температуре 950-1030°С и заканчивается при температуре 820-920°С. Данные температуры выбраны в целях увеличения плотности дефектов кристаллической структуры металла и упорядоченного их распределения (субструктуры), что приводит к множественному образованию ферритных объемов при полиморфном γ→α-превращении и дальнейшему формированию требуемой структуры.
Смотка полос осуществляется при температуре 490-600°С. Данный диапазон обеспечивает равномерность образования зерен феррита и требуемые механические свойства готового проката.
Травление проката проводится при температуре торцов рулона не более 100°С, т.к. при более высоких температурах будет происходить закипание растворов травильного агрегата. Также металл с высокой температурой будет негативно воздействовать на узлы агрегата, что может привести к неисправностям.
Для толщины проката 2,0-3,99 мм температура конца прокатки составляет 820-900°C, температура смотки составляет 520-600°C, для проката толщиной 4,0-6,0 мм температура конца прокатки составляет 840-920°C и температура смотки составляет 490-570°C. Данные диапазоны температур обеспечивают однородность феррито-перлитной структуры и получение требуемых физико-механических свойств.
Однородная микроструктура получаемого проката состоит из феррито-перлитных зерен размером 10-13 баллов, без загрязнений примесями типа сульфидов марганца. Данная структура достигается оптимально подобранным химическим составом в сочетании с разработанными технологическими режимами прокатки.
Примеры осуществления:
Сталь выплавляли в конвертере, проводили внепечную обработку и производили разливку в слябы. Затем слябы передавали в ЛПЦ-2. На стане 2000 прокатывали слябы до конечной толщины 2,0-6,0 мм при температуре начала черновой прокатки 1090-1220°C и заканчивали чистовую прокатку при температуре 820-920°C. Затем прокат сматывали в рулон при температуре 490-600°C. После чего прокат подвергался травлению при температуре торцов рулона не более 100°C.
В таблице 1 приведены химические составы выплавленных слябов с различным содержанием элементов. В таблице 2 приведены технологические параметры и механические свойства получаемого горячекатаного травленого проката. Примеры 1-4 это примеры по предлагаемому изобретению, примеры 5-6 по прототипу.
При соблюдении указанных диапазонов химического состава и технологических параметров (примеры №1-4) достигались следующие механические свойства получаемого проката: предел текучести 400-600 МПа, предел прочности 460-670 МПа и относительное удлинение не менее 14%.
При выполнении примеров по прототипу (примеры №5-6) были получены низкие прочностные свойства и наблюдались дефекты после испытаний.
Проверка на штампуемость и гибкость проката проводилась на прессо-гибочных станках и показатель хорошей штампуемости определялся из наличия трещин после деформации, если трещин не было – прокат годен.
Испытания показали, что использование предложенного способа производства горячекатаного травленого проката с соблюдением указанных параметров позволяет обеспечить высокие механические свойства проката (предел текучести 400-600 МПа, предел прочности 460-670 МПа, относительное удлинение не менее 14%) и обеспечить хорошую штампуемость и гибкость.
Таблица 1
Химические составы стали
Плавка | C | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | Cu | Al | N | Nb | Ti | V |
1 | 0,11 | 0,02 | 1,04 | 0,008 | 0,01 | 0,05 | 0,03 | 0,05 | 0,034 | 0,005 | 0,072 | 0,019 | 0,0035 |
2 | 0,09 | 0,019 | 0,76 | 0,003 | 0,009 | 0,032 | 0,01 | 0,01 | 0,040 | 0,004 | 0,046 | 0,016 | 0,003 |
3 | 0,08 | 0,03 | 0,83 | 0,007 | 0,011 | 0,05 | 0,02 | 0,05 | 0,038 | 0,007 | 0,050 | 0,015 | 0,002 |
4* | 0,05 | 0,09 | 0,87 | 0,006 | 0,013 | 0,03 | 0,03 | 0,04 | 0,032 | 0,005 | 0,038 | 0,014 | 0,0042 |
5* | 0,08 | 0,15 | 0,68 | 0,002 | - | - | - | - | - | - | 0,022 | 0,015 | - |
6* | 0,09 | 0,12 | 0,52 | 0,003 | - | - | - | - | - | - | 0,044 | 0,005 | - |
Таблица 2
Контролируемые параметры и получаемые механические свойства
Пример | Толщина проката, мм | Тнч, °C | Ткч, °C | Тнп, °C | Ткп, °C | Тсм, °C | Тт, °C | Балл зерен | Механические свойства | Наличие дефектов (после гибки и штамповки) |
||
Предел прочности, σв МПа |
Предел текучести, σт МПа | Относительное удлинение, δ % | ||||||||||
1 | 5,9 | 1102 | 1079 | 1013 | 890 | 569 | 36,5 | 11 | 576 | 484 | 32 | нет |
2 | 2 | 1141 | 1095 | 953 | 843 | 533 | 32,6 | 10 | 605 | 450 | 26 | нет |
3 | 4,8 | 1105 | 1088 | 998 | 845 | 532 | 25 | 13 | 590 | 445 | 24 | нет |
4 | 3 | 1100 | 1062 | 982 | 855 | 525 | 27 | 12 | 525 | 467 | 30 | нет |
5 | 3,6 | - | - | - | 917 | 660 | - | 10 | 483 | 410 | 29 | да |
6 | 6,0 | - | - | - | 912 | 636 | - | 11 | 510 | 400 | 31 | да |
Claims (7)
1. Способ производства горячекатаного травленого проката, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, смотку полос в рулоны и травление, отличающийся тем, что выплавляют сталь, содержащую, мас.%:
при этом черновую стадию горячей прокатки начинают при температуре 1090-1220°С, а заканчивают при температуре 1000-1150°С, чистовую стадию горячей прокатки начинают при температуре 950-1030°С, а завершают при температуре 820-920°С, смотку полос осуществляют при температуре 490-600°С, травление проката проводят при температуре торцов рулонов не более 100°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный прокат имеет предел прочности 460-670 МПа, предел текучести 400-600 МПа и относительное удлинение не менее 14%.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина готового проката составляет 2,0-6,0 мм.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для толщины проката 2,0-3,99 мм температура конца прокатки составляет 820-900°С, температура смотки составляет 520-600°С, а для проката толщиной 4,0-6,0 мм температура конца прокатки составляет 840-920°С и температура смотки составляет 490-570°С.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что микроструктура получаемого проката состоит из не менее 98% феррита и до 2% перлита с размером зерен 10-13 баллов.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2799195C1 true RU2799195C1 (ru) | 2023-07-04 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003064418A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Nippon Steel Corp | 高い衝撃吸収エネルギーを有する板厚15mm以下のX70級鋼板の非水冷型製造方法。 |
RU2310528C2 (ru) * | 2005-10-26 | 2007-11-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства горячекатаной горячеоцинкованной полосы |
RU2493923C1 (ru) * | 2012-03-30 | 2013-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ производства тонкой горячекатаной листовой стали |
RU2495942C1 (ru) * | 2012-09-11 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности |
RU2602206C1 (ru) * | 2015-05-26 | 2016-11-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного проката для автомобильных колес |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003064418A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Nippon Steel Corp | 高い衝撃吸収エネルギーを有する板厚15mm以下のX70級鋼板の非水冷型製造方法。 |
RU2310528C2 (ru) * | 2005-10-26 | 2007-11-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства горячекатаной горячеоцинкованной полосы |
RU2493923C1 (ru) * | 2012-03-30 | 2013-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ производства тонкой горячекатаной листовой стали |
RU2495942C1 (ru) * | 2012-09-11 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности |
RU2602206C1 (ru) * | 2015-05-26 | 2016-11-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного проката для автомобильных колес |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090277547A1 (en) | High-strength steel sheets and processes for production of the same | |
EP0048761B1 (en) | High-tensile, cold-rolled steel plate with excellent formability and process for its production, as well as high-tensile, galvanized steel plate with excellent formability, and process for its production | |
KR20200112929A (ko) | 냉연 강판 및 그 제조 방법 | |
EP1394276B1 (en) | High tensile hot-rolled steel sheet excellent in resistance to scuff on mold and in fatigue characteristics | |
RU2799195C1 (ru) | Способ производства горячекатаного травленого проката | |
JP3713804B2 (ja) | 成形性に優れる薄物熱延鋼板 | |
JP2001192735A (ja) | 延性、加工性および耐リジング性に優れたフェライト系Cr含有冷延鋼板およびその製造方法 | |
WO2021005971A1 (ja) | 熱間圧延鋼板 | |
JP4765388B2 (ja) | 打抜き後の平坦度に優れる冷間圧延ままの薄鋼板の製造方法 | |
RU2562201C1 (ru) | Способ производства холоднокатаного высокопрочного проката для холодной штамповки | |
RU2676543C1 (ru) | Способ производства горячекатаного проката из конструкционной стали | |
RU2379361C1 (ru) | Способ производства холоднокатаного проката для эмалирования | |
RU2796664C1 (ru) | Способ производства рулонного горячекатаного полосового стального проката толщиной 2-16 мм | |
JP2007211337A (ja) | 耐ひずみ時効性に優れ、面内異方性の小さい冷延鋼板およびその製造方法 | |
JPWO2019203251A1 (ja) | 熱延鋼板 | |
RU2815949C1 (ru) | Способ получения горячекатаных листов из низколегированной стали | |
RU2807795C1 (ru) | Способ изготовления полос из конструкционной стали | |
RU2784908C1 (ru) | Способ производства горячекатаной листовой конструкционной стали | |
RU2821001C1 (ru) | Способ получения горячекатаных листов из низколегированной стали | |
RU2795601C1 (ru) | Способ производства высокопрочного оцинкованного проката | |
JPH07252590A (ja) | 強度−延性バランス及び焼付硬化性に優れる深絞り加工用高張力冷延鋼板並びにその製造方法 | |
RU2815952C1 (ru) | Способ получения горячекатаных листов из низколегированной стали | |
JP2001098327A (ja) | 延性、加工性および耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法 | |
JPS63243226A (ja) | 耐2次加工脆性に優れた超深絞り用冷延鋼板の製造方法 | |
RU2810463C1 (ru) | Способ производства высокопрочного горячекатаного проката |