СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО ЛИСТА Российский патент 1995 года по МПК C23C10/50 C21D9/46 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано при производстве листов, в частности, для изготовления труб большого диаметра.

Известен способ производства коррозионно-стойкого листа, включающий обработку поверхности сляба, нанесение на эти поверхности алюминийсодержащего покрытия толщиной, определяемой из соотношения
(0,05-0,1)мм где Н исходная толщина сляба;
h толщина листа,
нанесение разделительного слоя, сборку пакета, нагрев под прокатку и прокатку, обрезку кромок прокатанного пакета и его разделение (положительное решение по заявке N 4855350, кл. В 21 В 1/38, 27.07.90).

Известен способ нанесения покрытия, содержащего высокоглиноземистый мертель, каолизированный шамот и полиметафосфат, для предохранения металла от окисления. Покрытие наносят на сляб окунанием, затем нагревают в методической печи и прокатывают на лист. Это обеспечивает защиту от окисления при температурах до 135^о С и, кроме того, устраняет появление трудноудаляемой окалины, что снижает трудоемкость отделки листов и выбраковки по причине выхода за допускаемые пределы отклонений по толщине листа [1]
Однако этот способ пригоден для защиты металла от окисления только в процессе нагрева под прокатку, но не обеспечивает защиту от окисления в процессе прокатки. Кроме того, этот способ не позволяет получить диффузионный слой, обладающий защитными свойствами в готовом прокате.

Предлагаемый способ позволяет получить на одной стороне листа диффузионный слой, обладающий защитными свойствами в процессе горячей прокатки.

Это достигается за счет того, что после нанесения покрытия на сляб проводят его окисление, а затем наносят второй слой покрытия, причем толщина первого слоя определяется из соотношения
σ₁= (0,05-0,075)мм а толщина второго из соотношения
σ₂= 0,45 мм где Н исходная толщина сляба, мм;
h конечная толщина сляба, мм;
Т фактическая температура нагрева под прокатку, ^оС;
τ продолжительность нагрева под прокатку, ч.

Установлено экспериментально, что
толщина первого слоя 0,05 мм, как и в случае получения диффузионного слоя прокаткой пакета обеспечивает концентрацию диффузионного слоя, повышающую коррозионную стойкость. Если толщина покрытия меньше, то концентрация диффузионного слоя не обеспечивает появления защитных свойств;
толщина первого слоя в отличие от прокатки пакетным способом ограничена 0,075 мм. Если толщина больше 0,075 мм, концентрация алюминия в диффузионном слое превышает 20% по массе. Низкая пластичность этого слоя при прокатке вызывает изгиб промежуточного профиля в сторону диффузионного слоя. Возможны случаи "забоя" и даже окова валков;
толщина второго слоя при температуре нагрева, даже кратковременной, более 1200^о С должна быть увеличена на При меньшей толщине второго слоя происходит окисление первого слоя, концентрация которого может оказаться ниже обеспечивающей защитные свойства (ниже 10% по массе);
толщина второго слоя при продолжительности нагрева более 3 ч должна быть увеличена на При меньшей толщине концентрация диффузионного слоя также может оказаться ниже 10% по массе.

Экспериментальную проверку способа проводили как в лабораторных условиях, используя для нанесения покрытия металлизаторы ЭМ-12, а для прокатки образцов оборудования стана 250 НИИМ, так и в промышленных на оборудовании в пакетной мастерской стана 2300 ЛПЦ-1 Челябинского металлургического комбината.

В лабораторных условиях использовали образцы 60х150х200 мм, в промышленных условиях 130х1000х1500 мм.

Двухслойное покрытие наносили толщиной, рассчитанной по соотношениям, указанным в формуле и за указанными пределами. Результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 1 (по прототипу). Покрытие двухслойное. Диффузионного слоя нет. Коррозионная стойкость на уровне обычного листа.

П р и м е р 2. Нагрев под прокатку до температуры выше 1200^о С. Алюминия недостаточно для создания диффузионного слоя концентрацией более 10%
П р и м е р 3. Продолжительность нагрева под прокатку более 3 ч. Концентрация диффузионного слоя менее 10%
Из этих трех примеров видно, что получение коррозионно-стойкого листа по способу, описанному в прототипе, невозможно.

Остальные примеры характеризуют способ в заявленных пределах, кроме примера 7, в котором толщина первого слоя превышает заявленные пределы. В этом случае концентрация диффузионного слоя превышает 20% Во время прокатки происходит изгиб листа в сторону диффузионного слоя.

Способ прошел экспериментальную проверку в лабораторных условиях. Определена стойкость в условиях камеры тропического климата и в высокоминерализованной воде. Изготовлено 20 т труб диаметром 530 мм для промышленного использования в условиях теплосетей г. Челябинска.

Экономический эффект достигается за счет увеличения срока службы труб, снижения уровня ремонтных работ.

Способ готов к использованию в промышленных условиях.

Использование: изобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано при производстве листов для изготовления труб большего диаметра. Сущность изобретения: на сляб наносят покрытие, нагревают под прокатку и прокатывают, причем после нанесения покрытия его окисляют и наносят второй слой покрытия, толщину первого слоя определяют из соотношения σ₁=(0,05-0,075) H/h мм, а толщину второго из соотношения , где H - исходная толщина сляба, мм; h - конечная толщина листа, мм; T - фактическая температура нагрева под прокатку, °С; τ - продолжительность нагрева под прокатку, ч. 1 табл.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО ЛИСТА, включающий нанесение покрытия на сляб, нагрев под прокатку и прокатку, отличающийся тем, что после нанесения покрытия на сляб проводят его окисление и нанесение второго слоя покрытия, причем толщина первого слоя определяется из соотношения

а толщина второго из соотношения

где H исходная толщина сляба, мм;
h конечная толщина листа, мм;
T фактическая температура нагрева под прокатку, ^oС;
τ продолжительность нагрева под прокатку, ч.