СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОГО ПРОКАТА Российский патент 1996 года по МПК C21D8/02 C21D9/46 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к производству проката ответственного назначения методом термомеханической обработки.

Известен способ производства проката из низколегированных сталей, включающий выплавку, внепечную обработку, разливку стали, прокатку, термообработку и окончательное охлаждение [1]
Известен также способ производства листового проката из низколегированных сталей (прототип), включающий выплавку стали, обработку металла в ковше, разливку, аустенизацию, предварительную деформацию в реверсивном режиме, термообработку и окончательное охлаждение проката [2]
Основными недостатками известных способов являются низкий комплекс свойств получаемого проката, а именно, недостаточный уровень низкотемпературной ударной вязкости и холодостойкости.

Целью изобретения является повышение комплекса свойств получаемого проката, конкретнее, увеличение показателей низкотемпературной ударной вязкости и хладостойкости при сохранении той же прочности проката.

Это достигается тем, что о способе производства листового проката, включающем выплавку стали, обработку металла в ковше, разливку стали, аустенизацию, предварительную и окончательную деформацию в реверсивном режиме, термическую обработку проката и его окончательное охлаждение до температуры окружающей среды, выплавляют сталь следующего химического состава при отношении ингредиентов, мас. углерод 0,05-0,3; марганец 0,3-2,0; кремний 0,15-1,0; титан 0,005-0,05; хром 0,03-1,0; азот 0,003- 0,025; медь 0,02-0,5; никель 0,03-1,0; алюминий 0,005-0,06; сера 0,005-0,05; фосфор 0,005-0,05; железо остальное, сталь разливают в изложницы со скоростью 0,1-0,5 т/с, проводят аустенизацию при 1200-1350^oС, после него осуществляют деформацию с относительным обжатием 33-82% и охлаждением до температуры окружающей среды, а затем нагревают заготовку до 1130-1300^oС и производят предварительную деформацию с относительным обжатием 6-90% окончательную деформацию при 720-1100^oС с относительным обжатием 15-97% и окончательное охлаждение готового проката до температуры окружающей среды.

Кроме того, сталь дополнительно содержит ванадий в количестве 0,001-0,15 мас. и/или кальций 0,0005-0,15 мас.

Кроме того, окончательную деформацию производят перпендикулярно направлению продольной оси слитка.

Кроме того, после окончательной деформации производят охлаждение проката со скоростью 1,0-20,00^oС/с до 800-250^oС, а затем окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.

Кроме того, после охлаждения проката до температуры окружающей среды производят нагрев до 880-980^oС с последующей выдержкой 1,0-3,0 мин/мм и охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Кроме того, после охлаждения проката до температуры окружающей среды производят нагрев до 880-980^oС с последующей выдержкой 1,5-3,5 мин/мм и охлаждением со скоростью 10-60^oС/с, а затем осуществляют повторный нагрев до 500-750^oС с выдержкой 0,2-2,0 мин/мм и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Кроме того, после нагрева и выдержки проката производят его охлаждение со скоростью 1,0-15,0^oС/с до 650-150^oС.

Кроме того, после охлаждения проката до температуры окружающей среды производят нагрев до 500-750^oС с выдержкой 0,2-2,0 мин/мм и охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Кроме того, после окончательной деформации производят охлаждение проката со скоростью 0,1-10,0^oС/с до 200-20^oС.

Экспериментально установлено, что выбранные параметры предлагаемого способа, а именно, режима разливки, прокатки, термообработки и состав стали обеспечивают получение проката с повышенным комплексом свойств, конкретнее, с увеличенными показателями низкотемпературной ударной вязкости и хладостойкости при сохранении той же прочности проката.

Способ производства листового проката имеет несколько вариантов осуществления.

Вариант 1. Сталь была выплавлена в двухванной печи и после обработки металла в ковше разлита в изложницы на тринадцатитонные слитки. Химический состав стали был следующим, мас. углерод 0,15; марганец 1,2; кремний 0,6; титан 0,027; хром 0,5; азот 0,01; медь 0,2; никель 0,5; алюминий 0,03; сера 0,02; фосфор 0,02; железо остальное. Сталь может содержать дополнительно ванадий в количестве 0,08 мас. и/или кальций в кол1ичестве 0,05 мас. Разливку стали в изложницы при 1560-1570^oС со скоростью 0,2 т/с. После окончания процесса разливки проводили утепление головной части слитков. Слитки выдерживали в изложницах не менее 3 ч, раздевали и подвергали аустенизации при 1250^oС с продолжительностью нагрева 4 ч. После завершения операции аустенизации осуществляют деформацию слитка (прокатку на блюминге) с относительным обжатием 60% на слябы толщиной 200 мм с их последующим охлаждением до температуры окружающей среды. После прокатки слитков на блюминге производят нагрев заготовок до 1200^oС, осуществляют предварительную деформацию с относительным обжатием 75% на подкат толщиной 45 мм и окончательную деформацию при 900^oС с относительной степенью обжатия 75% на лист толщиной 12 мм. Окончательную деформацию производят перпендикулярно продольной оси слитка. После завершения операции окончательной деформации осуществляют охлаждение листового проката до температуры окружающей среды.

Вариант 2. После завершения окончательной деформации производят охлаждение проката со скоростью 10^oС/с до 400^oС, а затем его окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.

Вариант 3. После охлаждения проката до температуры окружающей среды осуществляют его нагрев до 900^oС с последующей выдержкой 2,0 мин/мм и окончательным охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Вариант 4. После охлаждения проката до температуры окружающей среды производят его нагрев до 900^oС с последующей выдержкой 2,0 мин/мм и охлаждением со скоростью 30^oС/с, а затем осуществляют повторный нагрев до 600^oС с выдержкой 1,0 мин/мм и окончательным охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Вариант 5. После охлаждения проката, его нагрева и выдержки по варианту 3 производят охлаждение проката со скоростью 0,8^oС/с до 200^oС и окончательное охлаждение до температуры окружающей среды.

Bариант 6. После охлаждения проката до температуры окружающей среды по варианту 3 осуществляют нагрев до 600^oС с выдержкой 1,0 мин/мм и охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Вариант 7. После окончательной деформации производят охлаждение проката со скоростью 5^oС/с до 100^oС с последующим окончательным охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Использование предлагаемого способа производства листового проката позволяет повысить показатель низкотемпературной ударной вязкости КСV-20^oС с 60 до 120 Дж/см², а хладостойкость, т.е. Т переходная по доле вязкости состава в изломе, равной 50% поднять с -10^oС до (-20)-(-60)^oC при сохранении временного сопротивления на уровне 560-620 H/мм².

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству проката ответственного назначения методом термомеханической обработки. Технический результат изобретения заключается в повышении показателей низкотемпературной ударной вязкости и хладостойкости при сохранении той же прочности металла. Способ производства листового проката включает выплавку стали определенного химического состава, обработку металла в ковше, разливку в изложницы со скоростью 0,1-0,5 т/с, аустенизацию при температуре 1200-1350<198>С, прокатку на блюминге с относительным обжатием 33-82%, предварительную деформацию с относительным обжатием 6-90%, окончательную деформацию с относительным обжатием 15-97%, термообработку проката и его окончательное охлаждение до температуры окружающей среды. Предлагаются варианты термообработки и охлаждения проката. 8 з.п.ф-лы.

Способ производства листового проката, включающий выплавку стали, обработку в ковше, разливку стали в изложницы, охлаждение слитка, нагрев слитка, прокатку, охлаждение, нагрев заготовки, предварительную и окончательную деформации в реверсивном режиме, термическую обработку проката и окончательное охлаждение до температуры окружающей среды, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.

Углерод 0,05 0,3
Марганец 0,3 2,0
Кремний 0,15 1,0
Титан 0,005 0,05
Хром 0,03 1,00
Азот 0,003 0,025
Медь 0,02 0,5
Никель 0,03 1,0
Алюминий 0,005 0,06
Сера 0,005 0,05
Фосфор 0,005 0,05
Железо Остальное
разливку стали в изложницы осуществляют со скоростью 0,1 0,5 т/с, нагрев слитка ведут до 1200 1350^oC, прокатку проводят с относительным обжатием 33 82% и охлаждают до температуры окружающей среды, затем заготовку нагревают до 1130 1300^oС, осуществляют предварительную деформацию с относительным обжатием 6 90% а окончательную деформацию проводят при 720 - 1100^oC с относительным обжатием 15-97%
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь дополнительно содержит ванадий 0,01 0,15 мас. и/или кальций 0,0005-0,15 мас.