СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛОС ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ СТАЛИ Российский патент 2002 года по МПК C21D8/04 C21D9/48 C21D1/26 

Описание патента на изобретение RU2187561C2

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к технологии получения горячекатаных оцинкованных полос из малоуглеродистых сталей на агрегатах непрерывного горячего цинкования.

Известен способ производства полос из малоуглеродистой стали, включающий горячую прокатку подката, травление окалины, холодную прокатку, скоростную термическую обработку по режиму: нагрев со скоростью 12-18oС/с до температуры 620-680оС, выдержка при этой температуре в течение 45-66 с и последующее охлаждение вначале со скоростью 6-12oС/с до 560-600oС, а затем со скоростью 1-4oС/с [1].

Недостатки известного способа состоят в том, что полоса после горячего оцинкования имеет низкий комплекс механических свойств. Помимо этого, проведение холодной прокатки существенно удорожает производство.

Известен также способ производства полос из малоуглеродистой горячекатаной стали с цинковым покрытием. Способ предусматривает непрерывную термическую обработку полосы путем многоступенчатого нагрева: вначале до 480-490оС со скоростью 25oС/с, выдержку, затем до 710-730oС со скоростью 8-9oС/с, после чего полосу охлаждают со скоростью 4,5-5,5oС/с до температуры 460-480oС и подвергают горячему оцинованию [2].

Указанный способ не обеспечивает высоких механических свойств оцинкованных полос из малоуглеродистых сталей, что сужает область их применения.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ производства полос из малоуглеродистой горячекатаной стали, включающий ступенчатый нагрев сначала со скоростью 7,9-19oС/с до 500-600oС, затем со скоростью 0,8-3,3oС/с до температуры отжига 700-740oС, выдержку в течение 47-94 с, охлаждение со скоростью 2,7-12oС/с до 500-600oС [3] - прототип.

Недостатки известного способа состоят в том, что он не учитывает особенностей изменения свойств стальной основы, происходящих в результате горячего оцинкования. После оцинкования имеет место деградация механических свойств, в результате оцинкованные полосы из малоуглеродистых горячекатаных сталей обладают низкими показателями прочности и пластичности.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении комплекса механических свойств горячекатаных оцинкованных полос.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе производства полос из малоуглеродистой горячекатаной стали, включающем нагрев до температуры отжига 700-740oС, выдержку, охлаждение и оцинкование, полосу при температуре отжига выдерживают в течение 24-95 с, а охлаждение ведут до температуры 460-500oС со скоростью 9,4-36oС/с.

Сущность изобретения состоит в следующем. После горячей прокатки структура малоуглеродистой стали представляет из себя ферритно-перлитную смесь, в которой присутствует цементит. Зерна ферритной матрицы ориентированы вдоль направления прокатки, что обусловливает анизотропию механических свойств. Скоростной нагрев горячекатаной полосы до температуры отжига 700-740oС и выдержка при этой температуре в течение 24-95 с обеспечивают рекристаллизацию микроструктуры, полное устранение анизотропии и очистку матрицы от структурно свободного цементита. Пластинчатый перлит изменяет свою морфологию, трансформируясь в последующем в зернистый. Для предотвращения чрезмерного роста зерен микроструктуры по завершению выдержки в течение 24-95 с производят охлаждение полосы со скоростью 9,4-36oС/с, в результате чего фиксируется оптимальная микроструктура, устойчивая против роста интерметаллидного железоцинкового слоя. По достижению температуры 460-500oС в малоуглеродистой стали исключены структурные превращения, структура остается стабильной. Эта температура оптимальна для горячего оцинкования, т.к. при ней резко замедлен рост интерметаллидного слоя, который существенно ухудшает комплекс механических свойств.

Экспериментально установлено, что при температуре отжига ниже 700oС или времени выдержки менее 24 с не обеспечивается полная рекристаллизация зерен микроструктуры, сохраняется наследственное влияние анизотропии, что ухудшает пластические свойства оцинкованной полосы. Увеличение температуры отжига выше 740oС или времени выдержки более 95 с при скоростном отжиге ведет к росту разнобалльности микроструктуры, отрицательно сказывается на комплексе механических свойств оцинкованных стальных горячекатаных полос: прочностные и пластические свойства ухудшаются.

Увеличение скорости охлаждения более 36oС/с ведет к созданию термонапряжений, отрицательно сказывающихся на плоскостности полос, ухудшает пластичность оцинкованного металла. Снижение скорости охлаждения менее 9,4oС/с приводит к разупрочнению стальной основы, т.к. увеличивается время пребывания при повышенных температурах. Это ухудшает механические свойства оцинкованных полос.

При температуре завершения охлаждения ниже 460oС не достигается получение качественного цинкового покрытия. Увеличение этой температуры выше 500oС приводит к росту толщины интерметаллидного железоцинкового слоя, следствием чего являются потеря пластичности и снижение прочности.

Примеры реализации способа.

Сляб массой 7 т из малоуглеродистой стали марки 08сп разогревают в методической печи и прокатывают на непрерывном широкополосном стане 1700 в полосу сечением 1х1000 мм, которую сматывают в рулон. После охлаждения рулона полосу подвергают травлению для удаления окалины. Затем рулон устанавливают на разматывателе и задают в агрегат горячего оцинкования. Разматываемую полосу после очистки транспортируют через проходную печь с защитной атмосферой, где нагревают до температуры отжига t=720oC. Непрерывно транспортируемую полосу выдерживают при этой температуре в течение времени τ=60 с, после чего охлаждают струями защитного газа со скоростью V=22,7оС/с до температуры tо= 480oC. Выходящую из печи полосу пропускают через ванну с расплавом цинка для нанесения покрытия. Затем оцинкованную горячекатаную полосу сматывают в рулон.

В табл.1 приведены варианты реализации способа, а в табл.2 - механические свойства горячекатаных полос из малоуглеродистой стали после термообработки и оцинкования.

Из табл. 2 следует, что при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигается одновременное повышение прочностных и пластических свойств оцинкованных полос из горячекатаной малоуглеродистой стали. В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) и способа-прототипа (вариант 6) комплекс механических свойств снижается.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что нагрев полосы до температуры отжига 700-740oС, выдержка в течение 24-95 с и последующее охлаждение до температуры 460-500oС со скоростью 9,4-36oС/с обеспечивают формирование благоприятной микроструктуры стали (фазовый состав, морфология фаз, размер зерен микроструктуры и др.), уменьшение толщины интерметаллидного железоцинкового слоя, образующегося в процессе горячего оцинкования. Все это в совокупности позволяет повысить механические свойства горячекатаных полос.

В качестве базового объекта принят способ-прототип. Использование предложенного способа позволяет повысить качество продукции и рентабельность производства оцинкованных полос на 8-10%.

Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения
1. Авторское свидетельство СССР 1624034, МПК C 21 D 9/46, 1991 г..

2. Беняковский М.А., Гринберг Д.Л. Производство оцинкованного листа. М.: Металлургия, 1973, с. 154-168.

3. Патент Российской федерации 2040556, МПК C 21 D 8/04, 9/46, 1995 г. - прототип.

Похожие патенты RU2187561C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БРОНЕКАБЕЛЬНОЙ ЛЕНТЫ 2001
  • Степанов А.А.
  • Ламухин А.М.
  • Кузнецов В.В.
  • Рябинкова В.К.
  • Мараева С.Н.
  • Павлов С.И.
  • Артюшечкин А.В.
  • Трайно А.И.
RU2203966C2
Способ производства высокопрочного оцинкованного проката 2022
  • Адигамов Руслан Рафкатович
  • Жителев Павел Сергеевич
  • Миронов Андрей Сергеевич
  • Измайлов Александр Михайлович
  • Глухов Павел Александрович
  • Люлин Алексей Сергеевич
RU2795601C1
Способ производства тонкой высокопрочной стальной полосы,с покрытием из железоцинкового сплава 1985
  • Осмонов Усонбек Касмакунович
  • Липухин Юрий Викторович
  • Полухин Владимир Петрович
  • Пименов Александр Федорович
  • Булатников Евгений Иванович
SU1303623A1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛОС ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ СТАЛИ 1993
  • Кирицева Е.Н.
  • Тишков В.Я.
  • Рослякова Н.Е.
  • Степанов А.А.
  • Рябинкова В.К.
  • Трайно А.И.
  • Абраменко И.В.
  • Гринберг А.Д.
  • Мараева С.Н.
RU2040556C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОЙ СТАЛИ 2004
  • Степанов А.А.
  • Ордин В.Г.
  • Скорохватов Н.Б.
  • Степаненко В.В.
  • Ламухин А.М.
  • Горелик П.Б.
  • Рослякова Н.Е.
  • Трайно А.И.
RU2255988C1
Способ изготовления высокопрочной оцинкованной стальной полосы 1984
  • Осмонов Усонбек Касмакунович
  • Липухин Юрий Викторович
SU1224346A1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛОСЫ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 2005
  • Немтинов Александр Анатольевич
  • Ордин Владимир Георгиевич
  • Лятин Андрей Борисович
  • Скорохватов Николай Борисович
  • Попов Евгений Сергеевич
  • Степаненко Владислав Владимирович
  • Павлов Сергей Игоревич
  • Горелик Павел Борисович
  • Зинченко Сергей Дмитриевич
  • Рослякова Наталья Евгеньевна
  • Трайно Александр Иванович
RU2312906C2
СПОСОБ ОТЖИГА ХОЛОДНОКАТАНЫХ РУЛОНОВ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 2007
  • Павлов Сергей Игоревич
  • Исаев Антон Владимирович
  • Головко Владимир Андреевич
  • Кириллов Сергей Иванович
  • Горелик Павел Борисович
  • Багракова Надежда Павлиновна
  • Рослякова Наталья Евгеньевна
  • Трайно Александр Иванович
RU2346062C2
СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС ИЗ СТАЛЕЙ С КАРБОНИТРИДНЫМ УПРОЧНЕНИЕМ 2001
  • Ламухин А.М.
  • Дьяконова В.С.
  • Голованов А.В.
  • Попов Е.С.
  • Латышева Т.О.
  • Ткаченко Н.А.
  • Киселева Е.М.
  • Рослякова Н.Е.
  • Трайно А.И.
RU2195505C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ПРОКАТА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ 2008
  • Немтинов Александр Анатольевич
  • Кузнецов Виктор Валентинович
  • Струнина Людмила Михайловна
  • Золотова Лариса Юрьевна
  • Долгих Ольга Вениаминовна
  • Ордин Владимир Георгиевич
  • Ефимов Семен Викторович
  • Головко Владимир Андреевич
RU2361934C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 187 561 C2

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛОС ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к технологии получения горячекатаных оцинкованных полос из малоуглеродистой стали на агрегатах непрерывного горячего цинкования. Техническим результатом изобретения является повышение комплекса механических свойств горячекатаных оцинкованных полос. Способ включает нагрев полосы до температуры отжига 700-740oС, выдержку, охлаждение и оцинкование. Полосу выдерживают при температуре отжига в течение 24-95 с, а охлаждение ведут до температуры 460-500oС со скоростью 9,4-36oС/с. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 187 561 C2

Способ производства полос из малоуглеродистой горячекатаной стали, включающий нагрев до температуры отжига 700-740oС, выдержку, охлаждение и оцинкование, отличающийся тем, что полосу при температуре отжига выдерживают в течение 24-95 с, а охлаждение ведут до температуры 460-500oС со скоростью 9,4-36oС/с.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2187561C2

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛОС ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ СТАЛИ 1993
  • Кирицева Е.Н.
  • Тишков В.Я.
  • Рослякова Н.Е.
  • Степанов А.А.
  • Рябинкова В.К.
  • Трайно А.И.
  • Абраменко И.В.
  • Гринберг А.Д.
  • Мараева С.Н.
RU2040556C1
Способ термической обработки холоднокатаной листовой стали 1985
  • Яценко Александр Иванович
  • Репина Нелли Ивановна
  • Кругликова Галина Васильевна
  • Доронкин Константин Юрьевич
  • Нестеренко Анатолий Михайлович
  • Кусов Валерий Иванович
  • Овчинников Валентин Иванович
  • Шаповалов Анатолий Петрович
  • Девятко Владимир Иванович
  • Грузнов Александр Кузьмич
  • Мальцева Татьяна Ивановна
  • Пименов Александр Федорович
  • Мухин Юрий Александрович
  • Лосев Константин Федорович
SU1330191A1
Способ обработки полосы из малоуглеродистой стали 1986
  • Осмонов Усонбек Касмакунович
  • Липухин Юрий Викторович
  • Сосковец Олег Николаевич
SU1342930A1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛИСТОВОЙ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 1994
  • Гуркалов П.И.
  • Мулько Г.Н.
  • Шафигин З.К.
  • Павлов В.В.
  • Сараев Ю.А.
  • Беляев А.И.
  • Коломиец Е.М.
  • Перельман Л.Д.
  • Скоков М.Е.
  • Соков В.И.
  • Егоров Н.Т.
  • Шевцов В.К.
  • Литвинова Т.С.
  • Авраменко А.В.
  • Хмара Е.М.
RU2082768C1
БАШНИН Ю.А
и др
Технология термообработки стали
- М.: Металлургия, 1986, с.424.

RU 2 187 561 C2

Авторы

Ламухин А.М.

Кузнецов В.В.

Мараева С.Н.

Луканин Ю.В.

Рябинкова В.К.

Степанов А.А.

Артюшечкин А.В.

Трайно А.И.

Даты

2002-08-20Публикация

2000-09-28Подача