СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ Российский патент 2009 года по МПК B21B1/28 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве низкоуглеродистой тонколистовой холоднокатаной стали.

Полосовую сталь получают холодной прокаткой на непрерывных станах с последующим отжигом рулонов и дрессировкой рулонных полос. Современная технология получения такой стали достаточно подробно описана, например, в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова «Технология прокатного производства», кн. 2, М., «Металлургия», 1991, с.640-664. Основными параметрами, определяющими структуру и мехсвойства тонколистовой стали, являются обжатия при холодной прокатке и дрессировке, а состояние поверхности листов во многом зависит от шероховатости (микрогеометрии) рабочих валков дрессировочного стана.

Известен способ холодной прокатки стальных полос, при котором после удаления окалины на горячекатаную полосу наносят слой смазки, содержащей фосфаты, которая обеспечивает защиту от коррозии элементов оборудования (см. япон. Заявку №63160702, кл. В21В 1/22, С10М 137/04, опубл. 04.07.88 г.). Однако этот способ не обеспечивает требуемые свойства холоднокатаной низкоуглеродистой стали, содержащей алюминий и бор.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной полосовой стали по пат. РФ №2268789, кл. В21В 1/22, опубл. в БИ №3, 2006 г.

Этот способ включает холодную прокатку с заданной величиной суммарного обжатия ε_Σ и дрессировку рулонных полос и характеризуется конкретными режимами горячей прокатки исходной полосовой заготовки и величиной относительного суммарного обжатия при холодной прокатке в пределах 71...73%. Известный способ также непригоден для получения полосовой стали, содержащей алюминий и бор, с заданными потребительскими свойствами, в частности с требуемой обработкой поверхности.

Технической задачей настоящего изобретения является получение низкоуглеродистой полосовой стали с содержанием алюминия и бора, обладающей определенными физико-механическими свойствами и состоянием ее поверхности.

Для решения этой задачи в способе производства низкоуглеродистой холоднокатаной полосовой стали, включающем холодную прокатку с заданной величиной суммарного обжатия ε_Σ и дрессировку рулонных полос, прокатку стали толщиной h=1,5...2,0 мм, содержащей 0,03...0,05 об.% углерода, не более 0,05 об.% алюминия и не более 0,003 об.% бора, ведут с относительным обжатием ε_Σ=55...70%, а дрессировку осуществляют в валках со средней выстой микронеровностей их бочек Ra=6...7 мкм и с обжатием ε=0,2(7-h), %.

Приведенные технологические параметры процесса получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого способа заключается в оптимизации режимов обжатий при холодной прокатке и дрессировке конкретной стали, причем дрессировка осуществляется в валках с заданной микрометрией (величиной Ra), что обеспечивает получение заданных потребительских свойств. Готовая сталь имеет максимальную склонность к так называемому водородному охрупчиванию, которое улучшает способность тонколистовой (до 2 мм) холоднокатаной стали к эмалированию, так как низкое наводораживание стали обычно приводит к характерному дефекту - «рыбья чешуя».

Кроме того, она имеет необходимую чистоту (шероховатость) поверхности, которая требуется для изготовления эмалированных изделий большой емкости типа различных ванн.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при холодной прокатке стали 08ЮР толщиной 1,5...2,0 мм с вышеуказанным содержанием углерода, алюминия и бора на стане 2500 варьировали величину относительного суммарного обжатия ε_Σ, а при дрессировке рулонных полос - величину относительного обжатия ε, а также использовали на дрессировочном стане валки с разной микрогеометрией, отличавшиеся величиной Ra. Результаты опытов оценивали по выходу листовой стали с минимальным ее наводораживанием и требуемым состоянием поверхности листов.

Наилучшие результаты (выход качественного проката до 99,8%) получены с использованием предлагаемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров снижали достигнутые показатели.

Так, при ε_Σ<55% и ε<0,2(7-h) % выход листов требуемых свойств не превысил 98% (в основном из-за неудовлетворительных мехсвойств), причем при дрессировке с такими обжатиями не достигалась необходимая шероховатость поверхности листов. При ε_Σ>70% и ε>0,2(7-h)% прочностные характеристики стали были слишком высокими (а наводораживание - недостаточным), что приводило к отсортировке в некондицию до 2,5% листов.

При дрессировке в валках с Ra≠6...7 мкм шероховатость поверхности листов не соответствовала требуемой величине, что также увеличивало выход некондиции.

Контрольная холодная прокатка по способу, выбранному в качестве ближайшего аналога (см. выше), показала, что выход листового проката с требуемыми показателями не превышает 20%. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известной технологией.

По данным технико-экономических исследований, выполненных в ОАО «ММК», использование настоящего изобретения при производстве холоднокатаной низкоуглеродистой стали толщиной 1,5...2,0 мм, содержащей 0,03...0,05 об.% углерода, не более 0,05 об.% алюминия и не более 0,003 об.% бора, предназначенной для изготовления эмалированных изделий большой емкости, позволит повысить выход годного качественного проката не менее чем на 10% с соответствующим ростом прибыли от его реализации.

При использовании предлагаемой технологии пригодность стали 08ЮР к холодной прокатке и дрессировке с оптимальными параметрами процесса определяется по сопроводительной документации на горячекатаную полосовую заготовку, где указано содержание углерода, алюминия и бора в стали. Микрогеометрия поверхности рабочих валков дрессировочного стана при этом постоянно контролируется.

Пример конкретного выполнения

1) Полосовая сталь 08ЮР, содержащая 0,03 об.% С, 0,03 об.% Al и 0,002 об.% В, толщиной h=1,5 мм прокатывается из заготовки толщиной Н=5 мм с обжатием ε_Σ=(Н-h):Н·100%=(5-1,5):5·100%=70%. Дрессировка - в валках с Ra=6 мкм и с обжатием ε=0,2(7-h)=0,2(7-1,5)=1,1%.

Готовые листы имеют оптимальную шероховатость в пределах 1,8...2,5 мкм и мехсвойства группы вытяжки ОСВ по ГОСТ 9045.

2) Полосовая сталь 08ЮР, содержащая 0,05 об.% С, 0,05 об.% Al и 0,003 об.% В, толщиной h=2 мм прокатывается из заготовки толщиной Н=4,4 мм с обжатием ε_Σ=(Н-h):Н·100%=(4,4-2):4,4·100%≈55%. Дрессировка - в валках с Ra=7 мкм и с обжатием ε=0,2(7-h)=0,2(7-2)=1%.

Готовые листы имеют оптимальную шероховатость в пределах 1,7...2,4 мкм и мехсвойства соответствующие группе вытяжки ОСВ по ГОСТ 9045.

Изобретение предназначено для производства низкоуглеродистой тонколистовой стали, содержащей алюминий и бор, с заданными потребительскими свойствами, в том числе с требуемой обработкой поверхности. Способ включает холодную прокатку с заданной величиной суммарного обжатия ε_Σ и дрессировку рулонных полос. Требуемый уровень свойств обеспечивается за счет того, что сталь толщиной h=1,5...2,0 мм с содержанием углерода 0,03...0,05 об.%, алюминия не более 0,05 об.% и бора не более 0,003 об.% прокатывают с суммарным обжатием 55...70%, а дрессировку осуществляют в валках со средней высотой микронеровностей их бочек Ra=6...7 мкм и с обжатием ε=0,2(7-h), %.

Способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной полосовой стали, включающий холодную прокатку с заданной величиной суммарного обжатия ε_Σ и дрессировку рулонных полос, отличающийся тем, что полосовую сталь толщиной h=1,5...2,0 мм с содержанием углерода 0,03...0,05 об.%, алюминия не более 0,05 об.% и бора не более 0,003 об.% прокатывают с ε_Σ=55...70%, а дрессировку осуществляют в валках со средней высотой микронеровностей их бочек Ra=6...7 мкм с обжатием ε=0,2(7-h), %.