СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ Российский патент 2009 года по МПК B21B1/26 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве горячекатаной автолистовой стали.

Листовая сталь для автомобилестроения должна обладать повышенной способностью к глубокой и сложной штамповке, а также иметь улучшенную геометрию: минимальную неплоскостность и высокую точность размеров по толщине и ширине. Как правило, такая сталь отправляется потребителю в рулонах, внешний вид и состояние которых оговариваются в ГОСТах и технических условиях.

Технология производства горячекатаного автолиста достаточно подробно описана, например, в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова «Технология прокатного производства», кн.2, М.: Металлургия, 1991 г., с.585-607, а дефекты листового проката и меры их предотвращения - там же, с.607-618.

Известен способ изготовления листа для особо сложной вытяжки из низкоуглеродистой стали, в котором с целью повышения штампуемости металла после смотки полос в рулоны производят отжиг подката по заданному температурно-скоростному режиму ( см. а.с. СССР №456007, кл.1/26, опубл. 05.03.75 г.). Однако этот способ не оговаривает особенности травления горячекатаных полос и их резки (роспуска).

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ (технология) производства горячекатаной полосовой стали, описанная в книге В.Ф.Зотова и др. «Прокатка металла», М.: Металлургия, 1979, с.170-171.

Эта технология включает травление, отжиг и продольный роспуск горячекатаной рулонной заготовки и характеризуется тем, что при порезке металла применяют дрессировку, которая уменьшает разнотолщинность и волнистость прокатанных листов.

Недостатком известной технологии является неопределенность отдельных ее параметров при производстве низкоуглеродистой автолистовой стали, что не позволяет использовать ее для улучшения потребительских свойств автолиста.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств указанной полосой стали толщиной до 2,5 мм.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе производства автолистовой полосы толщиной 2,5 мм, содержащей углерод 0,05...0,08, кремний 0,07...0,11%, марганец 0,35...0,50%, хром, никель, медь не более 0,08% каждого, алюминий - 0,02...0,07 мас.%, включающем травление, отжиг и продольный роспуск горячекатаной рулонной заготовки на две полосы, травление осуществляют без промасливания и с подрезкой боковых кромок при межоперационном сроке хранения металла до отжига, не превышающем 24 часа, а продольный роспуск осуществляют с промасливанием консервационной смазкой при удельном ее расходе 1,8...2,0 г на 1 м² поверхности заготовки.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке технологии получения относительно узкой (шириной до 0,6 м) горячекатаной низкоуглеродистой полосовой стали повышенной точности размеров и со свойствами, обеспечивающими изготовление качественных штампованных автодеталей.

Трудность получения стабильной ширины полос при роспуске исходной заготовки на две части (по ширине) заключается в том, что в этом случае неизбежен изгиб поперечного сечения одной из полос в вертикальной плоскости с возникновением достаточно большой по величине горизонтальной составляющей общего усилия реза (см., например, книгу В.Ф.Рашникова и др. «Производство гнутых профилей на Магнитогорском меткомбинате», Магнитогорск, РИО МГТУ, 1999, с.12-13). Для исключения поперечного смещения распускаемых полос ограничивается количество подаваемой на металл консервационной смазки, а обрезку боковых кромок горячекатаной заготовки осуществляют при ее травлении.

Следует отметить, что разработанная технология приемлема только для низкоуглеродистой стали толщиной не более 2,5 мм и указанного химсостава. Опытную проверку заявляемого способа осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при изготовлении горячекатаных полос шириной 1,210 м и толщиной 2,0...3,5 мм из низкоуглеродистой стали различного химсостава варьировали параметры технологии их получения. Результаты опытов оценивали по выходу проката требуемого качества ( по точности размеров и механическим свойствам).

Наилучшие результаты (выход качественного листового проката в пределах 98,8...99,4%) получены с использованием предлагаемой технологии и на полосах толщиной 2,5 мм указанного химсостава. Отклонения от рекомендуемых параметров полос и технологии ухудшали достигнутые показатели.

Так, отклонения содержания в стали С, Si, Cr, Ni, Cu, Al на 0,01...0,02 мас.% снизили выход качественного металла до 89...98%. Травление заготовки с промасливанием и без подрезки боковых кромок привели к получению до 3...4% готового проката с недопустимыми отклонениями по его ширине. Увеличение межоперационного срока хранения рулонов до отжига сверх 24 ч повысило выход металла с пониженной штампуемостью. При удельном расходе консервационной смазки во время роспуска более 2 г/м² в отдельных случаях происходили поперечные смещения распускаемых полос с вышеназванными отрицательными последствиями, а при указанном расходе менее 1,8 г/м² ухудшалась антикоррозионная защита готового проката.

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялась ввиду заведомой ее непригодности для производства данной автолистовой стали. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

По данным технико-экономических исследований, выполненных в ОАО «ММК», использование предлагаемого изобретения при производстве горячекатаной низкоуглеродистой автолистовой стали на комбинате позволит улучшить ее потребительские свойства, что повысит прибыль от реализации не менее чем на 10%.

При реализации настоящего способа по сопроводительной документации (сертификатам) на горячекатаную полосовую сталь по ее химсоставу устанавливается пригодность металла для разработанной технологии, после чего прокат задается в производство.

Примеры конкретного выполнения

1. Полосовая сталь размерами 2,5х1210 мм содержит 0,065 мас.% углерода, 0,09% кремния, 0,42% марганца, 0,06% хрома, 0,05% никеля, 0,04% меди и 0,045% алюминия (остальные элементы - по ГОСТ 1050-88).

После травления металла (без промасливания) с подрезкой боковых кромок полос его подвергают отжигу через 12 час. Продольный роспуск на две полосы шириной 575 мм каждая осуществляют с промасливанием консервационной смазкой Ferrocoat 5009 при удельном ее расходе 1,9 г на 1 м² поверхности металла.

Выход качественного автолиста по ТУ 14-1-524-93 составляет 99,1%.

2. Полосовая сталь размерами 2,5×1260 мм содержит 0,07 мас.% углерода, 0,07% кремния, 0,35% марганца, 0,06% хрома, 0,07% никеля, 0,05% меди и 0,05% алюминия.

После травления металла (без промасливания) с подрезкой боковых кромок полос его подвергают отжигу через 20 час. Продольный роспуск на две полосы шириной 600 мм каждая осуществляют с промасливанием консервационной смазкой Ferrocoat 5009 при удельном ее расходе 1,8 г на 1 м² поверхности металла.

Выход качественного автолиста по ТУ 14-1-524-93 составляет 99,3%.

Изобретение предназначено для повышения потребительских свойств полосовой горячекатаной стали. Способ включает горячую прокатку, травление, отжиг и продольный роспуск горячекатаной рулонной полосы. Повышение точности размеров и улучшение штампуемости стали при изготовлении автодеталей обеспечивается за счет того, что прокатывают сталь толщиной 2,5 мм с содержанием 0,05...0,08 мас.% углерода, 0,07...0,11% кремния, 0,35...0,50% марганца, не более 0,08% каждого - хрома, никеля, меди, 0,02...0,07% алюминия, остальных элементов - в соответствии с ГОСТ 1050, травление производят без промасливания и с подрезкой боковых кромок. Межоперационный срок хранения металла до отжига не превышает 24 часа, а продольный роспуск на две полосы осуществляют с промасливанием консервационной смазкой при удельном ее расходе 1,8...2,0 г на 1 м² поверхности металла.

Способ производства автолистовой полосы толщиной 2,5 мм из стали, содержащей, мас.%: углерод 0,05...0,08, кремний 0,07...0,11, марганец 0,35...0,50, хром, никель, медь не более 0,08 каждого, алюминий 0,02...0,07, включающий травление, отжиг и продольный роспуск горячекатаной рулонной заготовки на две полосы, при котором травление осуществляют без промасливания и с подрезкой боковых кромок при межоперационном сроке хранения металла до отжига, не превышающем 24 ч, а продольный роспуск осуществляют с промасливанием консервационной смазкой при удельном ее расходе 1,8...2,0 г на 1 м² поверхности заготовки.