СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО К КОРРОЗИИ ХОЛОДНОКАТАНОГО ЛИСТА ИЗ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ЖЕЛЕЗО, УГЛЕРОД И МАРГАНЕЦ, ИМЕЮЩЕЙ ВЫСОКИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, И ПОЛУЧЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ ЛИСТ Российский патент 2009 года по МПК C21D8/02 C21D6/00 C22C38/58 

Описание патента на изобретение RU2354716C2

Изобретение относится к экономичному производству устойчивого к коррозии холоднокатаного листа из аустенитной стали, содержащей железо, углерод и марганец, имеющей очень высокие механические свойства и очень хорошее сопротивление коррозии.

Определенные области применения, особенно в автомобильной отрасли, требуют использования конструкционных материалов, в которых сочетается высокая прочность на растяжение с большой способностью к деформации. Холоднокатаные листы с толщиной в диапазоне от 0,2 мм до 6 мм используют, например, для деталей, которые способствуют безопасности и долговечности автомобилей или других деталей с цельной оболочкой. Известны стали, обладающие одновременно требуемыми прочностью и вязкостью. Это стали, имеющие полностью аустенитную структуру, такие как стали Fe-С(до 1,5%)-Mn(15 до 35%) (содержание выражено в массовых процентах), которые необязательно содержат другие элементы, такие как кремний никель или хром.

Такой стальной лист поставляют автомобильной промышленности в виде холоднокатаных и подвергнутых отжигу рулонов с любым антикоррозийным покрытием, например на основе цинка или без покрытия. Последняя ситуация имеет место, например, в производстве автомобильных деталей, которые не подвержены коррелирующему воздействию и по отношению к которым выполняют просто обработку типа фосфатирования и катафореза и обходятся без цинкового покрытия. Стальной лист может также поставляться без покрытия, если заказчик сам выполняет покрытие путем горячего цинкования или электрогальванической обработки.

Таким образом, если лист из Fe-C-Mn аустенитной стали поставляют заказчику без покрытия, его снабжают временным защитным слоем, например, пленкой масла так, чтобы защитить поверхность от окисления в период между моментом его обработки посредством холодной прокатки с отпуском и моментом, когда его непосредственно используют для получения деталей. Это делают потому, что в процессе хранения или транспортировки лист подвергается термическим и атмосферным циклам, которые способствуют развитию окисления поверхности. Добавим, что временная защитная масляная пленка может при обработке локально изменить трение в местах контакта (если оно будет иметь место), снижая сопротивление коррозии. Следовательно, очень желательно иметь такой процесс изготовления, который позволяет избежать риска полного или частичного окисления до или после прокатки, до или после утончения при вытяжке и перед операциями покраски.

Кроме того, как уже упоминалось ранее, в случае, если требования к сопротивлению коррозии менее строгие, желательно иметь процесс обработки стали с высокими механическими свойствами, который дает удовлетворительное сопротивление коррозии в любом состоянии или после отпуска, или после последующий обработки типа фосфатирования и катафореза.

Следовательно, цель изобретения заключается в том, чтобы создать экономично полученный холоднокатаный лист из аустенитной стали, содержащей железо, углерод и марганец и обладающей высокой прочностью, благоприятным сочетанием прочности и удлинения и очень высоким сопротивлением коррозии в отсутствие такого металлического покрытия, как покрытие на основе цинка.

Без достижения сопротивления коррозии, которое дает покрытие, основанное на цинке, предметом изобретения является защита, которая значительно улучшает условия обработки для листа без покрытия.

Для этой цели предметом изобретения является способ изготовления устойчивого к коррозии холоднокатаного листа из аустенитной стали, содержащей железо, углерод и марганец, включающий следующие стадии:

- обеспечивают лист, имеющий следующий состав в мас.%: 0,35%≤С≤1,05%, 16%≤Mn≤24%, остальное железо и неизбежные примеси от выплавки, лист подвергают холодной прокатке и рекристаллизационному отжигу в печи, имеющей атмосферу, которая восстанавливает железо и окисляет марганец, параметры упомянутого отжига выдерживают таким образом, что упомянутый лист с обеих сторон покрывается подслоем по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O и наружным слоем кристаллического окисла марганца MnO, причем общая толщина этих двух слоев равна или более чем 0,5 микрон.

Преимущественно, химический состав листа включает: Si≤3%, Al≤0,050%, S≤0,030%, P≤0,080%, N≤0,1%, и, необязательно, один или более таких элементов как: Cr≤1%, Мо≤0,40%, Ni≤1%, Cu≤5%, Ti≤0,50%, Nb≤0,50%, V≤0,50%.

Предпочтительно, химический состав листа включает углерод, в количестве: 0,5≤С≤0,7 мас.%.

Еще более преимущественно, химический состав листа включает углерод в количестве: 0,85≤1,05 мас.%.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления исполнения изобретения химический состав листа включает марганец в количестве: 20≤Mn≤24 мас.%.

Преимущественно, химический состав листа содержит марганец в количестве: 16≤Mn≤19 мас.%.

Предпочтительно, общая толщина двух поверхностных слоев окислов, образованных в процессе отжига, равна или более чем 1,5 микрон.

В соответствии с предпочтительными признаками лист подвергают рекристаллизационному отжигу в печи, имеющей атмосферу, восстанавливающую железо и окисляющую марганец, в которой парциальное давление кислорода равно или более чем 2×10-17 Па.

Преимущественно, отжиг проводят в печи, имеющей атмосферу, которая восстанавливает железо и окисляет марганец, в которой парциальное давление кислорода более чем 5×10-16 Па.

Также предпочтительно, чтобы образованный в процессе отжига подают по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O имел непрерывный характер.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения слой кристаллического окисла MnO имеет непрерывный характер.

Также предпочтительно, чтобы операцию рекристаллизационного отжига проводили в компактной непрерывной установке для отжига.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения лист подвергают последующей обработке фосфатированием.

Также предпочтительной является последующая обработка листа методом катафореза.

Целью изобретения является также устойчивый против коррозии холоднокатаный и отожженный лист из аустенитной стали, содержащей железо, углерод и марганец, имеющий следующий состав, в мас.%: 0,35%≤С≤1,05%, 16%≤Mn≤24%, остальное - железо и неизбежные примеси от выплавки, лист с обеих сторон покрыт подслоем по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O и наружным кристаллическим слоем окисла марганца (MnO), общая толщина этих двух слоев равна или более чем 0,5 микрон.

Преимущественно, химический состав листа включает следующие элементы: Si≤3%, Al≤0,050%, S≤0,030%, P≤0,080%, N≤0,1% и, необязательно, Cr≤1%, Mo≤0,40%, Ni≤1%, Cu≤5%, Ti≤0,50%, Nb≤0,50%, V≤0,50%.

Предпочтительно в химический состав листа входит углерод, в количестве мас.%: 0,5≤С≤0,7%.

Наиболее преимущественно, в химический состав листа входит углерод, в количестве мас.%: 0,85≤С≤1,05%.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения в химический состав листа входит марганец в количестве, мас.%: 20≤Mn≤24%.

Преимущественно, в химический состав листа входит марганец, в количестве мас.%: 16≤Mn≤19%.

В соответствии с предпочтительными признаками изобретения общая толщина двух слоев равна или более чем 1,5 микрон.

В соответствии с предпочтительными признаками изобретения подслой по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O имеет непрерывный характер.

Предпочтительно, наружный слой кристаллического окисла MnO имеет непрерывный характер.

Предпочтительно, лист включает фосфатированный слой, наложенный на наружный слой кристаллического окисла MnO.

Предпочтительно также, лист включает слой, нанесенный методом катафореза, наложенный на фосфатированный слой.

Предметом изобретения также является использование листа, изготовленного по вышеприведенному способу, для производства конструктивных компонентов автомобиля или деталей с цельной оболочкой.

Предметом изобретения также является использование описанного выше листа для конструктивных компонентов или деталей с цельной оболочкой в автомобильной отрасли.

Другие особенности и преимущества изобретения станут очевидными в ходе ознакомления с нижеприведенным описанием, которое изложено в виде примера.

В результате опытов изобретателями было установлено, что различные, упоминаемые выше требования, достигаются при соблюдении следующих условий.

В отношении химического состава стали, углерод играет очень важную роль в формировании микроструктуры, т.к. он увеличивает энергию дефекта упаковки и способствует стабильности аустенитной фазы. В сочетании с марганцем, содержащимся в интервале от 16 до 24 мас.%, эта стабильность достигается при содержании углерода 0,35% или выше. В особенности, если содержание углерода составляет от 0,5% до 0,7%, стабильность аустенита становится выше и возрастает прочность. Кроме того, если содержание углерода больше, чем 0,85%, то достигается еще более высокая механическая прочность. Однако, если содержание углерода более чем 1,05%, возникает затруднение в предотвращении выделения карбидов, которое происходит в процессе термических циклов при промышленном производстве, особенно в процессе охлаждения после смотки рулонов, и которое ухудшает упругость и ударную вязкость.

Марганец также является важнейшим элементом для повышения прочности, увеличения энергии дефекта упаковки и стабилизации аустенитной фазы. Марганец также играет важную роль в отношении образования окислов в процессе операции непрерывного отжига, эти окислы играют защитную роль в отношении коррозии и способны образовывать покрытия. Если содержание марганца менее чем 16%, имеется риск образования мартенситной фазы, которая существенно снижает способность к деформированию. Содержание марганца, возрастающее до 19%, позволяет производить сталь, имеющую высокую энергию дефекта упаковки, которая способствует деформации по методу двойникования. Если содержание марганца находится в пределах от 20 до 24%, относительно содержания углерода, то достигается способность к деформированию, которая подходит для изготовления деталей, имеющих высокие механические свойства.

Однако, если содержание марганца более чем 24%, упругость снижается под влиянием температуры окружающей среды. К тому же такое высокое содержание марганца нежелательно по соображениям стоимости.

Алюминий является чрезвычайно эффективным элементом для раскисления стали. Подобно углероду он повышает энергию дефекта упаковки. Однако его присутствие в чрезмерном количестве в стали, имеющей большое содержание марганца, имеет недостатки. Это связано с тем, что марганец повышает растворимость азота в жидком железе и, если в стали присутствует слишком большое количество алюминия, то азот, соединяясь с алюминием, выпадает в виде нитридов алюминия, угрожая миграцией границ зерен в процессе горячей трансформации, и очень ощутимо повышает риск появления трещин. Содержание Al не более 0,050% дает возможность избежать выпадения нитридов AlN. Соответственно, содержание азота не должно превышать 0,1% во избежание этого выпадения и образования объемных дефектов (раковин) при затвердевании.

Кремний также является эффективным элементом для раскисления стали и для упрочнения твердой фазы. Однако при содержании, превышающем 3%, он имеет тенденцию образовывать нежелательные окислы, и поэтому его содержание не должно быть выше указанного предела.

Сера и фосфор являются примесями, которые делают хрупкими границы зерен. Их содержания не должны превышать 0,030 и 0,080% соответственно, чтобы поддерживать достаточную вязкость в горячем состоянии.

Хром и никель не обязательно могут использоваться для увеличения прочности стали путем упрочнения твердого раствора. Однако, так как хром уменьшает энергию дефекта упаковки, его содержание не должно превышать 1%. Добавка никеля способствует достижению высокого относительного удлинения при разрыве и особенно увеличивает ударную вязкость. Однако желательно, из соображений стоимости, ограничить содержание никеля максимальным значением не выше 1%. По таким же соображениям молибден может быть добавлен в количестве, не превышающем 0,40%.

Аналогично, необязательно добавление меди до содержания не выше 5%, является средством упрочнения стали за счет выпадения металлической меди. Однако выше этого содержания медь служит причиной появления дефектов на поверхности горячекатаного листа.

Титан, ниобий и ванадий являются также элементами, которые могут быть необязательно использованы для упрочнения стали за счет выпадения карбонитридов. Однако, если содержание Nb или V или Ti более чем 0,50%, чрезмерное выделение карбонитридов может служить причиной снижения ударной вязкости, чего необходимо избегать.

Процесс производства в соответствии с изобретением осуществляют следующим образом.

Выплавляют сталь данного выше химического состава. Затем горячей прокаткой получают лист толщиной в интервале от около 0,6 мм до 10 мм. Этот стальной лист затем подвергают холодной прокатке до толщины от около 0,2 до 6 мм. После холодной прокатки аустенитная микроструктура стали состоит из сильно деформированных зерен и вязкость стали уменьшена. В соответствии с изобретением, помимо достижения требуемых механических свойств, целью рекристаллизационного отжига является придание стали особенно высокого сопротивления коррозии.

Обычно стальной лист подвергают рекристаллизационному отжигу для того, чтобы придать ему особую микроструктуру и особые механические свойства. По условиям обработки этот рекристаллизационный отжиг проводят в печи, атмосфера которой является восстановительной для железа. Для этой цели лист пропускают через печь, состоящую из камеры, изолированной от внешней атмосферы, в которой циркулирует восстановительный газ. Например, этот газ может быть выбран из смесей водорода и азота с водородом и может иметь точку росы (температуру конденсации) в пределах между -40°С и -15°С.

Изобретатели показали, что возрастание сопротивления коррозии достигается, если условия отжига выбраны точно для образования на обеих сторонах листа слоя окислов, имеющего общую толщину точно 0,5 микрон или более. Этот слой поверхностных окислов состоит из:

- непрерывного или прерывистого подслоя смешанного окисла (FeMn)O, контактирующего с подложкой, упомянутый подслой имеет по существу аморфный характер. Позднее был отмечен тот факт, что подслой состоит более чем на 95% из смешанного окисла аморфного характера; и

- непрерывный или прерывистый слой окисла марганца MnO, имеющий кристаллический характер.

Было показано, что сопротивление коррозии особенно высоко, если наружный слой по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O является непрерывным. Эта особенность увеличивает сопротивление коррозии, так как границы зерен оказываются зонами низкого сопротивления коррозии.

Изобретатели также показали, что особые условия для непрерывного отжига листов аустенитной стали, содержащей железо, углерод и марганец, в присутствии атмосферы, которая восстанавливает железо и окисляет марганец, приводят к формированию такого поверхностного слоя.

В частности, один из способов обработки, в соответствии с изобретением, состоит из отжига в печи при парциальном давлении кислорода, составляющем 2×10-17 Па (около 2×10-22 бар) или более. Например, газ может быть выбран из водорода или смесей, включающих в себя азот в пределах от 20 до 97% по объему, остальное водород. Благодаря общим знаниям о данной атмосфере специалист в данной области может уточнить рабочие параметры печи для отжига (такие как температура или точка росы) для достижения парциального давления кислорода более чем 2×10-17 Па.

Как будет пояснено позднее, для достижения еще более высокого сопротивления коррозии желательно, чтобы слой имел толщину, равную или более 1,5 микрон. Один из промышленных способов, согласно изобретению, заключается в отжиге в печи, в которой парциальное давление кислорода составляет 5×10-16 Па (около 5×10-21 бар) или более.

Быстрый отжиг в атмосфере компактной непрерывной установки для отжига, включающий, например, быстрый нагрев индукционными средствами и/или быстрое охлаждение, может быть использован при реализации изобретения.

Следующий вариант воплощения изобретения показывает другие преимущества, представляемые изобретением.

Аустенитная сталь, содержащая Fe-С-Mn, химический состав которой, выраженный в массовых процентах, дан в табл.1, была переработана в горячекатаный лист, который затем подвергли холодной прокатке до толщины 1,5 мм.

Таблица 1 С Mn Si S P Al Cu Cr Ni Mo N 0,61 21,5 0,49 0,001 0,016 0,003 0,02 0,053 0,044 0,009 0,01

Стальной лист был затем подвергнут рекристаллизационному отжигу в течение 60 с в атмосфере, содержащей 15 об.% азота при следующих условиях:

- отжиг, соответствующий существующим условиям: температура 810°С, точка росы - 30°С, парциальное давление кислорода 1,01×10-18 Па и

- отжиг, соответствующий изобретению: температура 810°С, точка росы +10°С, парциальное давление кислорода более чем 5,07×10-16 Па.

Эти условия отжига соответствуют прочности 1000 МПа и удлинению при разрыве более чем 60%.

При существующих условиях общая толщина поверхностного слоя окислов составляет 0,1 микрон. В случае отжига при 810°С, проведенного при точке росы, значительно превышающей обычные значения, образуется поверхностный слой окислов (подслой из по существу аморфного слоя окисла (Fe, Mn)O и кристаллический слой MnO), имеющий общую толщину 1,5 микрона. Слой (Fe, Mn)O, имеющий по существу аморфный характер, является полностью непрерывным.

После операции отжига лист был промаслен с использованием временной защиты маслом Ferrocoat® №6130 в количестве 0,5 г/м2. Эта операция была повторена для временной защиты рулонов в период времени между производством на металлургическом заводе рулонов непокрытой стали и ее последующим использованием. Было проведено испытание на горячую влажную коррозию на образцах размером 200 мм × 100 мм. Это испытание, в котором горячая влажная фаза (восемь часов при 40°С со 100% относительной влажности) и альтернативная фаза при комнатной температуры (16 часов), имели цель определить сопротивление коррозии в процессе изменения климатических условий.

Были измерены условия, при которых появляется красная ржавчина, которая характеризует коррозию стальной подложки, или условия, при которых эта красная ржавчина распространяется по площади эквивалентной 10% известного образца.

Результаты, представленные как количество циклов до появления красной ржавчины или до 10% распространения коррозии, приведены в табл.2.

Таблица 2 Общая толщина слоя окислов (Fe, Mn)O и MnO Количество циклов до появления красной ржавчины Количество циклов до 10% распространения коррозии 0,1 микрон 6 11 1,5 микрон (*) >18 >20 (*) согласно изобретению

Таким образом, лист, подвергнутый отжигу согласно изобретению, обладает очень высоким сопротивлением коррозии, время появления красной ржавчины у него практически вдвое продолжительнее.

В обычной практике автомобильной промышленности точно определяют минимально допустимый уровень сопротивления коррозии, выражая его в продолжительности циклов испытания горячей влажной коррозией до распространения коррозии на 10% образца. Часто требуется минимальная прочность после 15 циклов.

Изобретателями показано, что минимальное сопротивление коррозии через 15 циклов достигается, если общая толщина слоя окислов (Fe, Mn)O и MnO равна или более чем 1 микрон.

Более того, были проведены испытания сопротивления сквозной коррозии при вышеупомянутых условиях отжига. Результаты, выраженные в процентах красной коррозии после 2 или 5 циклов (один цикл состоит в четырехчасовой выдержке при 35°С в соляном тумане, с последующей двухчасовой выдержкой при 60°С в осушительной атмосфере и двухчасовой выдержкой при 50°С в атмосфере, содержащей до 95% относительной влажности), даны в нижеприведенной табл.3.

Таблица 3 Общая толщина слоя окислов (Fe, Mn)O и MnO Доля красной ржавчины после 2 циклов Доля красной ржавчины после 5 циклов 0,1 микрон 100% 100% 1,5 микрон (*) 30% 80% (*) согласно изобретению

Эти результаты показывают улучшение сопротивления коррозии, достигаемое в изобретении. Развитие окисления особенно существенно замедляется, если толщина слоя окислов равна или более чем 1,5 микрон.

В соответствии с изобретением холоднокатаный и прошедший отжиг лист может быть подвергнут фосфатирующей обработке. В частности, изобретатели показали, что кристаллический характер внешнего слоя MnO и его природа позволяют осуществлять его хорошее покрытие путем фосфатирования.

Это преимущество еще более выражено, если внешний кристаллический слой образует непрерывную пленку, приводящую к однородной защите фосфатированием.

Следующее после фосфатирования покрытие с помощью катафореза дает возможность производить детали удовлетворительной коррозионной стойкости. Такие детали будут использоваться в тех случаях, когда требования относительно сопротивления коррозии являются менее строгими.

Способ, соответствующий изобретению, будет особенно выгоден для внедрения в производстве холоднокатаного листа из аустенитной стали, содержащей железо, углерод и марганец, если условия хранения и транспортировки листа требуют особого внимания к опасности окисления.

Похожие патенты RU2354716C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ПОЛОСУ СТАЛИ, СОДЕРЖАЩУЮ ЖЕЛЕЗО, УГЛЕРОД И МАРГАНЕЦ, ГОРЯЧИМ ЦИНКОВАНИЕМ 2005
  • Дриэ Паскаль
  • Було Даниель
RU2363756C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АУСТЕНИТНЫХ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДМАРГАНЦЕВЫХ СТАЛЬНЫХ ЛИСТОВ, ИМЕЮЩИХ ОЧЕНЬ ВЫСОКУЮ ПРОЧНОСТЬ И ХАРАКТЕРИСТИКИ УДЛИНЕНИЯ, А ТАКЖЕ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНУЮ ОДНОРОДНОСТЬ 2005
  • Сюги Филипп
  • Гельтон Никола
  • Скотт Колин
  • Стувено Франсуа
  • Тессье Мари-Кристин
RU2366727C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТА ИЗ АУСТЕНИТНОЙ ЖЕЛЕЗО-УГЛЕРОД-МАРГАНЦЕВОЙ СТАЛИ С ВЫСОКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ЗАМЕДЛЕННОМУ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЮ И ЛИСТ, ПОЛУЧЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ 2006
  • Скотт Колин
  • Сюги Филипп
  • Россини Морита
  • Дэз Анн
  • Корнетт Доминик
RU2361931C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ АУСТЕНИТНОЙ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДОМАРГАНЦЕВОЙ СТАЛИ С ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ, ПРЕВОСХОДНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ И СПОСОБНОСТЬЮ К ХОЛОДНОЙ ВЫСАДКЕ, ПОЛУЧЕННЫЕ ЭТИМ СПОСОБОМ ЛИСТЫ 2004
  • Бузекри Мохамед
  • Фараль Мишель
  • Скотт Колин
RU2318882C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТА ЖЕЛЕЗО-УГЛЕРОДНО-МАРГАНЦЕВОЙ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ С ПРЕВОСХОДНОЙ СТОЙКОСТЬЮ К ЗАМЕДЛЕННОМУ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЮ И ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ ЛИСТ 2007
  • Скотт Колин
  • Кюги Филипп
  • Аллели Кристиан
RU2417265C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОЙ СТАЛИ 2012
  • Вольшонок Игорь Зиновьевич
  • Трайно Александр Иванович
  • Русаков Андрей Дмитриевич
  • Рыжик Мария Петровна
RU2491357C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТЕКСТУРИРОВАННОГО ЛИСТА ИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ И ПЕРВИЧНО-РЕКРИСТАЛЛИЗОВАННЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕКСТУРИРОВАННОГО ЛИСТА ИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 2013
  • Сингаки, Юкихиро
  • Хаякава, Ясуюки
  • Ямагути, Хирой
  • Мацуда, Хироси
  • Вакисака, Юйко
RU2608250C1
ЛИСТ АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ 2022
  • Такеда, Кадзутоси
  • Катаока, Такаси
  • Такатани, Синсуке
  • Когакура, Юуки
  • Кунита Юки
RU2823254C2
ЛИСТ АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ 2022
  • Такеда, Кадзутоси
  • Катаока, Такаси
  • Такатани, Синсуке
  • Когакура, Юуки
  • Кунита Юки
RU2823213C2
ЛИСТ АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ 2022
  • Такеда, Кадзутоси
  • Катаока, Такаси
  • Такатани, Синсуке
  • Когакура, Юуки
  • Кунита Юки
RU2825096C2

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО К КОРРОЗИИ ХОЛОДНОКАТАНОГО ЛИСТА ИЗ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ЖЕЛЕЗО, УГЛЕРОД И МАРГАНЕЦ, ИМЕЮЩЕЙ ВЫСОКИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, И ПОЛУЧЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ ЛИСТ

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения высокого сопротивления коррозии, благоприятного сочетания прочности и удлинения лист получают из аустенитной стали, содержащей, мас.%: 0,35≤С≤1,05, 16≤Mn≤24, железо и неизбежные примеси от выплавки - остальное, подвергают его холодной прокатке, а затем рекристаллизационному отжигу в печи, имеющей атмосферу, которая восстанавливает железо и окисляет марганец, причем параметры отжига выбраны таким образом, что лист покрывается с обеих сторон подслоем по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O и наружным слоем кристаллического окисла марганца MnO, причем общая толщина этих двух слоев равна или более чем 0,5 микрон. Лист выполнен из стали, дополнительно содержащей, мас.%: Si≤3,0, Al≤0,050, S≤0,030, P≤0,080, N≤0,1, и, необязательно, один или более таких элементов из группы: Cr≤1,0, Мо≤0,40, Ni≤1,0, Cu≤5,0, Ti≤0,50, Nb≤0,50, V≤0,50. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула изобретения RU 2 354 716 C2

1. Способ получения устойчивого к коррозии холоднокатаного листа из аустенитной стали, характеризующийся тем, что лист получают из стали, содержащей, мас.%:
0,35≤С≤1,05
16≤Mn≤24
железо и неизбежные примеси от выплавки - остальное,
лист подвергают холодной прокатке, а затем рекристаллизационному отжигу в печи, имеющей атмосферу, которая восстанавливает железо и окисляет марганец, причем параметры отжига выбраны таким образом, что лист покрывается с обеих сторон подслоем по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O и наружным слоем кристаллического окисла марганца MnO, и общая толщина этих двух слоев равна или более чем 0,5 мкм.

2. Способ по п.1, в котором лист получают из стали, содержащей, мас.%:
Si≤3,0
Al≤0,050
S≤0,030
Р≤0,080
N≤0,1,
и, необязательно, один или более таких элементов из группы:
Cr≤1,0
Мо≤0,40
Ni≤1,0
Cu≤5,0
Ti≤0,50
Nb≤0,50
V≤0,50.

3. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором лист получают из стали, содержащей углерод, мас.%, по меньшей мере, 0,5, но не превышающем 0,7.

4. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором лист получают из стали, содержащей углерод, мас.%, по меньшей мере, 0,85, но не превышающем 1,05.

5. Способ по п.1, в котором лист получают из стали, содержащей марганец, мас.% не менее 20, но не превышающем 24.

6. Способ по п.1, в котором лист получают из стали, содержащей марганец, мас.% не менее 16, но не превышающем 19.

7. Способ по п.1, в котором параметры рекристаллизационного отжига выбраны таким образом, что общая толщина упомянутых двух слоев равна или более чем 1,5 мкм.

8. Способ по п.1, в котором лист подвергают рекристаллизационному отжигу в печи, имеющей атмосферу, которая восстанавливает железо и окисляет марганец и, в которой парциальное давление кислорода равно или более чем 2·10-17 Па.

9. Способ по п.7, в котором лист подвергают рекристаллизационному отжигу в печи, имеющей атмосферу, которая восстанавливает железо и окисляет марганец и в которой парциальное давление кислорода равно или более чем 5·10-16 Па.

10. Способ по п.1, в котором подслой по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O имеет непрерывный характер.

11. Способ по п.1, в котором наружный слой кристаллического окисла марганца MnO имеет непрерывный характер.

12. Способ по п.1, в котором рекристаллизационный отжиг осуществляют в компактной непрерывной установке для отпуска.

13. Способ по п.1, в котором лист подвергают операции фосфатирования после рекристаллизационного отжига.

14. Способ по п.13, в котором лист подвергают последующей обработке методом катафореза.

15. Устойчивый к коррозии холоднокатаный лист из аустенитной стали, характеризующийся тем, что выполнен из стали, содержащей, мас.%:
0,35≤С≤1,05
16≤Mn≤24
железо и неизбежные примеси от выплавки - остальное,
отожженным и покрытым с обеих сторон подслоем по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O и наружным слоем кристаллического окисла MnO с общей толщиной этих двух слоев, равной или более чем 0,5 мкм.

16. Лист по п.15, в котором сталь содержит, мас.%:
Si≤3,0
Al≤0,050
S≤0,030
P≤0,080
N≤0,1
и, необязательно, один или более элементов из группы:
Cr≤1,0
Мо≤0,40
Ni≤1,0
Cu≤5,0
Ti≤0,50
Nb≤0,50
V≤0,50.

17. Лист по любому из п.15 или 16, в котором сталь содержит углерод, мас.%, по меньшей мере, 0,5, но не превышающем 0,7.

18. Лист по п.15, в котором сталь содержит углерод, мас.%, по меньшей мере, 0,85, но не превышающем 1,05.

19. Лист по п.15, в котором сталь содержит марганец, мас.%, не менее 20%, но не превышающем 24%.

20. Лист по п.15, в котором сталь содержит марганец, мас.%, не менее 16%, но не превышающем 19%.

21. Лист по п.15, в котором общая толщина двух слоев равна или более чем 1,5 мкм.

22. Лист по п.15, в котором подслой по существу аморфного окисла (Fe, Mn)O имеет непрерывный характер.

23. Лист по п.15, в котором наружный слой кристаллического окисла MnO имеет непрерывный характер.

24. Лист по п.15, который имеет фосфатирующий слой, нанесенный на наружный слой кристаллического окисла MnO.

25. Лист по п.24, который имеет слой, полученный методом катафореза, нанесенный на фосфатирующий слой.

26. Применение листа, полученного способом по любому из пп.1-14, для изготовления конструктивных компонентов или деталей с цельной оболочкой в автомобильной отрасли.

27. Применение листа по любому из пп.15-25 для изготовления конструктивных компонентов или деталей с цельной оболочкой в автомобильной отрасли.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2354716C2

Способ удаления жидкости с забоя газовой скважины 1982
  • Шин Алексей
  • Ватутин Владимир Анатольевич
  • Хаджимухамедов Султанбек Джанаевич
  • Бочкарева Тамара Владимировна
SU1067203A1
FR 2829775 A, 21.03.2003
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОТОЧНЫМ ОРУЖИЕМ 2009
  • Белоконь Сергей Петрович
  • Дерюгин Борис Борисович
  • Дииб Бассам Ахмед
  • Зайцев Сергей Дмитриевич
  • Зиганшин Дамир Файзрахманович
  • Кириченко Александр Александрович
  • Старостин Михаил Михайлович
  • Ткаченко Владимир Иванович
  • Черкасов Владислав Николаевич
RU2429439C2
RU 2152450 C1, 10.07.2000
Способ изготовления нагартованной ленты из аустенитной нержавеющей стали 1985
  • Никитин Вадим Павлович
  • Трусов Геннадий Евгеньевич
  • Шабуров Валентин Евгеньевич
  • Шлямнев Анатолий Петрович
  • Константинова Галина Сергеевна
SU1280031A1
СВЕРХВЫСОКОПРОЧНАЯ АУСТЕНИТНО-СТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ С ВЫСОКОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ ПРИ КРИОГЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ 1998
  • Коо Дзайоюнг
  • Бангару Нарасимха-Рао В.
  • Вогхн Глен А.
RU2203330C2

RU 2 354 716 C2

Авторы

Дриэ Паскаль

Було Даниель

Даты

2009-05-10Публикация

2005-10-10Подача