СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ Российский патент 2009 года по МПК B21B1/22 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении тонколистовой холоднокатаной нестареющей стали.

Обязательными операциями при производстве рулонной листовой стали являются горячая прокатка с конкретными температурными режимами, холодная прокатка до заданной толщины, рекристаллизационный отжиг рулонов в колпаковых печах с защитной атмосферой и дрессировка отожженных полос. Технология производства тонколистовой стали достаточно подробно описана, например, в книге П.И.Полухина и др. «Прокатное производство», М., 1982, с.511-535.

Известен способ изготовления листа для особо сложной вытяжки из нестареющей стали, например, 08Фкп, включающий горячую прокатку, травление, холодную прокатку и рекристаллизационный отжиг, при котором отжиг подката осуществляют при 720…740°С в течение 15…20 час (см. а.с. СССР №456007, Кл. С21Д 1/826, опубл. 05.03.75 г.). Однако этот способ непригоден для производства холоднокатаной листовой стали марки SPCEN (состав ее см. ниже) с повышенной сопротивляемостью старению.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства холоднокатаной стали для эмалирования по пат. РФ №2165809, кл. В21В 1/22, опубл. в БИ №12, 2001 г.

Этот способ включает горячую прокатку с заданными температурными режимами, холодную прокатку с последующим отжигом и дрессировкой рулонных полос и характеризуется тем, что при содержании в стали углерода и алюминия не более 0,05% каждого и 0,05…0,08 никеля температуру конца горячей прокатки принимают равной 760…800°С и температуру смотки - 680…700°С, при холодной прокатке суммарное обжатие делают не менее 65%, а при дрессировке - в пределах 0,4…0,6%, увеличивая его с повышением содержания углерода в стали.

Известная технология непригодна для получения нестареющей стали марки SPCEN,содержащей 0,02…0,04 мас.% углерода, 0,15…0,52 мас.% марганца, не более 0,01 мас.% кремния, 0,02 мас.% серы, 0,015 мас.% фосфора (каждого элемента), не более (суммарно) 0,1 мас.% хрома, никеля и меди, не более 0,007 мас.% азота и 0,03…0,06 мас.% алюминия.

Технической задачей настоящего изобретения является получение указанной тонколистовой стали с гарантированной повышенной сопротивляемостью старению.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе, включающем горячую прокатку с заданными температурными режимами, холодную прокатку с последующим отжигом и дрессировкой рулонных полос, заготовку толщиной 2,2…2,6 мм получают прокаткой на непрерывном стане при температуре в шестой его клети, равной 1060…1100°С, с температурой конца прокатки 865…895°С и температурой смотки 560…600°С, холодную прокатку ведут до толщины 0,7…0,9 мм. А дрессировку холоднокатаных полос после отжига в печах с водородной или азотной атмосферой осуществляют с обжатием в пределах 1,0±0,1%.

Приведенные параметры технологического процесса получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации температурных режимов горячей прокатки (Т₆=1060…1100°С, Т_кп=865…895°С и Т_см=560…600°С), величины суммарного обжатия при холодной прокатке (ε_Σ=2.2-0.7*100%…2.6-0.9*100%≈68…65%), а также величины обжатия при дрессировке (ε=0,9…1,1%) после отжига холоднокатаных рулонных полос в колпаковых печах с водородной или азотной защитной атмосферой. В результате этого обеспечивается получение конкретного листового проката с повышенной сопротивляемостью старению.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при производстве полос толщиной 0,7…0,9 мм из ст. SPCEN варьировали температуры Т₆, Т_кп и Т_см горячей прокатки заготовки толщиной 2…3 мм (т.е. изменяли величину ε_Σ) и величину ε при дрессировке отожженного металла.

Наилучшие результаты (выход нестареющей стали требуемого качества в пределах 99,2…99,7%) получены при реализации заявляемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, уменьшение температур Т₆, Т_кп и Т_см, а также их повышение по сравнению с вышеуказанными величинами ухудшали прочностные характеристики листовой стали и приводили, в конечном итоге, к преждевременному ее старению. Аналогичным образом снижался требуемый уровень качества листового проката и при отклонениях величины ε_Σ и ε от рекомендуемых их значений, а также отжиг рулонов в иной защитной атмосфере, что объясняется неблагоприятной микроструктурой стали.

Известная технология производства, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялась ввиду заведомой ее непригодности для получения нестареющей стали марки SPCEN. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известной технологией.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения для производства тонколистовой холоднокатаной стали SPCEN, потребление которой в автопромышленности неуклонно возрастает, позволит повысить выход качественного листового проката не менее чем на 5% с соответствующим ростом прибыли от его реализации.

Пример конкретного выполнения

Холоднокатаная листовая сталь толщиной 0,8 мм марки SPCEN изготавливается из горячекатаных полос толщиной 2,4 мм, т.е. ε_Σ=(2,4-0,8):2,4*100%≈67%. Температурные режимы горячей прокатки заготовки: Т₆=1080°С, Т_кп=880°С, Т_см=580°С.

Отжиг холоднокатаных рулонов - в колпаковых печах с защитной азотной атмосферой. Дрессировка отожженной стали - с ε=1,0%.

Изобретение предназначено для получения качества холоднокатаной тонколистовой стали. Способ включает горячую прокатку с заданными температурными режимами, холодную прокатку с последующим отжигом и дрессировкой рулонных полос. Гарантированная повышенная сопротивляемость к старению стали обеспечивается за счет того, что заготовку толщиной 2,2…2,6 мм получают прокаткой на непрерывном стане при температуре в шестой его клети, равной 1060…1100°С, с температурой конца прокатки 865…895°С и температурой смотки 560…600°С, холодную прокатку ведут до толщины 0,7…0,9 мм, а дрессировку холоднокатаных полос после отжига в печах с водородной или азотной атмосферой осуществляют с обжатием в пределах 1,0±0,1%.

Способ производства холоднокатаной полосовой стали с повышенной сопротивляемостью старению, включающий горячую прокатку с заданными температурными режимами, холодную прокатку с последующими отжигом и дрессировкой полос в рулонах, отличающийся тем, что горячей прокаткой получают заготовку толщиной 2,2…2,6 мм на непрерывном стане при температуре прокатки, равной 1060…1100°С в его шестой клети, с температурой конца прокатки 865…895°С и температурой смотки 560…600°С, холодную прокатку ведут до толщины 0,7…0,9 мм, а дрессировку полос после отжига в печах с водородной или азотной атмосферой осуществляют с обжатием в пределах 1,0±0,1%.