СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ВЫСОКОПРОЧНОЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ Российский патент 2009 года по МПК C21D8/04 C21D1/26 C21D9/46 

Описание патента на изобретение RU2377319C1

Изобретение относится к производству проката, в частности к технологии термообработки листовой высокопрочной низкоуглеродистой стали.

К низкоуглеродистым относятся стали, содержащие до 0,25% углерода,

причем, чем ниже его содержание, тем меньше временное сопротивление (σв) стали. Например, стали, содержащие до 0,12 мас.% углерода, имеют σв=330…350 МПа. Механические свойства углеродистых сталей во многом определяются их термообработкой, которая для листовой стали проводится после ее холодной прокатки. Технология термообработки стали достаточно подробно описана в книге Ю.М.Лахтина «Металловедение и термическая обработка металлов». М., «Металлургия», 1969, с.236-273.

Известен способ термообработки горячекатаной углеродистой стали для холодной высадки, включающий охлаждение после прокатки, нагрев и окончательное охлаждение на воздухе, в котором охлаждение выполняют до температуры, зависящей от содержания углерода в стали, а после этого осуществляют нагрев со скоростью не менее 25 град/с до температуры, находящейся в определенном интервале, также зависящем от содержания в стали углерода (см. а.с. СССР №1717645, кл. C21D 1/02, опубл. В БИ №9, 1992 г.). Однако этот способ непригоден для термообработки холоднокатаной низкоуглеродистой стали.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ термообработки (технология отжига) холоднокатаной низкоуглеродистой стали 08кп в рулонах, приведенный в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла». М., «Металлургия», 1988, с.188-191 и табл.9.

Эта технология включает нагрев рулонных полос с выдержкой при заданных температуре и продолжительности с последующим охлаждением и распаковкой металла и характеризуется тем, что нагрев ведут до температуры 680…710°С в течение 14…17 ч и с выдержкой 8…12 ч, а охлаждение осуществляют до температуры 180°С в течение 34…45 ч. Эта технология непригодна для получения качественной листовой стали с содержанием углерода 0,06…0,08 мас.%, имеющей повышенное временное сопротивление.

Технической задачей настоящего изобретения является получение качественной высокопрочной низкоуглеродистой стали.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе, включающем нагрев рулонных полос с выдержкой при заданных температурах и продолжительности с последующим охлаждением и распаковкой металла при получении стали, содержащей 0,03…0,05 мас.% углерода, с σв=340-400 МПа, нагрев осуществляют до температуры 680°С по стендовой термопаре с выдержкой при этой температуре и до достижения температуры отстающей точки, равной 660°С, с объемом продувочного водорода не менее 2,8 м3/т металла, а для получения стали, содержащей 0,06…0,08 мас.% углерода, с σв=380-440 МПа нагрев ведут до 680°С с временем выдержки при этой температуре, равным половине общего времени выдержки металла, с последующим снижением температуры до 660°С выдержкой до достижения температуры отстающей точки, равной 630°С, при этом запуск водоохлаждения в обоих случаях производят при 280°С, а распаковку металла в обоих случаях осуществляют при температуре отстающей точки 140°С.

Приведенные параметры способа получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке режимов термообработки листовой низкоуглеродистой стали, содержащей 0,03…0,08 мас.% углерода, что обеспечивает получение проката с повышенными прочностными свойствами.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при термообработке листовой стали двух видов (с содержанием углерода 0,03…0,05 мас.% и 0,06…0,08 мас.%) варьировали режимы отжига (температуры нагрева по стендовой термопаре и отстающей точки, объем продувочного водорода, время выдержки, а также температуры запуска водоохлаждения и распаковки металла), оценивая результаты по выходу листовой стали требуемой прочности.

Наилучшие результаты (выход такой стали в пределах 98,8…99,6%) получены с использованием рекомендуемой технологии термообработки. Отклонения от заявляемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, уменьшение температур нагрева металла, а также температур отстающей точки снижали его пластичность (уменьшались величины предела текучести стали σт и ее относительного удлинения δ4). С уменьшением температуры распаковки уменьшалась производительность печей. Повышение указанных температур сверх рекомендуемых величин в большинстве случаев не позволяло достичь необходимой минимальной прочности стали (т.е. σв=340 и 380 МПа), а в отдельных случаях вызывало появление на поверхности полос линий поперечного излома. Уменьшение подачи продувочного водорода отрицательно сказывалось на качестве поверхности холоднокатаных листов, увеличивалась загрязненность поверхности полосы. При повышении температуры распаковки садки металла появлялся дефект «цвета побежалости».

Технология термообработки, взятая в качестве ближайшего аналога, в опытах не использовалась ввиду заведомой ее непригодности для получения низкоуглеродистой листовой стали повышенной прочности. Таким образом, опытная проверка показала приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования показали, что внедрение заявляемой технологии термообработки позволит увеличить производство высокопрочной низкоуглеродистой листовой стали на комбинате не менее чем на 10% с соответствующим ростом прибыли от реализации проката с улучшенными свойствами.

Примеры конкретного выполнения

1. Рулонная полосовая сталь с содержанием 0,045 мас.% углерода подвергается термообработке (отжигу) по следующему режиму: нагрев до температуры 680°С по стендовой термопаре с выдержкой при этой температуре продолжительностью 39 часов до достижения 660°С в отстающей точки (ядре рулона); объем продувочного водорода - 3 м3/т обрабатываемого металла; запуск водоохлаждения - 280°С, а распаковку металла осуществляют при температуре отстающей точки, равной 140°С.

Выход листового проката σв=350…390 МПа - 99,4%.

2. Аналогичная сталь с содержанием 0,065 мас.% углерода проходит термообработку по режиму:

нагрев до 680°С и с выдержкой при этой температуре 16 ч; снижение температуры до 660°С с выдержкой до достижения температуры отстающей точки, равной 630°С; общее время выдержки металла 32 ч; запуск водоохлаждения - 280°С и распаковка металла при температуре отстающей точки 140°С.

Выход листового проката с σв=400…440 МПа - 99,5%.

Похожие патенты RU2377319C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ 2008
  • Лисичкина Клавдия Андреевна
  • Полецков Павел Петрович
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Малова Нина Ивановна
RU2369648C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНКОЛИСТОВОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛИ 2008
  • Лисичкина Клавдия Андреевна
  • Полецков Петр Петрович
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Малова Нина Ивановна
RU2389570C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ТОНКОЛИСТОВОЙ СТАЛИ 2012
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Малова Нина Ивановна
  • Крюкова Наталья Викторовна
RU2479640C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНКОЛИСТОВОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛИ 2008
  • Лисичкина Клавдия Андреевна
  • Полецков Петр Петрович
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Малова Нина Ивановна
RU2369645C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ 2011
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Малова Нина Ивановна
  • Крюков Дмитрий Михайлович
  • Коляда Татьяна Витальевна
RU2483122C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ТОНКОЛИСТОВОЙ СТАЛИ 2011
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Малова Нина Ивановна
  • Крюков Дмитрий Михайлович
  • Коляда Татьяна Витальевна
RU2471876C1
СПОСОБ ОТЖИГА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ТОНКОЛИСТОВОЙ СТАЛИ 2006
  • Лисичкина Клавдия Андреевна
  • Якименко Владимир Николаевич
  • Горбунов Андрей Викторович
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Малова Нина Ивановна
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Антипанов Вадим Григорьевич
RU2354719C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНКОЛИСТОВОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛИ 2008
  • Лисичкина Клавдия Андреевна
  • Полецков Павел Петрович
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Малова Нина Ивановна
RU2374014C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЧЕРНОЙ ЖЕСТИ 1999
  • Мишин М.П.
  • Сарычев А.Ф.
  • Корнилов В.Л.
  • Кушнарев А.В.
  • Карпов А.А.
  • Залетова Е.Д.
  • Коротких В.Ф.
  • Черкасский Р.И.
RU2165465C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ХОЛОДНОКАТАНОГО ПРОКАТА ИЗ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 2016
  • Палигин Роман Борисович
  • Дятлов Илья Алексеевич
  • Кройтор Евгения Николаевна
  • Антонов Павел Валерьевич
  • Смирнов Константин Сергеевич
  • Гундлах Виктор Сергеевич
RU2623572C1

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ВЫСОКОПРОЧНОЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к производству проката, в частности к технологии термообработки рулонных полос из высокопрочной низкоуглеродистой стали. Для получения качественной полосы осуществляют нагрев рулонных полос с выдержкой при заданных температуре и продолжительности с последующим охлаждением и распаковкой металла, при этом для получения стали, содержащей 0,03-0,05 мас.% углерода, с σв=340-400 МПа, нагрев осуществляют до температуры 680°С по стендовой термопаре с выдержкой при этой температуре и до достижения температуры отстающей точки, равной 660°С, с объемом продувочного водорода не менее 2,8 м3/т металла, а для получения стали, содержащей 0,06…0,08 мас.% углерода, с σв=380-440 МПа, нагрев ведут до 680°С с временем выдержки при этой температуре, равным половине общего времени выдержки металла, с последующим снижением температуры до 660°С по стендовой термопаре и с выдержкой до достижения температуры отстающей точки, равной 630°С, при этом запуск водоохлаждения в обоих случаях производят при 280°С, а распаковку металла в обоих случаях осуществляют при температуре отстающей точки 140°С.

Формула изобретения RU 2 377 319 C1

Способ термообработки рулонных полос из высокопрочной низкоуглеродистой стали, включающий нагрев рулонных полос, выдержку при заданных температуре и продолжительности с последующим охлаждением и распаковкой полос, отличающийся тем, что для получения полосы с σв=340-400 МПа из стали, содержащей 0,03-0,05 мас.% углерода, нагрев рулонных полос осуществляют до температуры 680°С по стендовой термопаре с выдержкой при этой температуре и до достижения температуры отстающей точки, равной 660°С, с объемом продувочного водорода не менее 2,8 м3/т металла, а для получения полосы с σв=380-440 МПа из стали, содержащей 0,06-0,08 мас.% углерода, нагрев ведут до 680°С по стендовой термопаре с выдержкой при этой температуре, равной половине общего времени выдержки металла, с последующим снижением температуры до 660°С и с выдержкой при этой температуре до достижения температуры отстающей точки, равной 630°С, при этом охлаждение водой начинают при 280°С, а распаковку рулонных полос осуществляют при температуре отстающей точки 140°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2377319C1

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЧЕРНОЙ ЖЕСТИ 1999
  • Мишин М.П.
  • Сарычев А.Ф.
  • Корнилов В.Л.
  • Кушнарев А.В.
  • Карпов А.А.
  • Залетова Е.Д.
  • Коротких В.Ф.
  • Черкасский Р.И.
RU2165465C1
СПОСОБ ОТЖИГА ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС 2005
  • Степаненко Владислав Владимирович
  • Павлов Сергей Игоревич
  • Жиленко Сергей Владимирович
  • Горелик Павел Борисович
  • Рослякова Наталья Евгеньевна
  • Иводитов Вадим Альбертович
  • Трайно Александр Иванович
RU2294388C1
СПОСОБ ОТЖИГА ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС 2004
  • Степаненко Владислав Владимирович
  • Павлов Сергей Игоревич
  • Горелик Павел Борисович
  • Исаев Антон Владимирович
  • Багракова Надежда Павлиновна
  • Рослякова Наталия Евгениевна
  • Трайно Александр Иванович
RU2280701C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЬНЫХ ПОЛОС (ВАРИАНТЫ) 2004
  • Сердечный Александр Семенович
  • Долматов Александр Петрович
  • Пименов Владимир Александрович
  • Гуляев Николай Иванович
  • Лукин Александр Станиславович
  • Покачалов Юрий Иванович
  • Милованов Александр Анатольевич
  • Лебедев Владимир Ильич
RU2277130C1
Приспособление для разматывания лент с семенами при укладке их в почву 1922
  • Киселев Ф.И.
SU56A1
ЗАПАЛЬНИК 1996
  • Манченков И.Б.
RU2107226C1

RU 2 377 319 C1

Авторы

Лисичкина Клавдия Андреевна

Ласьков Сергей Алексеевич

Кочнева Татьяна Михайловна

Антипанов Вадим Григорьевич

Малова Нина Ивановна

Даты

2009-12-27Публикация

2009-02-26Подача