МЯГКИЕ ЧЕРНЫЕ ЖЕСТИ С ТВЕРДОСТЬЮ HR 30Т, СОСТАВЛЯЮЩЕЙ 51±3, ДЛЯ ЛУЖЕНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2010 года по МПК C22C38/14 C21D8/02 C21D8/04 C21D9/48 C25D3/30 C23C2/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к мягкой черной жести для лужения и способу ее изготовления, в частности, оно относится к мягкой черной жести для лужения, имеющей твердость HR30Т (твердость по Супер-Роквеллу, измеряемую с применением алмазного столика), составляющую 51±3, и способу ее изготовления. Эта мягкая черная жесть для лужения получается способом непрерывного отжига с использованием титансодержащей стали, свободной от междоузельных атомов, (IF-стали), используемой главным образом при производстве ковша цветочных корзин с расширяющимся диаметром, баночной крышки со сложной деформацией и банки, производимой деформированием при штамповке.

Уровень техники

Технология получения мягкой черной жести для лужения известна и совершенствуется. С расширением применения мягкой черной жести для лужения двумя основными развивающимися продуктами становятся мягкая черная жесть, обладающая хорошим свойством формуемости, и тонкая твердая черная жесть.

В соответствии с японским промышленным стандартом JIS G 3303 в таблице 1 показан диапазон твердости HR30Т подвергаемой лужению стальной жести при различных классах отпуска, при этом классы отпуска от Т-1 до Т-3 предназначены для мягкой черной жести для лужения, в то время как классы от Т-4 до Т-6 предназначены для твердых жестей.

Таблица 1 Диапазон твердости различных классов жести для лужения класс диапазон твердости HR30T Т-1 46~52 Т-2 50~56 Т-2,5 52~58 Т-3 54~60 Т-4 58~64 Т-5 62~68 Т-6 67~73

В настоящий момент мягкая луженая стальная жесть производится, главным образом, двумя способами: с использованием низкоуглеродистой раскисленной алюминием стали или с использованием IF-стали, включающей в себя Nb. Патент JP 8073943, выданный компании Japan Steel Pipe Co., Ltd 19 марта 1996 года, использует для приготовления мягкой черной жести для лужения низкоуглеродистую раскисленную алюминием сталь. Способ согласно упомянутому патенту не только требует повторного нагрева для старения после быстрого охлаждения, но также полученный продукт имеет очевидное свойство старения, относительно высокую твердость и плохую последующую характеристику обрабатываемости. В условиях глубокой штамповки, большого расширяющегося диаметра, большой деформации, такой как существенный изгиб, легко появятся дефекты, такие как растрескивание, линия скольжения, "перекрестная штриховка", искривление, образование канта на поверхности. Кроме того, низкоуглеродистая раскисленная алюминием сталь не подходит для приготовления очень мягкой черной жести для лужения.

С разработкой технологии производства IF-стали из-за присущих ей свойства хорошей формуемости и сопротивления старению луженая продукция из IF-стали продемонстрировала высокую конкурентоспособность на рынке. JP-719192 (компании "Japan Steel Pipe Co. Ltd"), опубликованный 1 августа 1995 года, раскрывает мягкую черную жесть для лужения и способ для ее приготовления с использованием IF-стали, включающей в себя Nb. Упомянутая мягкая черная жесть для лужения имеет следующий состав:

С≤0,004%, Mn≤0,6%, А1: 0,03-0,10%, N≤0,004%, Nb: 0,021-0,050, и отношение количества атомов Nb и С больше чем 10. Этот патент использует ниобийсодержащую IF-сталь и содержит специальное требование в отношении содержания Nb. Поскольку ниобийсодержащая IF-сталь очень чувствительна к параметрам обработки, особенно к параметрам горячей прокатки, то свойства продукта не стабильны и не однородны. Кроме того, ее температура рекристаллизации высока, так что требуется, чтобы ее температура нагрева при отжиге также была высокой. При производстве этого продукта требуется большее количество переходных витков рулона и более длительная продолжительность переходного процесса. В частности, внутри печи отжига непрерывного действия легко происходит искривление и даже поломка полосы. В результате рабочие характеристики выпуска непрерывных полос являются плохими. Кроме того, из-за большого расхода тепловой энергии и высокой цены ниобия как легирующего элемента, издержки производства являются относительно более высокими. Кроме того, ниобийсодержащая IF-сталь имеет плохую пластичность. Хотя ее анизотропия невелика, ее общие механические свойства хуже, чем у титансодержащей IF-стали. Наконец, во время добычи и плавления Nb проявляет небольшую радиоактивность, поэтому ведется спор относительно того, вредно или нет для человеческого организма то, что луженая жесть, включающая в себя Nb, главным образом используется в пищевой промышленности.

При этом в упомянутом патенте раскрывается, что сматывание в рулон горячекатаной полосы выполняется при 600-800°С. Эта температура сматывания полосы в рулон, особенно ее верхний предел (800°С), слишком высока для практической реализации. Диапазон температуры сматывания полосы в рулон, заявленной в этом патенте, очевидно, является необоснованным, потому что, когда сматывание выполняется при температуре около 800°С, стальная жесть существенно окисляется. Это не только воздействует на скорость травления на последующих операциях, но также воздействует и на качество поверхности конечного продукта. Кроме того, в упомянутом патенте раскрывается, что отжиг выполняется при температуре 670-800°С. Однако, поскольку в упомянутом патенте для производства мягкой черной жести для лужения используется ниобийсодержащая IF-сталь, при том, что отжиг осуществляется при температуре около 670°С в пределах диапазона температуры нагрева при отжиге, приведенного в упомянутом патенте (например, 670-740°С), то стальной жести трудно достигнуть рекристаллизации при обычной скорости производственной линии. То есть невозможно произвести приемлемую мягкую черную жесть для лужения. Таким образом, диапазон температуры нагрева при отжиге, заявленный в упомянутом патенте, очевидно, является необоснованным.

Кроме того, в последние годы наблюдается большой спрос на мягкую черную жесть для лужения, которая имеет твердость HR30T, составляющую 51±3, и толщину, составляющую 0,17 мм - 0,55 мм. Поскольку требуемая толщина изменяется в пределах упомянутого широкого диапазона, то очень трудно поддерживать твердость всех этих жестей в пределах диапазона 51±3. По этой причине настоящее изобретение создает способ изготовления мягкой черной жести для лужения, который может стабильно поддерживать твердость HR30T продукта в пределах диапазона 51±3. Поскольку упомянутая твердость находится между твердостью классов Т-1СА и Т-2СА, она именуется классом Т-1,5СА.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретение заключается в создании способа для получения мягкой черной жести для лужения, осуществляемого посредством непрерывного отжига с использованием титаносодержащей IF-стали. Для упомянутой цели настоящее изобретение предусматривает мягкую черную жесть для лужения, которая имеет твердость HR30T, составляющую 51±3. Упомянутая мягкая черная жесть для лужения имеет следующий химический состав, % весовые:

С ≤0,005%,

Mn: 0,20-0,30%,

Al: 0,030-0,060%,

Si ≤0,03%,

Ti: 0,03-0,06%,

P ≤0,012%,

S ≤0,015%,

N ≤0,003%,

О ≤0,004%,

остальное составляет железо и некоторые неизбежные примесные элементы.

Для того чтобы гарантировать, что твердость HR30T мягкой черной жести по настоящему изобретению попадает в пределы диапазона 51±3 (далее именуемого Т-1,5СА), при приготовлении продуктов, имеющих различную толщину, используют два вида необработанной стали с различными компонентами. Для приготовления продукта из тонкой мягкой черной жести для лужения (с толщиной менее чем или равной 0,25 мм) необработанная сталь содержит следующие компоненты:

С≤0,002%,

Mn: 0,20-0,30%,

P≤0,012%,

S≤0,015%,

Al: 0,030-0,060%,

N≤0,003%,

Si≤0,03%,

Ti: 0,03-0,045%,

О≤0,004%,

Для приготовления продукта из толстой мягкой черной жести для лужения (с толщиной более чем 0,25 мм) необработанная сталь содержит следующие компоненты:

С: 0,002-0,005%,

Mn: 0,20-0,30%,

P≤0,012%,

S≤0,015%,

Al: 0,030-0,060%,

N≤0,003%,

Si≤0,03%,

Ti: 0,04-0,06%,

О≤0,004%.

Функции и описания основных элементов настоящего изобретение приводятся ниже.

Содержание С≤0,005%

С является одним из упрочняющих элементов. Для того чтобы стабильно поддерживать твердость HR30Т на уровне ниже чем 54 и обеспечить приемлемое свойство продукта, по настоящему изобретению содержание С должно быть меньше или равно 0,005%. Если содержание С превышает 0,005%, то для того чтобы обеспечить сопротивление старению мягкой черной жести для лужения, следует добавлять большее количество Ti. В результате возрастают издержки производства. В то же самое время также увеличиться твердость продукта, и свойство формуемости ухудшится. В связи с этим трудно приготовить мягкую черную жесть класса Т-1,5СА для лужения. Кроме того, продукты с различной толщиной испытывают различное воздействие основания измерительного наконечника при испытании твердости HR30T. Таким образом, тонкий продукт будет испытывать более сильное воздействие основания измерительного наконечника, и результат, полученный при испытании, является немного более высоким. В связи с этим для продукта с толщиной ≤0,25 мм содержание С поддерживается таким, чтобы быть меньше чем или равным 0,002%, тогда как для продукта с толщиной, большей чем 0,25 мм, содержание С поддерживается таким, чтобы составлять 0,002-0,005%. Следовательно, фактическая твердость продукта регулируется на основе содержания С с учетом компенсации воздействия основания измерительного наконечника таким образом, чтобы достигнуть стабильного поддержания твердости конечного продукта в пределах 51±3.

Содержание Mn: 0,20-0,30%

Mn представляет собой основной твердорастворимый упрочняющий элемент в настоящем изобретении и оказывает более сильное влияние на механическое свойство конечного продукта. Чем выше его содержание, тем выше твердость продукта. Соответственно, в настоящем изобретении содержание Mn поддерживается таким образом, чтобы быть ниже чем 0,30%. Если содержание элемента Mn превышает 0,30%, то производственные издержки возрастут, и твердость продукта также возрастет, с легкостью превысив верхний предел твердости класса Т-1,5СА. С другой стороны, если содержание Mn меньше чем 0,20%, то твердость продукта с легкостью снизится ниже нижнего предела твердости класса Т-1,5СА. Соответственно, в настоящем изобретении содержание Mn поддерживается составляющим 0,20-0,30%.

Содержание Ti: 0,03-0,06%

Ti представляет собой карбидообразующий элемент, используемый, главным образом, для связывания свободного С в стали с образованием TiC, и Ti может значительно повысить сопротивления старению мягкой черной жести, особенно ее свойства штампуемости. Кроме того, Ti также в известной степени выполняет функцию дисперсионного упрочнения, тем самым приводя к повышению прочности и твердости материала. Цена Ti, однако, высока (даже несмотря на то, что намного ниже чем у Nb). Увеличение количества Ti приведет к повышению издержек. По этой причине его содержание должно строго контролироваться. В настоящем изобретении содержание Ti поддерживается на уровне ниже чем 0,06%. Но когда его содержание является слишком низким, невозможно связать все твердорастворимые атомы, такие как С в стали. По этой причине содержание Ti должно быть выше 0,03%. Кроме того, конкретное используемое количество Ti может быть отрегулировано на основе содержания С в стали. В случае содержания С≤0,002% содержание Ti поддерживается таким образом, чтобы оно составляло 0,03-0,045%, в случае содержания С, составляющего 0,002-0,005%, содержание Ti поддерживается таким образом, чтобы оно составляло 0,04-0,06%.

Содержание Al: 0.03-0,06%

Al представляет собой раскисляющий элемент, также сильный нитридообразующий элемент, используемый главным образом для связывания атома N, что благоприятно для повышения сопротивления материала старению. Кроме того, он влияет на эрозионную стойкость и механическое свойство. В данном изобретении содержание Al строго ограничено в пределах диапазона 0,03%-0,06%. Если его содержание ниже чем 0,03%, то не может быть достигнуто связывание атома N, и сопротивление старению ухудшается. Если это содержание выше чем 0,06%, то не только увеличатся издержки, но также будет подавлен рост зерна при рекристаллизации в ходе отжига. По этой причине содержание Al должно быть ниже чем 0,060%.

Содержание Si: ≤0,03%

Хотя Si выполняет определенную упрочняющую функцию, но параллельно снижает эрозионную стойкость, так что, чем ниже содержание кремния, тем лучше эффект от настоящего изобретения. Поэтому содержание Si должно быть ниже 0,03%. Когда содержание Si превышает 0,03%, эрозионная стойкость значительно ухудшается.

Содержание других элементов: Р≤0,012%, S≤0,015%, N≤0,003%, О≤0,004%.

Элемент Р, С, N и О представляют собой вредные примесные элементы и должны строго контролироваться. Чем ниже содержание этих элементов, тем лучше продукт по настоящему изобретению. В противном случае будут затронуты механические свойства и эрозионная стойкость мягкой черной жести для лужения. Содержание О отражает количество примеси в материале. Поскольку мягкая черная жесть класса Т-1,5СА для лужения главным образом используется для приготовления корпуса жестяной банки, формуемого штамповкой, содержание О следует строго контролировать, так чтобы контролировать окисные примеси и чтобы обеспечить отсутствие растрескивания тонкой стальной жести после штамповки.

Мягкая черная жесть класса Т-1,5СА по настоящему изобретению производится с использованием процесса, содержащего следующие стадии: плавление → непрерывное литье → горячая прокатка → травление и холодная прокатка → непрерывный отжиг → дрессировка → лужение. Может также использоваться и другой процесс, содержащий стадии: плавление → непрерывное литье → горячая прокатка → травление → непрерывная холодная прокатка → непрерывный отжиг → дрессировка → лужение; или процесс, содержащий стадии: плавление → непрерывное литье → горячая прокатка, травление → многократная реверсивная холодная прокатка → непрерывный отжиг → дрессировка → лужение.

Ниже описываются ключевые моменты основных операций.

Плавление стали

Во время плавления в конвертере ключевыми для обеспечения эффекта раскисления Руршталь-Гереуса являются надлежащие продувка продувочным газом и паузы в этой продувке для контроля концентрации С и свободного кислорода в ковше. При очистке выполняется вакуумная дегазация с процессом Руршталь-Гереус. Ключевым является контроль концентрации С. Время для внесения Al зависит от содержания свободного кислорода в расплавленной стали, чтобы избежать образования избыточного Al₂O₃. Кроме того, при плавлении также важен контроль примеси. В связи с этим содержание О следует строго контролировать.

Горячая прокатка

На стадии горячей прокатки температура выпуска расплавленного металла составляет 1190-1250°С, предпочтительно 1200-1240°С. Конечная температура горячей прокатки поддерживается на уровне 880-920°С. В теории и производственной практике доказано, что когда конечная температура является более высокой, чем 920°С, поверхность стальной полосы существенно окисляется, что приводит к плохому качеству поверхности. С другой стороны, если она ниже чем 880°С, то горячекатаная стальная полоса имеет тенденцию образовывать двойную зернистую структуру внутри полосы, и это приводит к неоднородной характеристике структуры конечного продукта. Для мягкой черной жести по настоящему изобретению, приготавливаемой непрерывным отжигом, конечную температуру горячей прокатки поддерживают на уровне 880-920°С, в результате чего ослабляется окисление поверхности стальной полосы, повышается эффективность последующего травления и улучшается качество поверхности продукта. Кроме того, в стальной полосе не возникает двойная зернистая структура, что приводит к однородной характеристике структуры конечного продукта. Предпочтительно, чтобы конечная температура горячей прокатки поддерживалась на уровне 885-915°С.

Температуру охлаждения горячей прокатки по настоящему изобретению поддерживают на уровне 560-620°С. Увеличение температуры сматывания полосы в рулон может снизить твердость конечного продукта и повысить свойство формуемости конечного продукта. Однако, когда температура сматывания полосы в рулон больше чем 620°С, окалина от окисления на поверхности стальной ленты имеет тенденцию легко утолщаться, что приводит к трудностям на стадии травления и влияет на качество поверхности продукта. Когда температура сматывания полосы в рулон ниже чем 560°С, кристаллические зерна промежуточного продукта горячей прокатки являются слишком мелкими, что воздействует на структуру и свойство конечного продукта. Это также приводит к конечному продукту с мелкими кристаллическими зернами с повышенной твердостью и плохой пластичностью. Так для мягкой жести класса Т-1,5СА по настоящему изобретению, произведенной посредством непрерывного отжига, если температуру сматывания в рулон полосы горячей прокатки поддерживают на уровне 560-620°С, твердость конечного продукта может поддерживаться в пределах диапазона 51±3, и количество окалины на поверхности стальной ленты после операции сматывания в рулон является малым, что позволяет выполнять травление более легко, и качество поверхности конечного продукта является хорошим. Предпочтительно, чтобы температура сматывания в рулон полосы горячей прокатки поддерживалась на уровне 570-610°С.

Травление и холодная прокатка

Можно использовать комбинированную производственную линию травления и холодной прокатки, или травление выполняется сначала, и затем выполняется непрерывная холодная прокатка или многократная реверсивная холодная прокатка. Предпочтительно использовать комбинированную производственную линию травления и холодной прокатки с тем, чтобы увеличить эффективность производства. Во время операции травления скорость производственной линии должна регулироваться в соответствии с производительностью травления в производственной линии, чтобы обеспечить хороший результат травления. Когда холодная прокатка выполняется непрерывно, используется пять клетей. Полная степень обжатия при холодной прокатке составляет 82-92%. Степень обжатия при холодной прокатке будет влиять на механические свойства материала полосы. Кроме того, надлежащая степень обжатия при холодной прокатке благоприятна для обеспечения точного размера твердого материала и управления профилем поперечного сечения полосы. Слишком малая степень обжатия приводит к плохому свойству формуемости материала полосы, в то время как слишком большая степень обжатия приводит к увеличению издержек в ходе операции холодной прокатки и неудовлетворительному профилю поперечного сечения полосы твердого материала, влияя на стабильность непрерывного движения полосы с высокой скоростью во время последующей операции непрерывного отжига. В настоящем изобретении мягкая черная жесть класса Т-1,5СА для лужения различной спецификации получается посредством непрерывного отжига. Степень обжатия при холодной прокатке надлежащим образом увеличена на основе стандарта прокатки обычной низкоуглеродистой раскисленной алюминием черной жести, и усилие при прокатке в каждой клети во время холодной прокатки также надлежащим образом увеличено, так чтобы обеспечить стабильную прокатку IF-стали.

Непрерывный отжиг

В настоящем изобретении для производства мягкой черной жести класса Т-1,5СА для лужения используют непрерывный отжиг с температурой нагрева при отжиге, составляющей 730-760°С и продолжительностью выдерживания 25-50 секунд. Хотя мягкая черная жесть для лужения может также быть получена с использованием отжига в колпаковой печи, механические свойства мягкой черной жести являются неоднородными, и профиль поперечного сечения полосы и качество поверхности продукта намного хуже чем у мягкой черной жести для лужения, полученной непрерывным отжигом. Мягкую черную жесть класса Т-1,5СА по настоящему изобретению получают посредством непрерывного отжига, используя титансодержащую IF-сталь, механические свойства продукта, полученного таким образом, однородны, и качество поверхности является хорошим. Продукт соответствует требованию пользователя, поэтому он имеет высокую рыночную конкурентоспособность. Когда температура нагрева при отжиге выше чем 760°С, стальная полоса имеет тенденцию к искривлению и даже поломке в печи отжига в случае, если стальная полоса является широкой и тонкой, что вызвано мягкостью полосовой стали. В то же самое время расход энергии также увеличивается. Таким образом, в настоящем изобретении температура нагрева при отжиге поддерживается ниже 760°С. Когда температура нагрева при отжиге ниже чем 730°С, при условиях нормальной скорости производственной линии непрерывного отжига трудно обеспечить завершение рекристаллизации стальной полосы при условии высокой скорости производственной линии, и твердость продукта увеличивается, а свойство формуемости продукта ухудшается. По этой причине в настоящем изобретении температура нагрева при отжиге поддерживается выше 730°С, предпочтительно 735-755°С. Продолжительность выдерживания и температура нагрева при отжиге влияют друг на друга. Повышение температуры нагрева при отжиге способствует сокращению продолжительности выдерживания. Но продолжительность выдерживания не может быть меньше чем 25 секунд, в противном случае рост зерна в ходе рекристаллизации недостаточен, и в результате получается материал слишком высокой твердости. В то же самое время, в случае, если скорость производственной линии немного более высока, стальная полоса имеет тенденцию сходить с направляющей. С другой стороны, продолжительность выдерживания не может длиться слишком долго. Если она дольше чем 50 секунд, то эффективность производства уменьшается из-за слишком низкой скорости производственной линии непрерывного отжига, и кристаллические зерна вырастают слишком большими, в результате чего получается мягкий материал. Кроме того, стальная полоса имеет тенденцию искривляться и даже ломаться в печи отжига. Согласно настоящему изобретению мягкая черная жесть класса Т-1,5СА для лужения приготавливается посредством непрерывного отжига титансодержащей IF-стали при температуре отжига более низкой по сравнению с непрерывным отжигом ниобийсодержащей IF-стали (обычно свыше 750°С). Поэтому, при организации производства количество использованного переходного рулона может быть уменьшено, а время для повышения и понижения температуры может быть сокращено, так чтобы повысить эффективность производства и снизить издержки производства. Кроме того, вероятность искривления и поломки стальной полосы в отжигательной печи значительно уменьшается из-за снижения температуры.

Дрессировка

После отжига двумя клетями выполняется дрессировка. Удлинение при дрессировке поддерживают на уровне 1,2-2,2%. Если удлинение при дрессировке меньше чем 1,2%, то трудно поддерживать качество поверхности продукта, особенно шероховатость поверхности и профиль листа толстого продукта. Кроме того, продукт слишком мягкий. С другой стороны, если удлинение при дрессировке больше чем 2,2%, то значительно увеличится твердость и ухудшатся свойство формуемости и пригодность к сварке (качество сварки). Кроме того, увеличиваются издержки при дрессировке. Предпочтительно, чтобы удлинение при дрессировке составляло 1,4-2,0%.

Лужение

Поскольку мягкая жесть класса Т-1,5СА, приготовленная из титансодержащей IF-стали, имеет низкий предел текучести, низкую твердость и высокие удлинение, значение n (то есть, показатель прокаливаемости) и значение r (то есть, отношение пластичности к усилию), и не имеет удлинения, соответствующего пределу текучести (то есть, YpE1=0), то, благодаря этому, мягкая жесть класса Т-1,5СА по настоящему изобретению имеет мягкую природу и превосходное сопротивление старению. Она может обеспечить не только превосходное свойство формуемости и сопротивление старению, но также однородные характеристики и превосходную форму конечного продукта. В то же самое время мягкая черная жесть для лужения, содержащая химические компоненты согласно настоящему изобретению, которая получена из титансодержащей IF-стали, согласно настоящему изобретению, не чувствительна к параметрам процесса горячей прокатки, ее температура рекристаллизации является низкой, она имеет превосходные разнообразные механические свойства. Кроме того, поскольку температура нагрева при отжиге у титансодержащей IF-стали ниже, чем у ниобийсодержащей IF-стали, операция непрерывного отжига является более безопасной, расходует меньшее количество тепловой энергии, использует меньшее количество переходных витков. Кроме того, Ti дешевле, чем Nb. Таким образом, издержки приготовления мягкой черной жести для лужения по настоящему изобретению снижены.

Примеры

Ниже даются приводимые в качестве примера описания мягкой черной жести (класса Т-1,5СА) для лужения, произведенной согласно настоящему изобретению.

Примеры 1-6

Мягкая черная жесть класса Т-1,5 СА для лужения, имеющая толщину, превышающую 0,25 мм, получается с использованием титансодержащей IF-стали. Расплавленную сталь подвергают очистке процессом Руршталь-Гереус и вакуумной дегазации, принимая различные меры для контроля примесей. Наконец, сляб непрерывного литья приготавливается согласно традиционной технологии непрерывного литья. Химический состав расплавленной стали приводятся в таблице 2. В этой стали также присутствуют другие неизбежные примесные элементы, остальное составляет Fe.

Таблица 2. Химический состав жестей согласно примерам 1-6 (весовые %) Примеры Толщина (мм) С Si Mn P S Al N O Ti 1 0,26 0,0050 0,007 0,26 0,010 0,0065 0,045 0,0026 0,0027 0,060 2 0,28 0,0040 0,015 0,28 0,012 0,0055 0,053 0,0030 0,0040 0,045 3 0,32 0,0032 0,012 0,30 0,006 0,0150 0,030 0,0018 0,0030 0,055 4 0,55 0,0020 0,030 0,20 0,008 0,0065 0,060 0,0025 0,0023 0,040 5 0,30 0,0027 0,008 0,27 0,009 0,010 0,035 0,0021 0,0035 0,043 6 0,35 0,0035 0,023 0,23 0,007 0,012 0,055 0,0023 0,0021 0,046

Перед горячей прокаткой сляб непрерывного литья нагревается до температуры начала прокатки. Он подвергается черновой прокатке, чистовой прокатке и охлаждению в ламинарном потоке, и за этим следует сматывание полосы в рулон. После охлаждения при комнатной температуре в течение 2-3 дней он подвергается травлению и непрерывной холодной прокатке с использованием комбинированной производственной линии, состоящей из производственной линии CDCM (для травления) и производственной линии непрерывной холодной прокатки, для приготовления холоднокатаной жести. Конкретные параметры обработки приводятся в таблице 3.

Таблица 3. Основные параметры процесса обработки согласно примерам 1-6 Примеры Температура выпуска расплавленного металла (°С) Температура конца горячей прокатки Температура сматывания полосы горячей прокатки в рулон (°С) Степень обжатия при холодной прокатке, % 1 1250 920 625 89 2 1220 910 605 88 3 1215 905 587 87 4 1190 880 560 82 5 1200 885 570 89 6 1240 915 610 87

Холоднокатаная стальная полоса подвергается непрерывному отжигу на производственной линии CAPL (непрерывной линии отжига и обработки проката) (для непрерывного отжига) и дрессировке на производственной линии дрессировки, за которыми следует традиционное лужение, таким образом получается луженая жесть. Параметры процесса отжига и твердость мягкой черной жести для лужения приводятся в Таблице 4.

Таблица 4. Параметры отжига и твердость согласно примерам 1-6 Примеры Продолжительность выдерживания при отжиге (секунды) Температура нагрева при отжиге (°С) Удлинение при дрессировке (%) Твердость мягкой черной жести для лужения HR30T 1 25 760 2,2 52,7 2 32 755 1,5 51,1 3 38 745 1,2 51,2 4 50 730 1,4 50,3 5 40 750 2,0 51,7 6 27 735 1,8 52,0

Механические свойства конечного продукта перед старением являются по существу такими же, как механические свойства после старения, и механические свойства после старения приводятся в таблице 5.

Таблица 5. Механические свойства и качество поверхности согласно примерам 1-6 Примеры Напряжение при удлинении 0,2% σ_0,2 (МПа) Предел прочности при растяжении (МПа) Равномерное удлинение (%) Удлинение, соответствующее пределу текучести YpE1 (%) Удлинение при разрыве (%) Твердость конечного продукта HR30T Качество поверхности 1 255 362 24 0 39 52,7 превосходное 2 259 358 25 0 40 51,1 весьма превосходное 3 252 350 25 0 40 51,3 весьма превосходное 4 246 359 26 0 42 50,3 превосходное 5 253 352 25 0 40 51,7 весьма превосходное 6 251 350 26 0 41 52,0 превосходное

Примеры 7-12

Мягкая черная жесть для лужения, имеющая толщину, равную или меньшую чем 0,25 мм, приготавливается с использованием титансодержащей IF-стали. Расплавленную сталь подвергают очистке процессом Руршталь-Гереус и вакуумной дегазации, принимая различные меры для контроля примесей. Наконец, сляб непрерывного литья приготавливается согласно традиционной технологии непрерывного литья. Химический состав расплавленной стали приведен в таблице 6. В этой стали также присутствуют другие неизбежные примесные элементы, остальное составляет Fe.

Таблица 6. Химический состав жестей согласно примерам 7-12 Примеры Толщина (мм) С Si Mn P S Al N O Ti 7 0,23 0,0015 0,025 0,23 0,009 0,0150 0,060 0,0023 0,0040 0,045 8 0,25 0,0020 0,006 0,28 0,012 0,0100 0,030 0,0020 0,0021 0,042 9 0,17 0,0012 0,015 0,30 0,007 0,0060 0,045 0,0030 0,0018 0,035 10 0,20 0,0018 0,008 0,21 0,010 0,0080 0,050 0,0018 0,0027 0,030 11 0,21 0,0017 0,030 0,27 0,009 0,0120 0,040 0,0027 0,029 0,038 12 0,19 0,0019 0,018 0,20 0,011 0,0110 0,055 0,0023 0,035 0,039

Перед горячей прокаткой сляб непрерывного литья нагревается до температуры для начала прокатки. Он подвергается черновой прокатке, чистовой прокатке и охлаждению в ламинарном потоке, и за этим следует сматывание полосы в рулон. После охлаждения при комнатной температуре в течение 2-3 дней он подвергается травлению и непрерывной холодной прокатке с использованием комбинированной производственной линии, состоящей из производственной линии CDCM (для травления) и производственной линии непрерывной холодной прокатки, для приготовления холоднокатаной жести. Конкретные параметры обработки приводятся в таблице 7.

Таблица 7. Основные параметры процесса обработки согласно примерам 7-12 Примеры Температура выпуска расплавленного металла (°С) Температура конца горячей прокатки (°С) Температура сматывания полосы горячей прокатки в рулон (°С) Степень обжатия при холодной прокатке (%) 7 1245 918 600 89 8 1250 920 620 88 9 1200 885 570 92 10 1225 912 590 90 11 1240 915 610 90 12 1190 880 560 91

Холоднокатаная стальная полоса подвергается непрерывному отжигу на производственной линии CAPL (непрерывной линии отжига и обработки проката для непрерывного отжига) и дрессировке на производственной линии дрессировки, за которыми следует традиционное лужение, таким образом, получается луженая жесть. Параметры процесса отжига приводятся в таблице 8.

Таблица 8. Параметры отжига и твердость согласно примерам 7-12 Примеры Температура нагрева при отжиге (°С) Продолжительность выдерживания при отжиге (секунды) Удлинение при дрессировке (%) Твердость HR30T мягкой черной жести для лужения 7 735 29 1,9 52,9 8 730 50 2,2 51,7 9 745 27 1,5 50,7 10 760 25 1,4 51,6 11 740 35 2.0 51,3 12 750 26 1,2 51,9

Механические свойства конечного продукта перед старением являются по существу такими же, как механические свойства после старения, и механические свойства после старения приводятся в таблице 9.

Таблица 9.
Механические свойства и качество поверхности согласно примерам 7-12 Примеры Условное напряжение 0,2% σ_0,2 (МПа) Предел прочности при растяжении (МПа) Равномерное удлинение (%) Удлинение, соответствующее пределу текучести YpE1 (%) Удлинение при разрыве (%) Твердость конечного продукта HR30T Качество поверхности 7 265 363 25 0 39 52,8 превосходное 8 250 350 24 0 41 51,7 превосходное 9 249 351 24 0 37 50,8 весьма превосходное 10 252 352 25 0 40 51,6 весьма превосходное 11 251 350 24 0 40 51,3 весьма превосходное 12 256 357 24 0 38 51,9 превосходное

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству мягкой черной жести с твердостью HR30T 51±3, предназначенной для лужения. Выплавляют сталь, содержащую следующие компоненты, вес.%: углерод ≤0,005, марганец 0,20-0,30, алюминий 0,03-0,06, кремний ≤0,03, титан 0,038-0,06, фосфор ≤0,012, серу ≤0,015, азот ≤0,003, кислород ≤0,004, железо и неизбежные примеси остальное, и выполняют ее разливку при температуре выпуска 1190-1250°С с получением сляба. Осуществляют горячую прокатку сляба в полосу при конечной температуре прокатки 880-920°С. Сматывают полосу в рулон при температуре 560-620°С. Осуществляют травление, холодную прокатку с степенью обжатия на уровне 82-92%, непрерывный отжиг при температуре 730-760°С в течение 25-50 секунд и дрессировку с удлинением полосы на 1,2-2,2%. Обеспечивается требуемая твердость жести. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 табл.

1. Мягкая черная жесть для лужения, имеющая твердость HR30T 51±3, содержащая следующие компоненты, вес.%:
С ≤0,005 Mn 0,20-0,30 Al 0,03-0,06 Si ≤0,03 Ti 0,038-0,06 P ≤0,012 S ≤0,015 N ≤0,003 O ≤0,004

Fe и неизбежные примеси - остальное, полученная однократной холодной прокаткой.

2. Мягкая черная жесть для лужения по п.1, в которой содержание С составляет не более 0,002%, содержание Ti составляет 0,038-0,045% при толщине продукта не более 0,25 мм.

3. Мягкая черная жесть для лужения по п.1, в которой содержание С составляет 0,002%-0,005%, и содержание Ti составляет 0,04-0,06% при толщине продукта, больше чем 0,25 мм.

4. Способ получения мягкой черной жести для лужения по п.1, включающий выплавку стали, разливку расплавленного сляба, горячую прокатку сляба в полосу при температуре выпуска сляба 1190-1250°С и при конечной температуре прокатки 880-920°С, смотку полосы в рулон при температуре 560-620°С, травление, холодную прокатку со степенью обжатия на уровне 82-92%, непрерывный отжиг при температуре 730-760°С в течение 25-50 с и дрессировку с удлинением полосы на 1,2-2,2%.

5. Способ по п.4, в котором травление и холодную прокатку выполняют на комбинированной производственной линии.

6. Способ по п.4, в котором холодную прокатку выполняют в виде непрерывной холодной прокатки или в виде реверсивной холодной прокатки.

7. Способ по п.4, в котором горячую прокатку сляба при температуре выпуска сляба 1200-1240°С осуществляют при конечной температуре прокатки 885-915°С, а температуру смотки полосы в рулон поддерживают на уровне 570-610°С.

8. Способ по п.4, в котором отжиг проводят при температуре 735-755°С.

9. Способ по п.4, в котором дрессировку выполняют с использованием одинарного дрессировочного стана или спаренных дрессировочных станов.

10. Способ по п.4, в котором дрессировку выполняют с удлинением полосы на 1,4-2,0%.