СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО АВТОМОБИЛЬНОГО ЛИСТА Российский патент 2011 года по МПК B21B1/28 B21B1/36 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в технологии производства холоднокатаной автолистовой стали, преимущественно для лицевых деталей автомобиля.

Технология производства такой стали достаточно подробно описана, например, в книге П.И. Полухина и др. «Прокатное производство». М.: Металлургия, 1982, с.511-535. Параметры прокатки такой стали зависят от требуемой категории вытяжки стали, а также от ее сортамента (в частности, от толщины полос).

Известен способ холодной прокатки тонколистовой стали, включающий перевалки рабочих валков стана по износу, прокатку и дрессировку полос валками с заданной микрогеометрией их бочек, в котором при производстве полосовой стали с глянцевой поверхностью ее прокатку начинают после получения 300…310 т металла с неглянцевой поверхностью на новых валках с высотой микронеровностей их бочек Ra=3,0…3,5 мкм, а дрессировку прокатанного металла осуществляют на шлифованных валках с Ra≤1 мкм. Однако этот способ не обеспечивает заданную микрогеометрию холоднокатаных листов (Патент РФ №2334569, В21В 1/28).

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства тонколистовой стали для плоских эмалированных изделий, включающий холодную прокатку полосовой заготовки заданной толщины, отжиг рулонных полос и дрессировку отожженной стали (Патент РФ №2340414, В21В 1/28).

Однако этот способ не обеспечивает получение высококачественного холоднокатаного автомобильного листа.

Технической задачей настоящего изобретения является получение холоднокатаного автомобильного листа с высококачественной поверхностью.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе производства холоднокатаного автомобильного листа, включающем холодную прокатку на реверсивном или непрерывном станах, отжиг рулонных полос и их дрессировку, в отличие от ближайшего аналога холодную прокатку на реверсивном стане полос толщиной h=0,5…2,0 мм, шириной 1,0…1,65 м осуществляют на текстурированных валках последней клети с микрорельефом: Ra=3,2…3,7 мкм и Рc=70…80 ед./см для первых 70 км длины полосы после перевалки, при этом при h=0,5…0,7 мм удельное натяжение Т_уд при прокатке принимают равным 55…46 Н/мм², при h=0,8…1,0 мм - Т_уд=46…37 Н/мм² и при h=1,1…2,0 мм - Т_уд=35…29 Н/мм², а добавочное Т_уд для h=0,5 мм устанавливают 70 Н/мм², для h=0,6…0,8 мм - 60 Н/мм², для остальных h - 50 Н/мм², а холодную прокатку на непрерывном стане осуществляют на текстурированных валках последней клети с микрорельефом: Ra=3,2…3,7 мкм и Рс=70…80 ед./см в первых 1000 т после перевалки, натяжение Т на моталке этого стана при h=0,5…1,3 мм увеличивают в 1,2…1,6 раза с возрастанием h, а для h=1,4…2,0 мм - Т увеличивают с ростом h в 1,2…1,8 раза для всех ширин полос, кроме того, «мокрую» дрессировку после отжига осуществляют на текстурированных валках с Ra=2,9…3,5 мкм и Рс=70…90 ед./см при расходе дрессировочной жидкости до 40…60%, ее концентрации 3-5% и температуре 40…55°С.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке комплексной технологии производства высококачественного холоднокатаного автомобильного листа. Действительно, одним из важнейших требований к этому виду прокатной продукции является чистота поверхности листов, точнее, состояние ее микрогеометрии, определяемое показателем Ra.

Необходимая микрогеометрия поверхности листов обеспечивается прежде всего определенным микрорельефом валков последней клети стана и заданной величиной удельных натяжений при прокатке (на реверсивном стане) либо натяжением на барабане моталки непрерывного стана. Кроме того, прокатку определенного количества металла на обоих станах ведут на переваленных валках последней клети. Так как дрессировка листовой стали является завершающей операцией ее производства, то состояние поверхности бочек валков дрессировочного стана должно соответствовать требуемой микрогеометрии поверхности листов.

Эта технология может быть реализована как на двухклетевом реверсивном стане, так и на непрерывном (например, 4-клетевом) широкополосном стане.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на соответствующих станах холодной прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Результаты опытов оценивали по микрогеометрии листовой стали после ее дрессировки в соответствии с требованиями потребителей автолиста (требования Автоваза Ra=0,8…1,2 мкм, количество пиков Рс>50 на 1 см длины).

С этой целью при прокатке на обоих станах использовали валки последних клетей с различным микрорельефом поверхности их бочек, прокатку определенного количества металла вели только после перевалки последних клетей, использовали разные величины удельных натяжений, использовали как «сухую», так и «мокрую» дрессировку, у последней варьировали параметры дрессировочной жидкости.

Наилучшие результаты (выход качественного автомобильного листа с регламентированной шероховатостью до 98,7%, в том числе - 60,5% с I группой отделки поверхности) получены с использованием заявляемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, использование валков последней клети с другим микрорельефом (Ra≠3,2…3,7 мкм и Рс≠70…80 ед./см) не позволило получить автолист требуемой микрогеометрии. К аналогичному результату привело и увеличение суммарной длины полос, прокатываемых после перевалки последних клетей станов. Уменьшение величин Т_уд при прокатке на реверсивном стане (менее 46, 37 и 29 Н/мм² для полос соответствующих толщин - см. выше) приводит к неплотной смотке и, как следствие, к дефектам «царапина», «телескоп»; увеличение же удельных натяжений приводит к получению на поверхности холоднокатаного листа дефекта «полосы-линии скольжения», т.е. снижается качество поверхности листов.

Также уменьшила выход годного листа требуемой микрогеометрии и дрессировка в валках с Ra≠2,9…3,5 мкм и Рс≠70…90 ед./см. При «сухой» дрессировке на поверхности полосы появлялись дефекты «отпечатки от грязи», а использование «мокрой» дрессировки с параметрами дрессировочной жидкости, отличными от рекомендуемых, приводило к другим дефектам поверхности, например «коррозия», что отрицательно сказывается на качестве поверхности листов.

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

Технико-экономические исследования показали, что внедрение настоящего изобретения в ОАО «ММК» повысит выход автомобильного листа толщиной от 0,5 до 2,0 мм с регламентируемой микрогеометрией не менее чем на 10%, а выход автолиста I группы отделки поверхности - почти на 7% с соответствующим ростом прибыли от реализации холоднокатаного автомобильного листа с высококачественной поверхностью.

Примеры конкретного выполнения

1. На двухклетевом реверсивном стане прокатывается холоднокатаный лист с h=1,2 мм и В=1,3 м. Валки последней катающей клети стана выполнены текстурированными с микрорельефом: Ra (средняя высота микронеровностей)=3,4 мкм; Рс (количество пиков выступов рельефа)=75 на 1 см.

Прокатка осуществляется для первых 70 км длины полосы после перевалки (после перевалки рабочих валков последней катающей клети до наработки 70 км по суммарной длине полос на валках).

Величина удельного натяжения - 32 Н/мм², добавочное удельное натяжение - 50 Н/мм².

Дрессировка отожженного металла ведется на текстурированных валках с Ra=3,3 мкм и Рс=85 ед./см с использованием дрессировочной жидкости до 50% при ее концентрации 4% и температуре 50°С.

Микрогеометрия листов после дрессировки: Ra=1,0…1,1 мкм при Рс=70 на 1 см.

2. На двухклетевом реверсивном стане прокатывается холоднокатаный лист с h=0,8 мм и В=1,4 м. Валки последней катающей клети стана выполнены текстурированными с микрорельефом: Ra (средняя высота микронеровностей)=3,5 мкм; Рс (количество пиков выступов рельефа)=72 на 1 см.

Прокатка осуществляется после перевалки рабочих валков последней катающей клети до наработки 50 км по суммарной длине полос на валках.

Величина удельного натяжения -40 Н/мм², добавочное удельное натяжение - 60 Н/мм².

Дрессировка отожженного металла ведется на текстурированных валках с Ra=2,9 мкм и Рс=80 ед./см с использованием дрессировочной жидкости до 50% при ее концентрации 4% и температуре 50°С.

Микрогеометрия листов после дрессировки: Ra=0,9…1,1 мкм при Рс=60 на 1 см.

3. На непрерывном широкополосном стане прокатывается полоса толщиной h=1,4-1,6 мм, шириной 1400 мм. Валки последней катающей клети стана выполнены текстурированными с микрорельефом: Ra (средняя высота микронеровностей)=3,5 мкм; Рс (количество пиков выступов рельефа)=75 на 1 см.

Прокатка осуществляется в первых 1000 т после перевалки (после перевалки рабочих валков последней катающей до наработки 1000 т суммарно на валках). Натяжение на моталке этого стана для сортамента 1,4×1400 мм составляет Т=4,7 тс, а для сортамента 1,6х1400 мм - Т=5,9 тс, т.е. увеличивается в 5,9:4,7≅1,3 раза. Дрессировка отожженного металла ведется на текстурированных валках с Ra=2,9 мкм и Рс=60 ед./см с использованием дрессировочной жидкости до 50% при ее концентрации 4% и температуре 47°С.

Микрогеометрия листов после дрессировки: Ra=0,8-0,9 мкм при Рс=60 на 1 см.

4. На непрерывном широкополосном стане прокатывается полоса толщиной h=0,7-1,2 мм шириной 1400 мм. Валки последней катающей клети стана выполнены текстурированными с микрорельефом: Ra (средняя высота микронеровностей)=3,6 мкм; Рс (количество пиков выступов рельефа)=70 на 1 см. Прокатка осуществляется после перевалки рабочих валков последней катающей до наработки 500 т суммарно на валках.

Натяжение на моталке этого стана для сортамента 0,7×1400 мм составляет Т=3,0 тс, а для сортамента 1,2×1400 мм - Т=4,1 тс, т.е. увеличивается в 4,1:3,0≅1,4 раза. Дрессировка отожженного металла ведется на текстурированных валках с Ra 3,2 мкм и Рс=80 ед./см с использованием дрессировочной жидкости до 50% при ее концентрации 4% и температуре 47°С.

Микрогеометрия листов после дрессировки: Ra=0,9-1,2 мкм при Рс=65 на 1 см.

Изобретение предназначено для повышения качества производимого листа для лицевых деталей автомобиля. Способ включает холодную прокатку на реверсивном или непрерывном станах, отжиг рулонных полос и их дрессировку. Получение требуемой микрогеометрии листа обеспечивается за счет того, что холодную прокатку на реверсивном стане полос толщиной h=0,5…2,0 мм, шириной 1,0…1,65 м осуществляют на текстурированных валках последней клети с микрорельефом: Ra=3,2…3,7 мкм и Рс=70…80 ед./см для первых 70 км длины полосы после перевалки, при этом при h=0,5…0,7 мм удельное натяжение Т_уд при прокатке принимают равным 55…46 Н/мм², при h=0,8…1,0 мм - T_уд=46…37 Н/мм² и при h=1,1…2,0 мм - Т_уд=35…29 Н/мм², а добавочное Т_уд для h=0,5 мм устанавливают 70 Н/мм², для h=0,6…0,8 мм - 60 Н/мм², для остальных h - 50 Н/мм²; а холодную прокатку на непрерывном стане осуществляют на текстурированных валках последней клети с микрорельефом: Ra=3,2…3,7 мкм и Рс=70…80 ед./см в первых 1000 т после перевалки, натяжение Т на моталке этого стана при h=0,5…1,3 мм увеличивают в 1,2…1,6 раза с возрастанием h, а для h=1,4…2,0 мм - Т увеличивают с ростом h в 1,2…1,8 раза для всех ширин полос, при этом после отжига осуществляют мокрую дрессировку на текстурированных валках с Ra=2,9…3,5 мкм и Рс=70…90 ед./см при расходе дрессировочной жидкости до 40…60%, ее концентрации 3-5% и температуре 40…55°С.

Способ производства холоднокатаного автомобильного листа, включающий холодную прокатку на реверсивном или непрерывном стане, отжиг рулонных полос и их дрессировку, отличающийся тем, что прокатку на реверсивном стане полос толщиной h=0,5…2,0 мм, шириной 1,0…1,65 м осуществляют на текстурированных валках последней клети с микрорельефом Ra=3,2…3,7 мкм и Рс=70…80 ед/см для первых 70 км длины полосы после перевалки, с удельным натяжением Т_уд при прокатке, для полос толщиной h=0,5…0,7 мм составляющим 55…46 Н/мм², толщиной h=0,8…1,0 мм Т_уд - 46…37 Н/мм² и толщиной h=1,1…2,0 мм Т_уд - 35…29 Н/мм², и добавочным удельным натяжением для смотки полос толщиной h=0,5 мм, равным 70 Н/мм², толщиной h=0,6…0,8 мм - 60 Н/мм², для остальных полос - 50 Н/мм², а прокатку на непрерывном стане 1000 т металла после перевалки осуществляют на текстурированных валках последней клети с микрорельефом Ra=3,2…3,7 мкм и Рс=70…80 ед/см, с увеличением натяжения Т на моталке этого стана с возрастанием толщины для полос толщиной h=0,5…1,3 мм в 1,2,…1,6 раза, для полос толщиной h=1,4…2,0 мм в 1,2…1,8 раза для всех ширин полос, при этом после отжига осуществляют мокрую дрессировку на текстурированных валках с Ra=2,9…3,5 мкм и Рс=70…90 ед/см при расходе дрессировочной жидкости до 40…60%, ее концентрации 3-5% и температуре 40…55°С.