СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОЦИНКОВАННОЙ РУЛОННОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ Российский патент 2012 года по МПК C23C2/06 C23C2/36 C22C38/40 

Описание патента на изобретение RU2465368C1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при горячем цинковании листовой (полосовой) стали.

Технология производства оцинкованной стали достаточно подробно описана, например, в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова «Технология прокатного производства», кн.2, М.: «Металлургия», 1991, с.718-725.

Известен способ производства стальных полос для цинкования, при котором горячая прокатка осуществляется с температурой ее конца 760…810°С, смотка с tcm=680…720°С, а дрессировка после отжига ведется с обжатием 3,2…29,6% (см. пат. РФ №2152444, кл. C21D 8/02, опубл. В БИ №19, 2000 г.). Недостатком способа является отсутствие параметров оцинкованного металла (состав, свойства), а также параметров самого процесса цинкования (температура, скорость и др.).

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является технология получения горячеоцинкованной стальной полосы, описанная в япон. заявке №63-111163, кл. С23С 2/02, С23С 2/06, опубл. 16.05.88 г. Эта технология заключается в пропуске холоднокатаной полосы через ванну с расплавом, содержащим кроме цинка (Zn) до 0,05% свинца (Рb) и до 0,3% алюминия (Аl), ее охлаждают со скоростью не менее 20°С/с в диапазоне 420…300°С и смотке полосы.

Недостатком технологии является неопределенность химсостава и прочностных характеристик оцинковываемой стали, а также скорости ее протяжки через ванну, что затрудняет получение оцинкованной стали с заданными свойствами.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств оцинкованной рулонной полосовой стали за счет оптимизации параметров процесса цинкования.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе производства оцинкованной рулонной полосовой стали, включающем пропуск холоднокатаной рулонной полосовой стали через ванну с расплавленным цинком, охлаждение полосы и смотку в рулоны, в отличие от ближайшего аналога полосу из стали, содержащей 0,04…0,08 вес.% углерода, 0,24…0,39% марганца, 0,01…0,03% кремния, 0,013…0,09% серы, 0,001…0,017% фосфора, до 0,1% хрома и никеля, оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Тгц,°С, и со скоростью Vгц, м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Тгц=480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг, °С, и Vгц=161,93-0,017σтх+0,069σвг, м/с, где σвх и σтх - соответственно, временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла; σвг и δг - соответственно, временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а Сэ - углеродный эквивалент, равный Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали, соответственно, углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с σвг=370…420 МПа и δг=28…36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4…0,7 мкм.

Приведенные параметры горячего цинкования получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

480, 63, 12,73 и 0,057°С, 0,015°С/МПа, 161,93 м/с, 0,017 и 0,069 м/с·МПа - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке таких основных параметров горячего цинкования (Тгц и Vгц), которые обеспечивают возможность получения на оцинкованной рулонной полосовой стали временного сопротивления σвх=370…420 МПа, относительного удлинения δг=28…36% и цинкового покрытия с микронеровностями Ra=0,4…0,7 мкм.

При реализации предлагаемого способа величины Тгц и Vгц при горячем цинковании принимаются в соответствии с вышеприведенными зависимостями, которые определяются при конкретных содержаниях указанных элементов в стали. Величина углеродного эквивалента принимается равной: Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3 - см. журнал «Сталь», М., 2004, №12, с.64.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на агрегате горячего цинкования ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при горячем цинковании сталей с содержанием 0,04…0,08 вес.% углерода, 0,24…0,39% марганца, 0,01…0,03% кремния, 0,013…0,09% серы, 0,001…0,017% фосфора, до 0,1% хрома и никеля, железо - остальное, с углеродным эквивалентом Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3 варьировали величины Тгц и Vгц, оценивая результаты по выходу горячеоцинкованного проката категорий 05 и 04 по ГОСТ 52246, а также назначений ХП, ПК и ХШ по ГОСТ 14918.

Наилучшие результаты (выход указанного оцинкованного листа в пределах 98,2…99,4%) получены при реализации настоящего способа. Отклонения от рекомендуемых величин Тгц и Vгц ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, при Тгц<480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг, °С, Vгц>161,93-0,017σтх+0,069σвг, м/с выход требуемой оцинкованной стали не превысил 95,0%, в основном, - из-за несоответствия части продукции категориям 05 и 04 по ГОСТ 52246. Увеличение значений Тгц и снижение значений Vгц более рекомендуемых величин не дало выхода требуемого оцинкованного листа более 96,3%, в основном, - из-за несоответствия части продукции назначению ХШ по ГОСТ 14918.

Горячее цинкование рулонной полосовой стали по технологии, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше), дала выход требуемой продукции в пределах 85…88%. 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 при производстве горячеоцинкованной рулонной полосовой стали сократит производственные затраты (за счет точного выбора параметров процесса цинкования) не менее чем на 10% при сохранении всех качественных показателей готового проката.

Пример конкретного выполнения

Тонколистовая холоднокатаная сталь, содержащая 0,06 вес.% углерода, 0,31% марганца, 0,02% кремния, предназначенная для оцинкования, с углеродным эквивалентом Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3=0,06+0,31/9+0,02/3=0,1, с временным сопротивлением и пределом текучести, соответственно, σвх=780 МПа и σтх=620 МПа оцинковывается с целью получения временного сопротивления и относительного удлинения горячеоцинкованной полосы, соответственно, σвг=405 МПа и δг=33%, при температуре ванны Тгц=480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг=480,63-0,015*780+12,73*0,1-0,057*33=468,3°С, со скоростью Vгц=161,93-0,017σтх+0,069σвг=161,93-0,017*620+0,069*405=179,34 м/с.

Что обеспечивает получение цинкового покрытия с микронеровностями Ra=0,4…0,7 мкм.

Похожие патенты RU2465368C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ДРЕССИРОВКИ ТОНКОЛИСТОВОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ОЦИНКОВАННОЙ СТАЛИ 2011
  • Шубин Игорь Геннадьевич
  • Румянцев Михаил Игоревич
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Папшев Андрей Викторович
  • Шубина Наталья Игоревна
  • Попов Антон Олегович
  • Шубина Ольга Игоревна
RU2455090C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОГО ПРОКАТА 2015
  • Мишнев Петр Александрович
  • Адигамов Руслан Рафкатович
  • Никитин Дмитрий Иванович
  • Петрова Анастасия Геннадьевна
  • Колюгин Михаил Валерьевич
  • Копаев Олег Вячеславович
  • Митрофанов Артем Викторович
RU2596565C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ВЫСОКОПРОЧНОГО ЛИСТОВОГО ПРОКАТА ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ 2019
  • Родионова Ирина Гавриловна
  • Павлов Александр Александрович
  • Карамышева Наталия Анатольевна
  • Бакланова Ольга Николаевна
  • Мельниченко Александр Семенович
  • Углов Владимир Александрович
  • Денисов Сергей Владимирович
  • Шпак Анастасия Игоревна
  • Лукьянчиков Дмитрий Юрьевич
  • Телегин Вячеслав Евгеньевич
  • Папшев Андрей Викторович
  • Гребенщиков Дмитрий Александрович
  • Жовнер Станислав Артурович
RU2723872C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕКАТАНОГО ЛИСТА ДЛЯ ОЦИНКОВАНИЯ 2008
  • Румянцев Михаил Игоревич
  • Исмагилов Рустам Амирович
  • Завалищин Александр Николаевич
  • Шубин Игорь Геннадьевич
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Антипанов Вадим Григорьевич
RU2366731C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОГО ПРОКАТА ИЗ СТАЛИ С ДВУХФАЗНОЙ ФЕРРИТО-МАРТЕНСИТНОЙ СТРУКТУРОЙ 2020
  • Адигамов Руслан Рафкатович
  • Никитин Дмитрий Иванович
  • Кройтор Евгения Николаевна
  • Родионова Ирина Гавриловна
  • Бакланова Ольга Николаевна
  • Ефимов Александр Алексеевич
  • Нищик Александр Владимирович
RU2749411C1
ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННАЯ АЛЮМИНИЗИРОВАННАЯ СТАЛЬНАЯ ПОЛОСА С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ, ПРЕДЕЛОМ ТЕКУЧЕСТИ НЕ МЕНЕЕ 500 МПА И ВЫСОКОЙ ВЕЛИЧИНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОГО УДЛИНЕНИЯ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2016
  • Ли Цзюнь
  • Сюй Дэчао
  • Лю Синь
  • Динг Чжиун
  • Жень Юйлин
  • Е Сюйэвэй
  • Ху Хэнфа
  • Чэнь Хунмин
RU2736476C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОГО ПРОКАТА С ПОЛИУРЕТАНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ 2017
  • Филатова Анна Андреевна
  • Райский Сергей Николаевич
  • Максимов Алексей Николаевич
  • Никитин Дмитрий Иванович
RU2649486C1
ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННАЯ АЛЮМИНИЗИРОВАННАЯ СТАЛЬНАЯ ПОЛОСА С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ, ПРЕДЕЛОМ ТЕКУЧЕСТИ НЕ МЕНЕЕ 600 МПа И ВЫСОКОЙ ВЕЛИЧИНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОГО УДЛИНЕНИЯ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2016
  • Ли Цзюнь
  • Сюй Дэчао
  • Му Хайлин
  • Чжао Юйшэн
  • Лю Юнфэн
RU2739568C2
СОСТАВ СВЕРХПРОЧНОЙ СТАЛИ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ ИЗ СВЕРХПРОЧНОЙ СТАЛИ И ПОЛУЧАЕМОЕ ИЗДЕЛИЕ 2002
  • Вадепю Свен
  • Месплон Кристоф
  • Жакоб Сигрид
RU2318911C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОГО МЕТАЛЛА ВЫСШИХ КАТЕГОРИЙ ВЫТЯЖКИ С ТОНЧАЙШИМ ЦИНКОВЫМ ПОКРЫТИЕМ С ПРЕВОСХОДНОЙ ШТАМПУЕМОСТЬЮ 1997
  • Франценюк И.В.
  • Франценюк Л.И.
  • Быханов М.В.
  • Казаков В.В.
  • Коньшин А.П.
  • Никитин А.В.
RU2128719C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОЦИНКОВАННОЙ РУЛОННОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к технологии горячего цинкования полосовой стали. В способе холоднокатаную рулонную полосовую сталь пропускают через ванну с расплавленным цинком, охлаждают и сматывают в рулоны, при этом используют полосу из стали, содержащей вес.%: 0,04-0,08 углерода, 0,24-0,39 марганца, 0,01-0,03 кремния, 0,013-0,09 серы, 0,001-0,017 фосфора, до 0,1 хрома и никеля, которую оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Тгц,°С , и со скоростью Vгц, м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Тгц=480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг и Vгц=161,93-0,017σтх0,069σвг , где σвх и σтх - соответственно, временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла, σвг и δг - соответственно, временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а Сэ - углеродный эквивалент, равный Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали, соответственно, углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с σвг=370-420 МПа и δг=28-36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4-0,7 мкм. Изобретение позволяет повысить потребительские свойства оцинкованной рулонной полосовой стали за счет оптимизации параметров процесса цинкования. 1 пр.

Формула изобретения RU 2 465 368 C1

Способ производства оцинкованной рулонной полосовой стали, включающий пропуск холоднокатаной рулонной полосовой стали через ванну с расплавленным цинком, охлаждение полосы и смотку в рулоны, отличающийся тем, что полосу из стали, содержащей, вес.%: 0,04-0,08 углерода, 0,24-0,39 марганца, 0,01-0,03 кремния, 0,013-0,09 серы, 0,001-0,017 фосфора, до 0,1 хрома и никеля, оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Тгц, °С, и со скоростью Vгц, м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Тгц=480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг и Vгц=161,93-0,017σтх+0,069σвг, где σвх и σтх - соответственно временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла, σвх и δг - соответственно временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а Сэ - углеродный эквивалент, равный Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали соответственно углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с σвг=370-420 МПа и δг=28-36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4-0,7 мкм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2465368C1

JP 63111163 A, 16.05.1988
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОГО ПРОКАТА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ 2008
  • Кузнецов Виктор Валентинович
  • Струнина Людмила Михайловна
  • Шишина Антонина Кирилловна
  • Лятин Андрей Борисович
  • Артюшечкин Александр Викторович
  • Иванов Дмитрий Викторович
  • Кузнецов Анатолий Александрович
  • Никитин Дмитрий Иванович
RU2361936C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОГО МЕТАЛЛА ВЫСШИХ КАТЕГОРИЙ ВЫТЯЖКИ С ТОНЧАЙШИМ ЦИНКОВЫМ ПОКРЫТИЕМ С ПРЕВОСХОДНОЙ ШТАМПУЕМОСТЬЮ 1997
  • Франценюк И.В.
  • Франценюк Л.И.
  • Быханов М.В.
  • Казаков В.В.
  • Коньшин А.П.
  • Никитин А.В.
RU2128719C1
Способ производства тонкой высокопрочной стальной полосы,с покрытием из железоцинкового сплава 1985
  • Осмонов Усонбек Касмакунович
  • Липухин Юрий Викторович
  • Полухин Владимир Петрович
  • Пименов Александр Федорович
  • Булатников Евгений Иванович
SU1303623A1
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГОЛОВКИ РЕЛЬСОВ 2001
  • Марков А.А.
  • Бершадская Т.Н.
  • Белоусов Н.А.
  • Мосягин В.В.
  • Маркова А.А.
RU2184374C1

RU 2 465 368 C1

Авторы

Шубин Игорь Геннадьевич

Румянцев Михаил Игоревич

Корнилов Владимир Леонидович

Папшев Андрей Викторович

Шубина Наталья Игоревна

Попов Антон Олегович

Шубина Ольга Игоревна

Даты

2012-10-27Публикация

2011-02-10Подача