СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ПРОКАТА Российский патент 2019 года по МПК C21D8/02 C22C38/00 B21B3/00 

Описание патента на изобретение RU2699480C1

Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии производства холоднокатаного проката из низкоуглеродистой стали, применяемого в строительстве и машиностроении.

Холоднокатаный прокат для изготовления строительных конструкции, а также элементов машиностроения должен отвечать определенным требованиям по механическим свойствам согласно ГОСТ 11268-76, а именно предел прочности 490-740 Н/мм2 и относительное удлинение δ5 не менее 20%.

Известен способ производства холоднокатаного проката для автомобилестроения, включающем выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи и дрессировку согласно которому рекристаллизационный отжиг осуществляют до конечной температуры Т=-1,1239×ε+665,42, где 1,1239 - эмпирический коэффициент, ε - степень обжатия при холодной прокатке, %, 665,42 - эмпирический коэффициент, после чего выдерживают под нагревательным колпаком с отключенными горелками не более 4 часов, затем с температуры не менее 580°С осуществляют ускоренное охлаждение под муфелем со скоростью 25-35°С/час, при этом выплавляют сталь следующего химического состава, мас. %:

углерод 0,06-0,12 кремний не менее 0,40 марганец 1,10-1,50 хром не менее 0,10 железо и неизбежные примеси остальное

Кроме того, распаковку садки производят при температуре не более 90°С, а дрессировку осуществляют с обжатием 0,8-1,6% (Патент РФ №2638477, МПК C21D 8/04, C21D 9/48, C21D 9/663, опубл. 10.11.2017 г.).

Недостаток данного способа состоит в том, что он не обеспечивает требуемого уровня механических свойств холоднокатаного проката.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатом является способ изготовления холоднокатаной ленты из углеродистой стали, включающий горячую прокатку, травление, холодную прокатку с обжатием 30-60% и отжиг, согласно которому после отжига осуществляют дополнительную холодную прокатку с обжатием 5-20% и отжиг в две ступени с выдержками при температурах 350-400 и 600-700°С (Патент РФ №2155645, МПК В21В 3/00, опубл. 10.09.2000).

Недостаток данного способа состоит в том, что он не обеспечивает требуемого уровня механических свойств холоднокатаного проката.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение выхода годного холоднокатаного проката за счет обеспечения требуемого комплекса механических свойств, стабильных и однородных по длине полосы.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства холоднокатаного проката, включающем выплавку стали, разливку, горячую прокатку, травление, холодную прокатку, отжиг, холодную прокатку, отжиг и дрессировку, согласно изобретению первую холодную прокатку осуществляют с обжатием 20-40%, а вторую холодную прокатку - с обжатием 20-55%, а отжиг после каждой холодной прокатки производят путем нагрева рулонов до температуры начала отжига 700-730°С, выдержки продолжительностью 7-15 часов при понижении температуры конца отжига, при этом температура начала отжига на 15-35°С выше температуры конца отжига, затем осуществляют охлаждение со скоростью 20-35°С/час. Кроме того, выплавляют сталь следующего химического состава, мас. %

углерод 0,20-0,40 кремний не менее 0,70 марганец 0,60-1,20 хром не менее 0,70 железо и неизбежные примеси остальное

Кроме того, горячую прокатку заканчивают при температуре 850-900°С, смотку полосы в рулон осуществляют при температуре 620-690°С, а дрессировку осуществляют с обжатием 0,4-0,7%.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. На первом этапе холодная прокатка проводится с обжатием 20-40%. Это необходимо для исправления дефектов поперечного профиля горячекатаного проката. При повторной прокатке с обжатием 20-55% достигается требуемая толщина холоднокатаного проката и обеспечивается минимальная разнотолщинность по длине рулона. Холодной прокатка с обжатиями за пределами заявленного диапазона, а также за один этап приводит к возможности перегрузки стана, растрескиванию кромок полосы и нарушению ее плоскостности.

Экспериментально установлено, что нагрев рулонов до температуры начала отжига 700-730°С с выдержкой продолжительность 7-15 часов при понижении температуры конца отжига на 15-35°С позволяет получить на холоднокатаном прокате требуемый комплекс механических свойств. При температуре отжига выше заявленного диапазона прочностные свойства на прокате получаются ниже допустимого уровня. При температуре отжига ниже заявленного диапазона и выдержке менее 7 часов замедляются процессы рекристаллизации, пластические свойства на холоднокатаном прокате получаются ниже допустимого уровня.

Охлаждение со скоростью 20-35°С/час позволяет зафиксировать полученную оптимальную микроструктура проката, равномерную по длине и сечению полосы. При запредельных значениях скорости охлаждения растет вероятность получения неравномерной структуры, что в свою очередь приведет к разбросу значений механических свойств по длине и сечению полосы.

Кроме того, углерод - один из упрочняющих элементов, При содержании углерода менее 0,20% прочностные свойства стали ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,40% приводит к снижению пластичности стали, что недопустимо.

Кремний применен как легирующий элемент, при содержании кремния менее 0,70% снижаются прочностные характеристики.

Марганец обеспечивает получение заданных механических свойств. При содержании марганца менее 0,60% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 1,20% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.

Хром применен в стали как легирующий элемент, при содержании хрома менее 0,70% невозможно обеспечить требуемый уровень прочности.

Горячая прокатка с температурами конца прокатки 850-900°С и смотки 620-690°С обеспечивает получение однородных механических свойств по длине полосы. Невыполнение этих условий отрицательно сказывается на комплексе механических свойств проката - снижается относительное удлинение, повышается предел текучести.

Кроме того, дрессировка холоднокатаного проката с обжатием 0,4-0,7% обеспечивает оптимальный уровень механических свойств. Дрессировка с обжатием менее 0,4% приводит к появлению площадки текучести на диаграмме растяжения при испытании на разрыв, а значит к старению металла. Дрессировка с обжатием более 0,7% не обеспечивает необходимый уровень относительного удлинения.

Пример реализации способа. В кислородном конвертере выплавили стали, химический состав которых приведен в таблице 1. Выплавленную сталь разливали на машине непрерывного литья в слябы. Слябы нагревали в нагревательной печи с шагающими балками и прокатывали на непрерывном широкополосном стане 2000. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждали водой до определенных температур и сматывали в рулоны. Охлажденные рулоны подвергали соляно-кислотному травлению в непрерывном травильном агрегате. Затем травленые полосы прокатывали на 5-клетевом стане. Холоднокатаные полосы отжигали в колпаковых печах с водородной защитной атмосферой, еще раз прокатывали на 5-ти клетевом стане и отжигали в колпаковых печах. Отожженные полосы дрессировали на дрессировочном стане. Технологические параметры и механические свойства холоднокатаного проката приведены в таблице 2,3.

Из таблиц 1-3 видно, что в случае реализации предложенного способа (плавки №№ 1-3) достигается увеличение выхода годного за счет повышения комплекса механических свойств, стабильных и однородных по длине полосы.

В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №4-6), достигнут более низкий уровень механических свойств.

Похожие патенты RU2699480C1

название год авторы номер документа
Способ производства холоднокатаной полосы 2021
  • Адигамов Руслан Рафкатович
  • Туртыгин Сергей Сергеевич
  • Горбунов Андрей Владимирович
  • Озеров Алексей Владимирович
  • Смирнов Константин Сергеевич
RU2762448C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ПРОКАТА 2020
  • Туртыгин Сергей Сергеевич
  • Смирнов Константин Сергеевич
  • Никонов Андрей Викторович
  • Антонов Павел Валерьевич
  • Шурыгина Марина Викторовна
RU2745411C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ПРОКАТА ДЛЯ АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЯ 2016
  • Мишнева Светлана Андреевна
  • Мишнев Петр Александрович
  • Митрофанов Артем Викторович
  • Смирнов Константин Сергеевич
RU2638477C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНКИХ ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ 2018
  • Мишнев Петр Александрович
  • Адигамов Руслан Рафкатович
  • Щелкунов Игорь Николаевич
  • Филатова Анна Андреевна
  • Грузднев Виктор Константинович
RU2689491C1
Способ производства холоднокатаных стальных полос для упаковочной ленты 2023
  • Гринько Евгения Николаевна
  • Ящук Сергей Валерьевич
  • Адигамов Руслан Рафкатович
  • Вархалева Татьяна Сергеевна
  • Егоров Алексей Яковлевич
  • Кузьминов Денис Геннадьевич
  • Озеров Алексей Владимирович
RU2814356C1
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 ТОНКИХ ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС ПОД МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЛИМЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ 2007
  • Божевалев Валерий Юрьевич
  • Файзулина Римма Вафировна
  • Куницын Глеб Александрович
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Молева Ольга Николаевна
  • Богач Дмитрий Иосифович
  • Соханчук Денис Валентинович
  • Гилязетдинов Руслан Наильевич
  • Пилюгина Надежда Ивановна
RU2351661C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ПРОКАТА 2008
  • Мальцев Андрей Борисович
  • Аганесов Владимир Семенович
  • Павлов Сергей Игоревич
  • Судаков Анатолий Юрьевич
  • Степанов Александр Александрович
  • Шурыгина Марина Викторовна
  • Лятин Андрей Борисович
  • Струнина Людмила Михайловна
RU2361933C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ВЫСОКОПРОЧНОГО ПРОКАТА ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ 2014
  • Мишнев Петр Александрович
  • Долгих Ольга Вениаминовна
  • Родионова Ирина Гавриловна
  • Быкова Юлия Сергеевна
  • Зайцев Александр Иванович
  • Ефимова Татьяна Михайловна
  • Макаров Никита Сергеевич
RU2562203C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛИ ПОВЫШЕННОЙ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ 2023
  • Родионова Ирина Гавриловна
  • Павлов Александр Александрович
  • Амежнов Андрей Владимирович
  • Васечкина Ирина Алексеевна
  • Папшев Артем Андреевич
  • Буков Константин Александрович
  • Заркова Елена Ивановна
  • Гришин Александр Владимирович
  • Картунов Андрей Дмитриевич
  • Денисов Сергей Владимирович
  • Телегин Вячеслав Евгеньевич
  • Сарычев Борис Александрович
  • Казаков Александр Сергеевич
RU2813161C1

Реферат патента 2019 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ПРОКАТА

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения требуемого комплекса механических свойств, стабильных и однородных по длине полосы, осуществляют выплавку стали, разливку, горячую прокатку, травление, холодную прокатку, отжиг, холодную прокатку, отжиг и дрессировку, при этом первую холодную прокатку осуществляют с обжатием 20-40%, а вторую холодную прокатку - с обжатием 20-55%, а отжиг после каждой холодной прокатки производят путем нагрева рулонов до температуры начала отжига 700-730°С, выдержки продолжительностью 7-15 часов при понижении до температуры конца отжига, причем температура начала отжига на 15-35°С выше температуры конца отжига, затем осуществляют охлаждение со скоростью 20-35°С/ч. Кроме того, сталь содержит, мас.%: углерод 0,20-0,40, кремний не менее 0,70, марганец 0,60-1,20, хром не менее 0,70, железо и неизбежные примеси - остальное, горячую прокатку заканчивают при температуре 850-900°С, смотку полосы в рулон осуществляют при температуре 620-690°С, а дрессировку осуществляют с обжатием 0,4-0,7%. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула изобретения RU 2 699 480 C1

1. Способ производства холоднокатаного проката, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, травление, холодную прокатку, отжиг, холодную прокатку, отжиг и дрессировку, отличающийся тем, что первую холодную прокатку осуществляют с обжатием 20-40%, вторую холодную прокатку - с обжатием 20-55%, а отжиг после каждой холодной прокатки производят путем нагрева рулонов до температуры начала отжига 700-730°С, выдержки продолжительностью 7-15 часов при понижении температуры конца отжига, при этом температура начала отжига на 15-35°С выше температуры конца отжига, а затем осуществляют охлаждение со скоростью 20-35°С/ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%

углерод 0,20-0,40 кремний не менее 0,70 марганец 0,60-1,20 хром не менее 0,70 железо и неизбежные примеси остальное

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что горячую прокатку заканчивают при температуре 850-900°С, а смотку полосы в рулон осуществляют при температуре 620-690°С.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дрессировку осуществляют с обжатием 0,4-0,7%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2699480C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЛЕНТЫ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 1999
  • Мишин М.П.
  • Науменко В.Д.
  • Кузнецов В.Г.
  • Смирнов П.Н.
  • Мыльников Б.Д.
RU2155645C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДНОКАТАНЫХ ЛЕНТ ИЛИ ЛИСТОВ 1999
  • Энгл Бернхард
  • Хорн Клаус Дитер
  • Шмидт Клаус Дитер
RU2222610C2
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ, ОБЛАДАЮЩИЙ ПРЕВОСХОДНЫМ КАЧЕСТВОМ ПОВЕРХНОСТИ ПОСЛЕ ШТАМПОВКИ, И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА 2012
  • Нагатаки,Ясунобу
  • Кимура,Хидеюки
  • Такахаси,Хидеюки
RU2532689C2
ЛИСТОВАЯ ФЕРРИТНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ, СПОСОБ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ, ОСОБЕННО В ВЫХЛОПНЫХ СИСТЕМАХ 2012
  • Сантакрё, Пьер-Оливье
  • Мираваль, Клодин
  • Сэдлу, Саги
RU2603519C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНЫХ ЛИСТОВ ИЗ ДВУХФАЗНОЙ СТАЛИ, ОБЛАДАЮЩЕЙ ОЧЕНЬ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ, И ПОЛУЧЕННЫЕ ТАКИМ СПОСОБОМ ЛИСТЫ 2009
  • Мулэн Антуан
  • Сардой Вероник
  • Винчи Катрин
  • Рестрепо Гарсес Глория
  • Ватерсот Том
  • Гун Мохамед
RU2470087C2
ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ХОЛОДНОКАТАНЫЕ СТАЛЬНЫЕ ЛИСТЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ ПРЕВОСХОДНЫМ КАЧЕСТВОМ ПОВЕРХНОСТИ ПОСЛЕ ШТАМПОВКИ, И СПОСОБЫ ИХ ПРОИЗВОДСТВА 2012
  • Нагатаки,Ясунобу
  • Кимура,Хидеюки
  • Такахаси,Хидеюки
RU2524031C2

RU 2 699 480 C1

Авторы

Мишнева Светлана Андреевна

Кройтор Евгения Николаевна

Антонов Павел Валерьевич

Смирнов Константин Сергеевич

Озеров Алексей Владимирович

Туртыгин Сергей Сергеевич

Даты

2019-09-05Публикация

2018-12-14Подача