Тонколистовая сталь, имеющая среднюю скорость коррозии ⋅ч, и способ ее изготовления Российский патент 2024 года по МПК C22C38/58 C22C38/54 C22C38/42 C22C33/04 C21D8/02 B22D11/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к стали с высокой коррозионной стойкостью, в частности, к тонколистовой стали с высокой коррозионной стойкостью и способу ее изготовления.

Предшествующий уровень техники

В последние годы, благодаря непрерывной переработке стального лома, ресурсов стального лома становится все больше и больше, а цена на электроэнергию продолжает снижаться. В стране все больше развивается короткопроцессное электросталеплавильное производство на основе стального лома, что приводит к постепенному увеличению содержания в стали таких остаточных элементов, как Sn и Cu. Sn и Cu в составе стали являются легко ликвационными элементами, которые легко накапливаются в границах зерен и вызывают такие дефекты, как трещины. Поэтому в традиционной технологии содержание элементов Sn и Cu строго контролируется. Существуют четкие требования к содержанию Sn и Cu в обычной конструкционной стали, мас.%: Sn ≤ 0,005, Cu ≤ 0,2.

В рамках традиционного процесса изготовления стали олово (Sn) и медь (Cu) являются типичными остаточными или вредными элементами в составе стали. Полностью удалить Sn и Cu в процессе изготовления стали очень сложно и дорого. Если в стали содержатся элементы Sn и/или Cu, их обычно невозможно устранить полностью. Содержание Sn и Cu можно снизить только путем разбавления расплавленной стали, что приводит к увеличению себестоимости выплавки чугуна и стали.

Поэтому, если остаточные элементы в составе стали (особенно в стальном ломе), такие как Sn и Cu, можно будет целесообразно использовать и «обернуть вред в пользу», это окажет положительное влияние на всю металлургическую промышленность. Эффективное использование имеющегося стального лома или низкокачественных и некачественных минеральных ресурсов (например, высокооловянной руды, высокомедной руды) может быть реализовано, тем самым способствуя переработке стали, снижению производственных затрат и достижению устойчивого развития сталелитейной промышленности.

Традиционная тонкая стальная полоса, в основном, производится путем многопроходной непрерывной прокатки литого сляба толщиной 70 - 200 мм. Традиционный процесс горячей прокатки включает в себя следующие операции: непрерывное литье + повторный нагрев и изотермическая выдержка литого сляба + черновая прокатка + чистовая прокатка + охлаждение + сматывание. В частности, сначала методом непрерывного литья получают литой сляб толщиной около 200 мм; этот литой сляб нагревают и выдерживают; затем проводят черновую и чистовую прокатку для получения стальной полосы толщиной, как правило, более 2 мм; и, наконец, проводят ламинарное охлаждение и намотку стальной полосы для завершения всего процесса горячей прокатки. Если необходимо получить стальную полосу толщиной менее или равной 1,5 мм, то это относительно сложно, поскольку обычно требуется последующая холодная прокатка и отжиг горячекатаной стальной полосы. Кроме того, длительный технологический процесс, высокое потребление энергии, большое число единиц оборудования и высокая стоимость капитального строительства приводят к высокой себестоимости продукции.

Технологический процесс непрерывного литья и прокатки тонких слябов выглядит следующим образом: непрерывное литье + изотермическая выдержка и томление разлитого сляба + горячая непрерывная прокатка + охлаждение + намотка. Основные различия между этим процессом и традиционным следующие: толщина литого сляба в процессе литья тонких слябов значительно уменьшается - до 50 - 90 мм. Поскольку литой сляб тонкий, ему необходимо пройти только 1 - 2 прохода грубой прокатки (при толщине литого сляба 70 - 90 мм) или не должен проходить грубую прокатку вовсе (при толщине сляба 50 мм). В отличие от литого, непрерывнолитой сляб в традиционном процессе подлежит многократной прокатке за несколько проходов, прежде чем его можно будет истончить до требуемого калибра перед чистовой прокаткой. Кроме того, литой сляб в процессе литья тонких слябов не подвергается охлаждению, а поступает непосредственно в томильную печь для томления и изотермической выдержки, либо к нему добавляется небольшое количество тепла. Таким образом, технология литья тонких слябов значительно сокращает технологический процесс, снижает потребление энергии, уменьшает объем инвестиций и, следовательно, снижает себестоимость продукции. Однако, из-за высокой скорости охлаждения технология непрерывного литья и прокатки тонких слябов увеличивает прочность стали и коэффициент текучести, тем самым увеличивая давление при прокатке, поэтому с учетом экономической целесообразности производства толщина горячекатаного проката не может быть слишком малой (обычно она составляет ≥ 1,5 мм), см. CN200610123458.1, CN200610035800.2 и CN200710031548.2, ни в одном из которых не упоминается Sn или Cu.

Получивший широкое распространение в последние годы процесс непрерывного литья и прокатки бесконечных тонких слябов, известный как литейно-прокатный комплекс (сокращенно ESP), представляет собой усовершенствованную технологию, разработанную на основе вышеупомянутой технологии непрерывного литья и прокатки полубесконечных тонких слябов. В рамках литейно-прокатного комплекса реализуется бесконечная прокатка для непрерывного литья сляба, при этом исключается автогенная резка сляба и применение нагревательной печи, которая используется для изотермической выдержки, томления и преобразования слябов. Общая длина производственной линии значительно сокращается и составляет около 190 метров. Сляб, полученный методом непрерывного литья на машине непрерывного литья заготовок, имеет толщину 90 - 110 мм и ширину 1100 - 1600 мм. Сляб, полученный методом непрерывного литья, проходит через валковый стол с индукционным нагревом для изотермической выдержки и томления сляба. Затем сляб поступает на черновую прокатку, чистовую прокатку, ламинарное охлаждение и сматывание в рулоны для получения горячекатаного листа. Поскольку в рамках этой технологии реализуется непрерывная прокатка, можно получить горячекатаный лист с минимальной толщиной 0,8 мм, что расширяет диапазон калибров горячекатаных листов. Кроме того, производительность одной производственной линии может достигать 2,2 млн. т/год. В настоящее время эта технология быстро развивается и продвигается, и по всему миру работает множество производственных линий ESP.

Технологический процесс непрерывного литья и прокатки тонких полос отличается более короткой длительностью в сравнении с процессом непрерывного литья и прокатки тонких слябов. Технология непрерывного литья тонких полос является передовой технологией в области исследований металлургии и материалов. Ее появление произвело революцию в сталелитейной промышленности. Она подразумевает изменение процесса изготовления стальной полосы в традиционной металлургической промышленности, объединяя непрерывное литье, прокатку и даже термообработку, так что полученная заготовка тонкой полосы может быть сформирована в тонкую стальную полосу единовременно после одного прохода горячей прокатки на линии. Соответственно сокращаются и инвестиционные затраты на оборудование, а стоимость продукции значительно снижается. Это низкоуглеродистый, экологически чистый процесс изготовления горячекатаной тонкой полосы. Процесс непрерывного литья тонкой полосы с двумя валками является основной формой процесса непрерывного литья тонкой полосы, а кроме того это единственный процесс непрерывного литья тонкой полосы, индустриализированный в мире.

Типовой технологический процесс двухвалкового непрерывного литья тонкой полосы показан на Фиг. 1. Расплавленная сталь проходит через сталеразливочный ковш 1, защитную трубу 2 сталеразливочного ковша 1, промежуточный ковш 3, погружной стакан 4 и распределитель 5, а затем заливается непосредственно в ванну 7 расплава, образованную боковыми уплотнительными плитами 6a, 6b и двумя вращающимися в противоположных направлениях кристаллизационными валками 8a, 8b, способными быстро охлаждаться. Расплавленная сталь застывает на окружных поверхностях вращающихся кристаллизационных валков 8a и 8b, образуя застывшую оболочку, которая постепенно увеличивается и в итоге формирует полосу 11 толщиной 1 - 5 мм в минимальном зазоре (место зажима) между двумя кристаллизационными валками. Стальная полоса направляется проводковой плитой 9 к прижимным валкам 12 и отправляется на прокатный стан 13 для прокатки в тонкую полосу толщиной 0,7 - 2,5 мм, а затем охлаждается охлаждающим устройством 14. После отрезания головной части летучими ножницами 16 она направляется на моталку 19 для свертывания в рулон.

Тонколистовая высококоррозионностойкая сталь все чаще используется в некоторых областях, где требуется высокая коррозионная стойкость, например, при восстановлении отсеков поездов, работающих на регенеративной энергии, в железнодорожной промышленности. Восстановление отсеков зеленых поездов занимает большую долю рынка стали и требования к коррозионной стойкости стали в этой сфере жесткие. В частности, технологический процесс требует, чтобы коррозионная стойкость стали была удвоена по сравнению с традиционной сталью, устойчивой к атмосферной коррозии. Также предъявляются определенные требования к стоимости стали. При таком огромном спросе на рынке не существует готовой стали, которую можно было бы использовать напрямую, и необходимо разработать совершенно новый тип стали. По соображениям стоимости нержавеющая сталь не подходит. Учитывая, что данное изделие должно обладать хорошими свойствами в плане изгиба и формовки, целевая толщина изделия составляет 1,0-2,0 мм. В настоящем раскрытии предполагается, что использование технологии непрерывного литья тонкополосной стали для изготовления вышеупомянутой высококоррозионностойкой стали имеет определенные преимущества. Успешная разработка этого тонколистового высококоррозионностойкого стального изделия обеспечит перспективное будущее для индустрии производства железнодорожного транспорта с точки зрения снижения веса, повышения экологичности, снижения энергопотребления, высокой коррозионной стойкости (сравнимой с нержавеющей сталью) и т.д.

При использовании непрерывного литья тонких полос для изготовления тонколистовой высококоррозионностойкой стали эта технология имеет большие производственные и ценовые преимущества благодаря малой толщине полос. Типовые толщины высококоррозионностойких стальных изделий, поставляемых после дополнительной обработки, включают 1,0 мм, 1,1 мм, 1,2 мм, 1,25 мм, 1,4 мм, 1,5 мм, 1,6 мм, 1,8 мм, 2,0 мм и т.д. В связи с малой толщиной таких изделий их изготовление с использованием традиционной линии непрерывного литья в сочетании с горячей непрерывной прокаткой затруднительно. Обычно они производятся методом горячей непрерывной прокатки с последующей холодной прокаткой. Такой производственный процесс увеличивает стоимость изготовления тонколистовой высококоррозионностойкой стали.

При использовании горячекатаной стальной полосы в качестве тонколистовой горячекатаной стали или горячекатаного изделия вместо холоднокатаного изделия, требуется высокое качество поверхности стальной полосы. Обычно требуется, чтобы толщина оксидного слоя на поверхности стальной полосы была как можно меньше. Это требует контроля образования оксидного налета на литой полосе на последующих стадиях. Например, в процессе непрерывного литья тонколистовой стали двухвалковым способом для предотвращения окисления литой полосы используется устройство с закрытой камерой от кристаллизационных валков до входа в прокатный стан. Добавление водорода в устройство с закрытой камерой, как раскрыто в US6,920,912, и контроль содержания кислорода в устройстве с закрытой камерой с поддержанием его на уровне менее 5%, как описано в заявке US20060182989, могут помочь контролировать толщину оксидного слоя на поверхности литой полосы. Однако существует мало патентов, относящихся к вопросу о том, как контролировать толщину оксидной окалины в процессе транспортировки от прокатного стана до моталки, особенно в процессе охлаждения стальной полосы путем ламинарного охлаждения или распылительного охлаждения. Когда высокотемпературная стальная полоса находится в контакте с охлаждающей водой, толщина оксидной окалины на поверхности литой полосы быстро растет. В то же время, контакт высокотемпературной стальной полосы с охлаждающей водой также может вызвать множество проблем: во-первых, на поверхности стальной полосы могут образоваться водяные пятна (пятна ржавчины), что повлияет на качество поверхности; во-вторых, охлаждающая вода для ламинарного или распылительного охлаждения имеет тенденцию вызывать локальное неравномерное охлаждение на поверхности стальной полосы, что приводит к неоднородной микроструктуре внутри стальной полосы, в связи с чем свойства стальной полосы не являются однородными и качество продукции ухудшается; в-третьих, локальное неравномерное охлаждение на поверхности стальной полосы может вызвать ухудшение формы полосы, то есть негативно повлиять на качество формы.

Однако, поскольку сам процесс непрерывного литья тонкой полосы характеризуется быстрым затвердеванием, сталь, полученная таким способом, обычно имеет такие недостатки, как неоднородная структура, низкое относительное удлинение до разрушения, высокий коэффициент текучести и плохая формуемость. В то же время зерна аустенита в литой полосе явно не однородны, поэтому структура конечного продукта, полученного после превращения аустенита, также не однородна. Следовательно, свойства продукта, особенно способность к деформации, не отличаются стабильностью. Поэтому изготовление высококоррозионностойкой стальной продукции с использованием линии непрерывного литья тонкой полосы также несколько затруднительно и проблематично. Необходим прорыв как в составе, так и в технологическом процессе.

В настоящее время в Китае и за рубежом подан ряд патентных заявок на коррозионно-стойкую сталь и способы ее изготовления В этих заявках технология композитного микролегирования с использованием Nb, V, Ti и/или Mo, в основном, используется для изготовления коррозионностойкой стали прочностью не менее 450 МПа, где упрочнение мелкозернистого материала и дисперсионное упрочнение используются для улучшения комплексных механических свойств коррозионностойкой стали. Конкретные составы и свойства в упомянутых патентных заявках приведены в Таблице 1.

Сравнение характеристик коррозионно-стойкой стали в патентных заявках, мас.%

Таблица 1 Химические компоненты CN2005 10111858.6 CN2006 10030713.8 CN2010 10246778.2 CN2009 10301054.0 CN2009 10180490.7 CN2006 10125125.2 US 6315946 C 0,05-0,1 0,05-0,1 0,05-0,1 ≤0,12 0,03-0,08 0,01-
0,07 0,015- 0,035 Si ≤0,75 ≤0,5 ≤0,15 ≤0,75 0,3-0,6 0,25-0,5 ≤0,4 Mn 1,0-1,6 0,8-1,6 1,5-2 ≤1,5 1,3-1,8 1,6-2 ≤2,0 P ≤0,02 ≤0,02 ≤0,015 ≤0,025 ≤0,015 ≤0,018 ≤0,012 S ≤0,01 ≤0,01 ≤0,01 ≤0,008 ≤0,01 ≤0,008 ≤0,005 Al 0,01-0,05 0,01-0,05 - - ≤0,04 ≤0,035 ≤0,03 Cr 0,2-0,45 0,4-0,8 0,3-0,8 0,3-1,25 0,4-0,8 0,4-0,75 0,40-0,70 Ni 0,12-0,4 0,12-0,4 0,15-0,4 0,12-0,65 0,2-0,5 0,25-0,6 0,20-0,50 Cu 0,2-0,55 0,2-0,55 0,2-0,4 0,2-0,55 0,3-0,6 0,2-0,5 0,20-0,40 Nb ≤0,07 ≤0,07 0,02-0,08 0,015- 0,03 0,03-0,08 0,03- 0,08 0,03-0,06 Ti ≤0,025 ≤0,025 0,09-0,15 0,006- 0,02 ≤0,04 ≤0,02 0,02-0,05 V - - 0,09-0,15 - - ≤0,10 Mo ≤0,35 ≤0,35 - - 0,1-0,4 0,1-0,4 ≤0,50 B - - - - - 0,0005- 0,003 0,0015- 0,003 Ca 0,001-
0,006 0,001-
0,006 - - ≤0,005 - - N 0,001-
0,006 0,001-
0,006 ≤0,005 0,01-0,02 - - ≤0,006 Предел текучести, МПа ≥550 ≥700 ≥700 ≥550 ≥600 ≥700 ≥450 Предел проч ности на растяжение, МПа ≥600 ≥750 ≥800 ≥650 ≥760 ≥750 - Относительное удлинение до разрушения, % ≥18 ≥15 ≥18 ≥18 ≥20 ≥10 -

Для получения высокопрочной коррозионностойкой стали во всех вышеуказанных патентных заявках используется режим микролегирования, при котором такие легирующие элементы, как Nb, V, Ti, Mo и/или им подобные, включены во все системы составов. Кроме того, в производственном процессе используется традиционная технология горячей прокатки. Традиционный процесс горячей прокатки представляет собой следующую последовательность операций: непрерывное литье + повторный нагрев и изотермическая выдержка литого сляба + черновая прокатка + чистовая прокатка + охлаждение + сматывание. В частности, сначала методом непрерывного литья получают литой сляб толщиной около 200 мм; этот литой сляб нагревают и выдерживают; затем проводят черновую и чистовую прокатку для получения стальной полосы толщиной, как правило, более 2 мм; и, наконец, проводят ламинарное охлаждение и намотку стальной полосы для завершения всего процесса горячей прокатки. Если необходимо получить стальную полосу толщиной менее 2 мм, обычно необходимо продолжить холодную прокатку и последующий отжиг горячекатаной стальной полосы. Добавление элемента бора (B) в сталь также упоминается в вышеуказанных патентных заявках, таких как заявка CN200610125125.2 и патент US6315946. Однако раскрытое содержание изобретений не показывает какого-либо конкретного метода контроля процесса после добавления элемента бора (B), и количество добавляемого элемента также невелико.

Основные проблемы при использовании традиционной технологии для изготовления микролегированной высокопрочной и коррозионно-стойкой стали следующие:

(1) Большая продолжительность технологического процесса, высокое потребление энергии, большое количество задействованных единиц оборудования и высокая стоимость капитального строительства приводят к высокой себестоимости продукции.

(2) Коррозионно-стойкая сталь содержит высокий уровень меди и/или других склонных к ликвации элементов для повышения коррозионной стойкости стальной полосы. Традиционный процесс может вызвать макроликвацию меди и других элементов из-за низкой скорости охлаждения литого сляба, что приводит к анизотропии литого сляба, появлению макротрещин и низкой текучести.

(3) Коррозионно-стойкая сталь характеризуется легкой ликвацией в рамках традиционного технологического процесса. Поэтому при производстве высокопрочной и коррозионно-стойкой стали традиционным способом в композиционный состав вносится медь в количестве 0,2 - 0,55 мас.%. В реальном производстве обычно используется нижний допустимый предел. Хром добавляется в количестве 0,2 - 1,25 мас.%, что обычно является низким показателем. В результате коррозионная стойкость стальной полосы невысока.

(4) Коррозионная стойкость такой коррозионно-стойкой стали не может соответствовать требованиям к коррозионной стойкости стали согласно настоящему изобретению, т.е. коррозионная стойкость стали должна быть удвоена по сравнению с традиционной сталью, устойчивой к коррозии.

(5) В рамках традиционного процесса, поскольку микролегированные элементы не могут оставаться в виде твердых растворов в процессе горячей прокатки, они частично разделяются, что приводит к образованию мелких зерен в структуре стали, повышенному коэффициенту текучести и низкой способности к деформации. Это значительно увеличивает давление при прокатке, расход энергии, расход валков и риск повреждения оборудования. В результате диапазон толщины горячекатаного проката из высокопрочной и коррозионно-стойкой стали, который экономически выгодно и практически реально производить, ограничен и обычно составляет ≤ 2 мм. Если горячекатаное изделие, изготовленное по традиционной технологии, подвергается дальнейшей холодной прокатке, толщина стальной полосы может быть уменьшена еще больше, но высокая прочность горячекатаной стальной полосы также затрудняет холодную прокатку. Во-первых, высокое давление при холодной прокатке предъявляет повышенные требования к оборудованию, и повреждения оборудования велики. Во-вторых, вторая фаза, образующаяся при выпадении в осадок элементов сплава в горячекатаном прокате, значительно повышает температуру рекристаллизационного отжига стальной полосы после холодной прокатки.

Использование технологии непрерывного литья и прокатки тонких слябов для изготовления микролегированной высокопрочной и коррозионностойкой стали позволяет в определенной степени преодолеть недостатки традиционной технологии. Технологический процесс непрерывного литья и прокатки тонких слябов выглядит следующим образом: непрерывное литье + изотермическая выдержка и томление литого сляба + горячая непрерывная прокатка + охлаждение + намотка. Основные различия между этим процессом и традиционным следующие: толщина литого сляба в процессе литья тонких слябов значительно уменьшается до 50 - 90 мм. Поскольку литой сляб тонкий, ему требуется пройти только 1 - 2 прохода черновой прокатки (при толщине литого сляба 70 - 90 мм) или совсем не проходить грубую прокатку (при толщине литого сляба 50 мм). При непрерывном литье по традиционной технологии сляб, напротив, подлежит многократной прокатке за несколько проходов, прежде чем его можно будет истончить до требуемого калибра перед чистовой прокаткой. Кроме того, в процессе литья тонких слябов литой сляб не подвергается охлаждению, а поступает непосредственно в томильную печь для томления и изотермической выдержки, либо на него подается небольшое количество тепла. Таким образом, технология литья тонких слябов значительно сокращает технологический процесс, снижает потребление энергии, снижает инвестиционные затраты и, следовательно, себестоимость продукции. Кроме того, в технологии литья тонких слябов увеличивается скорость охлаждения литого сляба при затвердевании. Это может в определенной степени снизить макроликвацию элементов, тем самым снижая количество дефектов продукции и повышая КПД. Именно по этой причине при использовании технологии непрерывного литья и прокатки тонких слябов микролегированной высокопрочной и коррозионностойкой стали методом литья тонких слябов в композиционный состав вносятся изменения, суть которых сводится к расширению диапазонов содержания элементов фосфора и меди, улучшающих коррозионную стойкость. Это благоприятно сказывается на коррозионной стойкости стали.

В заявке CN200610123458.1 раскрывается способ изготовления высокопрочной и коррозионно-стойкой стали класса 700 МПа с использованием процесса микролегирования Ti на основе технологии непрерывного литья и прокатки тонких слябов. Химический состав коррозионно-стойкой листовой стали, изготовленной этим методом, включает, масс.%: С 0,03 - 0,07, Si 0,3 - 0,5, Mn 1,2 - 1,5, P ≤ 0,04, S ≤ 0,008, Al 0,025 - 0,05, Cr 0,3 - 0,7, Ni 0,15 - 0,35, Cu 0,2 - 0,5, Ti 0,08 - 0,14, N ≤ 0,008, Fe и неизбежные примеси - остальное. Такая листовая сталь имеет предел текучести ≥ 700 МПа, предел прочности на растяжение ≥ 775 МПа и относительное удлинение до разрушения ≥ 21%. В настоящей патентной заявке фосфор контролируется в качестве примесного элемента, и его содержание составляет ≤ 0,04 мас.%, что больше, по сравнению с фосфор ≤ 0,025 мас.%, согласно традиционной технологии.

В заявке CN200610035800.2 раскрывается способ изготовления микролегированной коррозионно-стойкой стали марки V-N класса 700 МПа на основе технологии непрерывного литья и прокатки тонких слябов. Химический состав коррозионно-стойкой листовой стали, изготовленной этим методом, включает, масс.%: С ≤ 0,08, Si 0,25 - 0,75, Mn 0,8 - 2, P ≤ 0,07 - 0,15, S ≤ 0,04, Cr 0,3 - 1,25, N: ≤ 0,65, Cu 0,25 - 0,6, V 0,05 - 0,2, N 0,015 - 0,03, Fe и неизбежные примеси - остальное. Такая листовая сталь имеет предел текучести ≥ 700 МПа, предел прочности на растяжение ≥ 785 МПа и относительное удлинение до разрушения ≥ 21%. В данной патентной заявке фосфор контролируется как элемент, улучшающий коррозионную стойкость, и его содержание составляет 0,07 - 0,15 мас.%. Содержание меди составляет 0,25 - 0,6 мас.%, при этом нижний и верхний пределы выше, чем 0,2 мас.% и 0,55 мас.% меди, соответственно, в рамках традиционного процесса.

Хотя технология литья тонких слябов имеет вышеуказанные преимущества в изготовлении микролегированной высокопрочной и коррозионно-стойкой стали, некоторые проблемы, сопровождающие производственный процесс с использованием традиционной технологии, актуальны и для нее. Например, микролегированные элементы не могут оставаться в виде твердых растворов в процессе горячей прокатки. Вместо этого происходит частичная ликвация, что приводит к увеличению прочности стали, тем самым увеличивая давление при прокатке, потребление энергии и расход валков. В результате толщина горячекатаного проката из высокопрочной и коррозионно-стойкой стали, который экономически выгодно и практически реально производить, ограничен, и он не может быть слишком тонким и составляет ≥ 1,5 мм, см. CN200610123458.1, CN200610035800.2 и CN200710031548.2.

В заявке CN1633509A упоминается метод изготовления медьсодержащего изделия из углеродистой стали методом непрерывного литья тонкой полосы. В этой патентной заявке подчеркивается, что такая стальная полоса должна быть подвергнута термической обработке (отжиг, отпуск и т.п.) в диапазоне температур 400 - 700°C, чтобы обеспечить осаждение или рекристаллизацию элемента меди в стальной полосе. В отличие от вышеупомянутой патентной заявки, способ, предлагаемый в настоящем раскрытии, предполагает, что микроэлементы B и Cr вносятся в состав в явно повышенных количествах, что представляет собой очевидную отличительную особенность. Кроме того, последующий процесс обработки полностью отличается.

Способ производства высокомедной низколегированной тонкой стальной полосы, упомянутый в заявке US2008264525/CN200580009354.1, отличается тем, что стальная полоса перед поступлением на прокатный стан охлаждается до температуры ниже 1080°C в безокислительной атмосфере для предотвращения явления ее «горячеломкости». В отличие от вышеупомянутой патентной заявки, способ, предлагаемый в настоящем раскрытии, предполагает добавление микроэлемента B, а содержание Cr явно увеличено. Кроме того, способ последующей обработки после формирования стальной полосы также отличается.

В заявках WO2008137898, WO2008137899, WO2008137900, CN200880023157.9, CN200880023167.2, CN200880023586.6 раскрывается способ изготовления микролегированной тонкой стальной полосы толщиной 0,3 - 3 мм с использованием процесса непрерывного литья и прокатки тонкой полосы. Химический состав в рамках данного способа следующий, масс.%: C ≤ 0,25, Mn 0,20 - 2,0, Si 0,05 - 0,50, Al ≤ 0,01, а также, по меньшей мере, один из нижеперечисленных элементов, масс.%: Nb 0,01 - 0,20, V 0,01 - 0,20, Mo 0.05 - 0.50. В условиях коэффициента уковки 20 - 40% при горячей прокатке и температуры прокатки ≤ 700°C, микроструктура горячекатаной полосы представляет собой бейнит + игольчатый феррит. Согласно вышеуказанным патентным заявкам, элементы сплава, находящиеся, в основном, в состоянии твердого раствора в литой полосе, препятствуют рекристаллизации аустенита после горячей прокатки. Даже если степень обжатия достигает 40%, рекристаллизация аустенита также очень ограничена. Так как степень обжатия при горячей прокатке 20 - 40% не приводит к рекристаллизации аустенита, после горячей прокатки сохраняется способность крупного аустенита к закалке, поэтому при комнатной температуре получается структура бейнит + игольчатый феррит. В вышеуказанных патентных заявках не раскрывается температурный диапазон, используемый для горячей прокатки. Тем не менее, в статье, см C.R. Killmore и др. Формирование ультратонких литых полосовых изделий посредством процесса CASTRIP®». AIS Tech, Индианаполис, Индиана, США, 7-10 мая 2007, относящейся к этим патентным заявкам, сообщается, что температура горячей прокатки, составляет 950°C.

Тонкополосная непрерывно-литая низкоуглеродистая микролегированная стальная продукция, произведенная этим методом, обладает высокой прочностью. При вышеуказанном композиционном составе предел текучести может достигать 650 МПа, а предел прочности на растяжение - 750 МПа, но основная проблема заключается в том, что относительное удлинение до разрушения изделия невысоко, ≤ 6% или ≤ 10%. Основной причиной низкого относительного удлинения является то, что размер зерна аустенита в литой полосе, полученной методом непрерывного литья тонкой полосы, не является однородным, варьируясь от десятков микрон до семисот или восьмисот микрон. Процесс непрерывного литья тонкой полосы обычно обеспечивается только 1 - 2 прокатными станами, и степень обжатия при горячей прокатке, обычно, трудно поднять до уровня свыше 50%. Следовательно, деформация оказывает незначительное влияние на измельчение зерен. Если зерна аустенита не рафинированы путем рекристаллизации, то неоднородную структуру аустенита трудно эффективно улучшить после горячей прокатки, а структура бейнит + игольчатый феррит, образующаяся при трансформации аустенита неравномерного размера, также очень неравномерна, поэтому относительное удлинение до разрушения невысоко.

Для улучшения согласованности свойств прочности и пластичности тонкой непрерывнолитой микролегированной стальной полосы в заявке CN02825466.X предлагается другой способ изготовления микролегированной стальной полосы толщиной 1 - 6 мм с использованием процесса непрерывного литья и прокатки тонкополосной стали. В состав микролегированной стали, используемый в данном способе, входят нижеперечисленные элементы, масс.%; C 0,02 - 0,20, Mn 0,1 - 1,6, Si 0,02 - 2,0, Al ≤ 0,05, S ≤ 0,03, P ≤ 0,1, Cr 0,01 - 1,5, Ni 0,01 - 0,5, Mo ≤ 0,5, N 0,003 - 0,012, Fe и неизбежные примеси – остальное. Горячая прокатка литой полосы осуществляется в диапазоне 1150 - (Ar1 - 100)°C, что соответствует горячей прокатке в аустенитной области, аустенитно-ферритной двухфазной области или ферритной области. Степень обжатия при горячей прокатке составляет 15 - 80%. В данном методе система нагрева в оперативном режиме размещена после установки непрерывного литья и прокатки тонкой полосы, а диапазон температур нагрева составляет 670 - 1150°C. Цель заключается в том, чтобы после горячей прокатки стальной полосы в различных фазовых областях температура стальной полосы могла поддерживаться в течение определенного периода времени для обеспечения полной рекристаллизации, чтобы полоса могла приобрести более согласованные свойства прочности и пластичности. При использовании этого метода в производственную линию необходимо включить систему нагрева в оперативном режиме. Поскольку продолжительность времени нагрева зависит от скорости полосы и длины нагревательной печи, нагревательная печь должна быть достаточно длинной, чтобы обеспечить равномерность нагрева. Это не только увеличивает инвестиционные затраты, но и значительно увеличивает площадь основания линии литья и прокатки тонкой полосы, уменьшая преимущества такой линии.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящей заявки является предложить разновидность тонколистовой стали с высокой коррозионной стойкостью и способ ее изготовления, в котором для снижения стоимости расплавленной стали в качестве сырья на 100% используется стальной лом. Применение технологии непрерывного литья тонкополосной стали способно дополнительно снизить производственные затраты и улучшить характеристики конечного изделия, особенно его коррозионную стойкость. Высококоррозионностойкая сталь согласно настоящему изобретению имеет предел текучести ≥ 350 МПа, предел прочности на растяжение ≥ 480 МПа, относительное удлинение до разрушения ≥ 26% и относительную скорость коррозии ≤ 25%.

Согласно настоящему изобретению, остаточные элементы в стальном ломе, такие как Sn и/или Cu, используются для выплавки расплавленной стали, а Mo, Nb, Cr и прочие подобные микролегированные элементы и элемент B добавляются в состав стали выборочно. В процессе выплавки контролируют основность шлака, тип и температуру плавления включений в стали, содержание свободного кислорода в расплавленной стали, а также содержание кислоторастворимых алюминатов. Металлическая литая полоса толщиной 1,5 - 3 мм изготавливается с помощью двухвалковой машины непрерывного литья тонкой полосы. После того, как стальная полоса выходит из под кристаллизационных валков, она непосредственно попадает в нижнюю закрытую камеру с неокислительной атмосферой и поступает на прокатный стан для горячей прокатки в закрытых условиях. Прокатанная стальная полоса охлаждается методом газового распылительного охлаждения. Охлаждение методом газового распыления позволяет эффективно уменьшить толщину оксидной окалины на поверхности стальной полосы, увеличить равномерность температуры стальной полосы и повысить качество ее поверхности. Наконец, полученный стальной рулон может быть использован после травления-правки или после травления-горячего цинкования.

Тонколистовая сталь с высокой коррозионной стойкостью, согласно изобретению, имеет следующий химический состав, мас.%: С 0,02 - 0,06, Si 0,1 - 0,5, Mn 0,4 – 1,7, P ≤ 0.02, Cr 4,0 – 6,0, Ni 1,0 - 3,0, S ≤ 0,007, N 0,004 - 0,010, Als < 0,001, B 0,001 - 0,006, общий кислород [O]_T 0,007 - 0,020, Fe и неизбежные примеси - остальное, а также включающий в себя один или оба из следующих компонентов, мас.%: Cu 0,1 - 0,6 и Sn 0.005 - 0.04, при этом Mn/S ≥ 250.

Предпочтительно, сталь имеет предел текучести ≥ 350 МПа, предел прочности на растяжение ≥ 480 МПа, относительное удлинение до разрушения ≥ 26% и относительную скорость коррозии ≤ 25%.

Предпочтительно, сталь имеет смешанную микроструктуру перлита + игольчатого феррита.

Предпочтительно, сталь имеет среднюю скорость коррозии < 0,1250 мг/(см²⋅ч).

Предпочтительно, сталь имеет отношение предела текучести к пределу прочности ≤ 0,75.

Композиционный химический состав высококоррозионностойкой стали в соответствии с настоящим изобретением описан ниже.

C: C является наиболее экономичным и основным упрочняющим элементом в составе стали. Он повышает прочность стали за счет твёрдо-растворного упрочнения и дисперсионного упрочнения. С является необходимым элементом для осаждения цементита во время превращения аустенита. Следовательно, уровень содержания С в значительной степени определяет уровень прочности стали. То есть, более высокое содержание С приводит к более высокому уровню прочности. Однако, поскольку межзерновой твердый раствор и осаждение С наносят большой вред пластичности и вязкости стали, а чрезмерно высокое содержание С неблагоприятно сказывается на качестве сварки, содержание С не может быть слишком высоким. Прочность стали компенсируется добавлением легирующего элемента (элементов) в целесообразном количестве. В то же время, при непрерывном литье слябов по традиционной технологии литье в зоне перитектической реакции чревато образованием трещин на поверхности литого сляба, а в тяжелых случаях могут произойти инциденты с прорывом. То же самое справедливо и для непрерывного литья тонких полос, т.е. литье в зоне перитектической реакции может привести к образованию трещин на поверхности литой полосовой заготовки, а в тяжелых случаях - к разрушению полосы. Поэтому при непрерывном литье тонкой полосы сплава Fe-C также необходимо обойти зону перитектической реакции. В этой связи содержание С, используемое в соответствии с настоящим изобретением, находится в диапазоне 0,02 - 0,06 мас.%.

Кремний (Si): Si играет важную роль в процессе твердо-растворного упрочнения стали, и добавление Si в состав стали способно повысить ее чистоту и осуществить деоксигенацию. Однако чрезмерно высокое содержание Si ухудшает свариваемость и вязкость зоны термического влияния при сварке. В этой связи содержание Si, используемое в соответствии с настоящим изобретением, находится в диапазоне 0,1 - 0,5 мас.%.

Марганец (Mn): Mn является одним из самых дешевых легирующих элементов. Он способен улучшить способность стали к закалке. Он обладает значительной растворимостью в твердой фазе в стали и увеличивает прочность стали за счет твердо-растворного упрочнения без ущерба для пластичности или вязкости стали. Это самый важный упрочняющий элемент для повышения прочности стали, и он также может играть роль в деоксигенации стали. Однако чрезмерно высокое содержание Mn ухудшает свариваемость и вязкость зоны термического воздействия при сварке. В этой связи содержание Mn, используемое в соответствии с настоящим изобретением, находится в диапазоне 0,4 - 1,7 мас.%.

Фосфор (P): При высоком содержании P он склонен к сегрегации на границе зерен, так что хладноломкость стали будет увеличена, тем самым ухудшая свариваемость, а пластичность стали будет уменьшена, тем самым ухудшая сгибаемость в холодном состоянии. В процессе непрерывного литья тонкой полосы скорость затвердевания и охлаждения литой полосы очень высока, поэтому ликвация P может быть эффективно подавлена. В результате можно эффективно избежать недостатков P и полностью использовать преимущества P. Поэтому, согласно настоящему изобретению, содержание P выше, чем в традиционном производственном процессе, и ограничение на содержание элемента P ослаблено соответствующим образом. Процесс дефосфоризации исключен из процесса производства стали. На практике нет необходимости проводить процесс дефосфоризации или специально добавлять фосфор, а содержание P находится в диапазоне ≤ 0,02 мас.%.

Сера (S): В целом, S в составе стали является вредным элементом. В частности, она придает стали горячеломкость, снижает пластичность и вязкость стали и вызывает трещины при прокатке. S также снижает свариваемость и коррозионную стойкость. Поэтому, согласно настоящему изобретению, содержание S также контролируется по принципу примесного элемента и поддерживается на уровне ≤ 0,007 мас.%. В некоторых вариантах реализации изобретения содержание S составляет ≤ 0,067 мас.%. Кроме того, Mn/S ≥ 250. В некоторых вариантах реализации Mn/S ≥ 250.

Алюминий (Als): Для того чтобы ограничить включения алюминия в стали, Al не может быть использован для деоксигенации, которая необходима в настоящем изобретении. При использовании огнеупорных материалов также следует, по возможности, избегать дополнительного введения Al, а содержание кислоторастворимого алюминия Als должно строго контролироваться и поддерживаться на уровне < 0.001 мас.%.

Азот (N): Подобно углероду (С), элемент N способен повышать прочность стали за счет твердого раствора внедрения. Согласно настоящему изобретению в стали должно присутствовать определенное количество N, поскольку взаимодействие N и B в стали необходимо для образования фазы осаждения BN. Однако, твердый раствор внедрения N относительно существенно ухудшает пластичность и вязкость стали, а наличие свободного N может увеличить отношение предела текучести к пределу прочности стали. Следовательно, содержание N не должно быть слишком высоким. Содержание N, используемое в соответствии с настоящим изобретением, находится в диапазоне 0,004 - 0,010 мас.%.

Хром (Cr): Cr не только улучшает прокаливаемость стали, но и является основным легирующим элементом в составе нержавеющей стали. Он может значительно повысить коррозионную стойкость стали. Если его содержание слишком велико, свариваемость стали серьезно ухудшается. Содержание Cr, используемое в соответствии с настоящим изобретением, находится в диапазоне 4,0 - 6,0 мас.%.

Никель (Ni): Ni способен увеличить способность стали к закалке и значительно улучшить её низкотемпературную вязкость. Это благоприятный элемент, способствующий повышению коррозионной стойкости и прочности стали. В то же время, Ni может противодействовать негативному влиянию Cr на свариваемость, а также может эффективно предотвращать горячеломкость Cu. Содержание Ni, используемое в соответствии с настоящим изобретением, находится в диапазоне 1,0 - 3,0 мас.%.

Медь (Cu): Cu в стали, в основном, влияет на твёрдо-растворное и дисперсионное упрочнение. Поскольку Cu является элементом, склонным к ликвации, в рамках традиционной технологии содержание Cu, обычно, строго контролируется. Учитывая эффект быстрого затвердевания при непрерывной разливке тонкой полосы, в соответствии с настоящим изобретением верхний предел содержания Cu увеличен до 0,60 мас.%. В определенном смысле, повышенное содержание Cu способно обеспечить эффективное использование меди в стальном ломе или некачественных минеральных ресурсах (высокомедная руда), способствовать переработке стали, снижению себестоимости и достижению устойчивого развития. В некоторых вариантах реализации изобретения, при включении в состав стали Cu, содержание данного элемента находится в диапазоне 0,1 - 0,6 мас.%.

Олово (Sn): Элемент Sn также является одним из основных примесных элементов в стальном ломе. Он признан вредным элементом в составе стали. Поскольку Sn является элементом, склонным к ликвации, Sn даже в небольшом количестве может быть обогащен на границе зерен, что приводит к дефектам, таким, как трещины. Поэтому в рамках традиционной технологии содержание элемента Sn строго контролируется. Поскольку непрерывное литье тонкой полосы имеет свойство быстрого затвердевания, междендритная ликвация элемента значительно снижается. В результате растворимость элемента в твердом состоянии может быть значительно увеличена. Поэтому в условиях процесса непрерывного литья тонкой полосы можно расширить диапазон содержания элемента Sn и, таким образом, значительно снизить затраты на выплавку стали. На Фиг. 2 показана зависимость между содержанием элемента Sn и средним тепловым потоком. Из Фиг. 2 видно, что когда количество добавляемого Sn составляет менее 0,04 мас.%, влияние на тепловой поток незначительно. То есть, нет никакого влияния на процесс затвердевания тонкой полосы. На Фиг. 3 показана взаимосвязь между содержанием Sn и шероховатостью поверхности. Поскольку трещины на поверхности литой полосы, обычно, образуются в местах неровных складок, шероховатость поверхности используется для характеристики возникновения поверхностных трещин. Если шероховатость большая, то вероятность появления трещин высока. Из Фиг. 2 видно, что увеличение содержания Sn не оказывает отрицательного влияния на качество поверхности литой полосы при условии быстрого затвердевания. Как видно из результатов на Фиг. 2 и 3, Sn не оказывает отрицательного влияния на затвердевание и качество поверхности литой полосы. Поэтому, согласно настоящему изобретению, ограничение на содержание Sn может быть ослаблено, и расчетное содержание Sn находится в диапазоне 0,005 - 0,04 мас.%.

Бор (B): Заметное влияние B на характеристики стали заключается в том, что незначительное количество бора может многократно увеличить способность стали к закалке. B способен способствовать преимущественному осаждению крупных частиц BN в высокотемпературном аустените, тем самым препятствуя осаждению мелкого AlN, ослабляя эффект закрепления мелких частиц нитрида алюминия (AlN) на границах зерен и способствуя способности зерен к росту. Таким образом, зерна аустенита укрупняются и гомогенизируются. Это оказывает благоприятное влияние на рекристаллизацию после прокатки. Укрупнение и гомогенизация аустенитных зерен также способствует повышению отношения предела текучести к пределу прочности и улучшению формуемости продукта. Кроме того, сочетание B и N способно эффективно предотвращать появление фазы с низкой температурой плавления B₂O₃ на границе зерен.

B - активный элемент, склонный к ликвации на границе зерен. При изготовлении бор-содержащей стали традиционным способом содержание B, обычно, контролируется очень строго, как правило, в диапазоне около 0,001 - 0,003 мас.%. В процессе непрерывного литья тонкой полосы скорость затвердевания и охлаждения высока. Следовательно, ликвацию B можно эффективно подавить, и большее количество B может быть растворено в твердом состоянии. Поэтому ограничение на содержание B может быть соответствующим образом ослаблено. Крупные частицы BN также могут быть получены при соответствующем управлении процессом для подавления осаждения мелкого AlN. Таким образом, B играет роль в фиксации азота. Как показали другие исследования, при добавлении B в сочетании с Nb и V можно достичь лучшего эффекта. В частности, снижается вероятность ликвации атомов C, и можно избежать осаждения Fe₂₃(C,B)₆ на границе зерен. Следовательно, можно добавлять больше B. Поэтому, согласно настоящему изобретению, используется более высокое содержание B, чем это принято в традиционном процессе, и его диапазон составляет 0,001 - 0,006 мас.%.

Способ производства тонколистовой высококоррозионностойкой стали в соответствии с настоящим изобретением включает в себя следующие этапы.

а) Выплавка: контролируют основность a = CaO/SiO₂ (массовое соотношение) шлака при a < 1,5, предпочтительно, a < 1,2, или a = 0,7 - 1.0, при этом отношение MnO/SiO₂ (массовое соотношение) в расплавленной стали для получения тройного включения MnO - SiO₂ - Al₂O₃ с низкой температурой плавления поддерживают на уровне 0,5 - 2, предпочтительно, 1 - 1,8, при этом содержание свободного кислорода [O]_Free в расплавленной стали составляет 0,0005 - 0,005%, и при этом в расплавленной стали Mn/S ≥ 250;

b) Непрерывное литьё: используют двухвалковое непрерывное литьё тонкой полосы, при котором в наименьшем зазоре между двумя кристаллизационными валками формируют литую полосу толщиной 1,5 - 3 мм, при этом кристаллизационные валки имеют диаметр 500 - 1500 мм, предпочтительно, 800 мм, причем для охлаждения внутрь кристаллизационных валков подают воду, при этом разливочная машина имеет скорость литья 60 - 150 м/мин, а для подачи расплавленной стали при непрерывной разливке используют двухступенчатую систему дозирования и распределения расплавленной стали, т.е. промковш + распределитель;

c) Защита нижней закрытой камеры: после выхода из под кристаллизационных валков непрерывно литой полосы она имеет температуру 1420 - 1480°C и поступает непосредственно в нижнюю закрытую камеру, в которую подают неокисляющий газ, причем концентрацию кислорода в нижней закрытой камере поддерживают на уровне < 5%, при этом литая полоса на выходе из нижней закрытой камеры имеет температуру 1150 - 1300°C);

d) Горячая прокатка в оперативном режиме: литую полосу через валки в нижней закрытой камере подают на прокатный стан, где она прокатывается в стальную полосу толщиной 0,8 - 2,5 мм при температуре прокатки 1100 - 1250°C и степени обжатия 10 - 50%, предпочтительно, 30 - 50%, при этом толщина стальной полосы составляет 0,8 - 2,5 мм, предпочтительно, 1,0 - 1,8 мм;

e) Послепрокатное охлаждение стальной полосы: прокатанную стальную полосу охлаждают методом газового распыления, при этом скорость охлаждения составляет 20 - 100°C/с;

f) Намотка стальной полосы: после охлаждения горячекатаную стальную полосу сматывают в рулон при температуре намотки 600 - 700°C.

Предпочтительно, способ включает этап g): последующая обработка, при которой стальной рулон травят и плющат, а затем используют как травленый-плющеный рулон, или стальной рулон травят и гальванизируют, а затем используют как гальванизированный лист.

Предпочтительно, на этапе а) для выплавки расплавленной стали используют электрическую печь, где в качестве сырья для выплавки выбирают 100% стальной лом без предварительной сортировки, либо для выплавки используют конвертер с получением расплавленной стали, где стальной лом добавляют в конвертер в количестве ≥ 20 мас.% от сырья для выплавки без предварительной сортировки, при этом расплавленная сталь затем поступает в печь агрегата комплексной обработки стали, печь установки вакуумной дегазации / вакуум - кислородного обезуглероживания или печь циркуляционного вакуумирования для последующего рафинирования.

Предпочтительно, на этапе c) в качестве неокисляющего газа используют N₂, Ar или CO₂, полученный сублимацией сухого льда.

Предпочтительно, на этапе e) при охлаждении методом газового распыления используют соотношение расхода газа и воды 15:1 - 10:1, давление газа 0,5 - 0,8 МПа и давление воды 1,0 - 1,5 МПа, при этом расход имеет единицу измерения м³/ч. Используемое соотношение газа и воды привязано к соотношению потока сжатого воздуха и воды.

Предпочтительно, при намотке на этапе f) для намотки используют двухкатушечную моталку или карусельную моталку для обеспечения непрерывного изготовления стальной полосы.

Предпочтительно, на этапе f) после охлаждения некачественную головную часть горячекатаной стальной полосы отрезают с помощью ножниц, а затем сматывают в рулон при температуре намотки 600 - 700°C.

В рамках способа изготовления согласно настоящему изобретению.

Для того чтобы улучшить литейные свойства расплавленной стали для непрерывного литья тонкой полосы, в процессе выплавки стали контролируют основность a = CaO/SiO₂ для шлакования, поддерживая на уровне a < 1,5, предпочтительно a < 1,2, или a = 0,7 - 1,0.

Для улучшения литейных свойств расплавленной стали для непрерывного литья тонкой полосы необходимо получить тройное включение MnO - SiO₂ - Al₂O₃ с низкой температурой плавления, как показано в заштрихованной области на Фиг.4. Массовое соотношение MnO/SiO₂ в тройном включении MnO - SiO₂ - Al₂O₃ контролируют, поддерживая на уровне 0,5 - 2, предпочтительно 1 - 1,8.

Для улучшения литейных свойств расплавленной стали для непрерывного литья тонкой полосы кислород (O) является необходимым элементом, благодаря которому происходит формирование оксидного включения в стали. Поскольку в соответствии с настоящим изобретением необходимо сформировать тройное включение MnO - SiO₂ - Al₂O₃ с низкой температурой плавления, содержание свободного кислорода [O]_Free в расплавленной стали должно находиться в диапазоне 0,0005 - 0,005%.

Для того чтобы улучшить литейные свойства расплавленной стали для непрерывного литья тонкой полосы, среди вышеуказанных компонентов, содержание Mn и S должно контролироваться, чтобы удовлетворять следующему соотношению: Mn/S ≥ 250.

После выхода литой полосы из под кристаллизационных валков её температура составляет 1420 - 1480°C, и она попадает непосредственно в нижнюю закрытую камеру 10. Концентрация кислорода в нижней закрытой камере поддерживается на уровне < 5 %. Защита литой полосы от окисления, обеспечиваемая нижней закрытой камерой, распространяется на вход прокатного стана. Температура литой полосы на выходе из нижней закрытой камеры составляет 1150 - 1300°C.

Теоретическое основание осаждения фазы BN в литой полосе, происходящего в процессе нижнего замыкания.

Термодинамические уравнения между бором и азотом, а также между алюминием и азотом в γ-Fe в стали следующие:

Как показано на Фиг. 5, температура начала осаждения BN в стали составляет около 1280°C, осаждение BN прекращается при 980°C, в то время как осаждение AlN при этой температуре только начинается (температура начала осаждения AlN составляет около 980°C). Осаждение BN термодинамически предшествует осаждению AlN. Согласно настоящему изобретению, сочетание B и N завершается в нижней закрытой камере, образуя крупные частицы BN. Это препятствует выпадению мелких фракций AlN и таким образом ослабляет эффект закрепления мелких фракций AlN на границе зерен, так что способность зерен к росту улучшается, а зерна аустенита укрупняются. В результате зерна аустенита становятся более однородными, что благоприятно влияет на эффективность снижения отношения предела текучести к пределу прочности и улучшения свойств продукта. Кроме того, сочетание B и N способно эффективно предотвращать появление фазы с низкой температурой плавления B₂O₃ на границе зерен.

В качестве сырья может использоваться 100% стальной лом без предварительной сортировки, что значительно снижает себестоимость продукции.

В целях экономии инвестиционных затрат и производственных издержек современные предприятия-производители стали активно внедряют технологические инновации в имеющиеся производственные процессы. Стремясь решить проблемы высокой длительности технологического процесса и большого количества сложных устройств в рамках существующей технологии производства горячекатаной стали, многие производители комбинируют технологию непрерывного литья и прокатки с традиционными процессами, чтобы удовлетворить спрос на технологию непрерывного литья и прокатки.

Использование конвертера для обеспечения сталеплавильного производства расплавленной сталью требует от производителя наличия условий для получения расплавленного чугуна. Как правило, требуется оборудование для доменного или не доменного производства чугуна. Это относится к нынешнему режиму длительного производства стали. Тем не менее, поскольку доступность стального лома в настоящее время растет, правительство выступает за увеличение доли стального лома, поставляемого на конвертеры, для достижения целей экономии энергии, сокращения потребления и снижения затрат. В прошлом средний уровень поставок стального лома на конвертеры составлял около 8%. В настоящее время и в обозримой перспективе целевая доля стального лома, поставляемого на конвертеры, находится в диапазоне 15 - 25%. Доля стального лома, поставляемого на конвертер согласно настоящему изобретению, может достигать 20% или выше.

При использовании электропечи для получения расплавленной стали для сталеплавильного производства в качестве основного сырья используется стальной лом. В традиционных процессах, таких как литье под давлением или непрерывное литье толстых слябов, скорость охлаждения при затвердевании составляет всего 10^-1 -10°C/с. В процессе затвердевания происходит межзеренная сегрегация остаточных элементов в стальном ломе, что ухудшает свойства и качество стали, а в тяжелых случаях даже вызывает прямое растрескивание и разрушение. Поэтому в рамках традиционной технологии содержание этих вредных элементов должно строго контролироваться. При выборе сырья для стального лома требуется предварительная сортировка, а в процессе выплавки стали необходимы некоторые специальные операции по обработке, такие как добавление концентрата для разбавления и т.д., что, несомненно, повышает себестоимость продукции. В связи с необходимостью контроля состава стали существуют определенные требования к качеству используемого сырья - стального лома. Как правило, стальной лом должен пройти предварительный отбор и сортировку. Для повышения эффективности производства некоторые сталеплавильные заводы с электропечами предпочитают добавлять в состав сырья концентраты, такие как закупаемое губчатое железо, карбид железа и т.п., чтобы разбавить вредные элементы, которые трудно поддаются удалению из стального лома, и тем самым улучшить качество расплавленной стали. Некоторые отечественные сталелитейные заводы, имеющие как доменную печь, так и электропечь, добавляют расплавленное железо собственного производства в электропечь в качестве сырья для электропечи, чтобы повысить производственную эффективность электропечи, тем самым значительно сокращая время выпуска электропечи. Коэффициент смешивания расплавленного железа в электропечи может достигать 30 - 50%.

Технология непрерывного литья тонкой полосы с двумя валками, используемая в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой типичный процесс субскоростного затвердевания, при котором скорость охлаждения при затвердевании составляет 10² - 10⁴°C/с. Некоторые вредные остаточные элементы в стальном ломе, такие как Cu, Sn, P и т.д., могут быть в максимальной степени растворены в стальной матрице, не приводя к межзеренной сегрегации, так что использование 100% стального лома для выплавки может быть обеспечено без предварительной сортировки, что значительно снижает стоимость сырья. Эти остаточные элементы также могут играть роль в твердо-растворном упрочнении, способствуя получению сверхтонкой горячекатаной стальной полосы с превосходными свойствами. Для этих вредных остаточных элементов в стальном ломе комплексное использование в производстве некачественных ресурсов стального лома имеет эффект «обращения вреда во благо» и «утилизации отходов».

После горячей прокатки в оперативном режиме стальная полоса подвергается послепрокатному охлаждению. В частности, стальная полоса охлаждается методом газового распылительного охлаждения. Охлаждение методом газового распыления способно обеспечить эффективное снижение толщины оксидной окалины на поверхности стальной полосы, повышение равномерности температуры стальной полосы и качества ее поверхности. При охлаждении методом газового распыления используется соотношение газа и воды 15 : 1 - 10 : 1, давление газа 0,5 - 0,8 МПа и давление воды 1,0 - 1,5 МПа. После распыления газа образуется водяной туман высокого давления, который распыляется на поверхность стальной полосы. С одной стороны, он способствует понижению температуры стальной полосы. С другой стороны, водяной туман образует плотную газовую пленку, которая покрывает поверхность стальной полосы, защищая ее от окисления, тем самым эффективно подавляя рост оксидной окалины на ее поверхности. При использовании этой технологии охлаждения можно избежать проблем, связанных с традиционным распылением или ламинарным охлаждением, а температура поверхности стальной полосы может снижаться равномерно, что позволяет повысить однородность температуры стальной полосы и достичь эффекта гомогенизации внутренней микроструктуры. В то же время, равномерное охлаждение позволяет повысить качество формы и стабильность характеристик стальной полосы. Кроме того, есть возможность эффективно снизить толщину оксидной окалины на поверхности стальной полосы. Скорость охлаждения при охлаждении методом газового распыления находится в диапазоне 20 - 100°C/с.

Основные преимущества настоящего изобретения включают в себя следующее.

В настоящем изобретении технология непрерывного литья тонкополосной стали используется для производства коррозионностойкой стали, содержащей олово (Sn), медь (Cu) и олово (Sn), медь (Cu), бор (B), о которой до сих пор не сообщалось.

1. Исключаются такие сложные процессы, как нагрев сляба, многопроходная повторная горячая прокатка и тому подобное. При использовании процесса непрерывного литья тонколистовой стали с применением двухвалковой машины + однопроходной горячей прокатки, производственный процесс короче, эффективность выше, а инвестиционные затраты на производственную линию и себестоимость продукции значительно снижаются.

2. Исключается большое количество сложных промежуточных этапов, присущих традиционному процессу производства коррозионно-стойкой стали. По сравнению с традиционным производственным процессом, потребление энергии и выбросы CO₂ при производстве значительно снижаются, а продукция получается экологически чистой.

3. Для изготовления горячекатаной тонколистовой коррозионностойкой стали используется процесс непрерывного литья тонкой полосы. Поскольку содержание Cr увеличено, и проблема ликвации Cr отсутствует, коррозионная стойкость значительно улучшается. В частности, коррозионная стойкость вдвое выше по сравнению с традиционной коррозионно-стойкой сталью и сравнима с коррозионной стойкостью нержавеющей стали. В то же время, толщина самой литой полосы относительно мала. Литая полоса подвергается горячей прокатке до нужной толщины, при этом холодная прокатка для производства тонколистовой продукции не требуется. Продукт продается непосредственно для использования. Цели поставки тонколистового горячекатаного проката и «замены холоднокатаной стали горячекатаной» достижимы, а экономическая эффективность листов и полос может быть значительно повышена.

4. При добавлении следового количества элемента бора для преимущественного осаждения крупных частиц BN в высокотемпературном аустените и ингибирования осаждения мелкого AlN, эффект закрепления мелких фракций AlN на границе зерна ослабляется, и способность зерен к росту повышается. В результате зерна аустенита укрупняются и гомогенизируются. Это благоприятно сказывается на отношении предела текучести к пределу прочности и на способности изделия к деформации.

5. При условии использования для выплавки электрической печи, доля стального лома без предварительной сортировки в общем объеме сырья для выплавки может действительно достигать 100%, что значительно снижает стоимость сырья. Если при выплавке для получения расплавленной стали используется конвертер, стальной лом добавляется в конвертер в количестве ≥ 20% от общего объема сырья для выплавки без предварительной сортировки, что максимально увеличивает долю стального лома, подаваемого в конвертер, и значительно снижает производственные затраты на выплавку и потребление энергии.

6. В настоящем изобретении используется стальной лом, содержащий Cu и Sn. Cu и Sn в составе стали «превращаются из вреда в пользу». Осуществляется полное использование существующего стального лома или низкокачественных и некачественных минеральных ресурсов (высокооловянная руда, высокомедная руда), что способствует переработке стального лома, снижению производственных затрат и достижению устойчивого развития сталелитейной промышленности.

7. Использование технологии охлаждения методом газового распыления позволяет избежать проблем, связанных с традиционным распылением или ламинарным охлаждением, а температура поверхности стальной полосы снижается равномерно, что позволяет повысить однородность температуры стальной полосы и достичь эффекта гомогенизации внутренней микроструктуры. В то же время, равномерное охлаждение позволяет повысить качество формы и стабильность характеристик стальной полосы. Кроме того, есть возможность эффективно снизить толщину оксидной окалины на поверхности стальной полосы.

8. В традиционном процессе охлаждения сляба происходит осаждение легированных элементов, а при повторном нагреве сляба повторное растворение легированных элементов недостаточно, поэтому коэффициент использования легированных элементов часто снижается. В процессе непрерывного литья тонкой полосы в соответствии с настоящим изобретением, высокотемпературная литая полоса непосредственно подвергается горячей прокатке, а добавленные элементы сплава, в основном, находятся в состоянии твердого раствора. Таким образом, коэффициент использования элементов сплава может быть увеличен.

9. Для горячекатаной стальной полосы используется карусельная моталка, что позволяет эффективно сократить длину производственной линии. В то же время, намотка непосредственно на месте производства может значительно повысить точность контроля температуры намотки и улучшить стабильность свойств продукта.

10. Наиболее существенные признаки, отличающие настоящее изобретение от существующей технологии непрерывного литья тонкой полосы, включают диаметр кристаллизационных валков и соответствующий режим распределения расплавленной стали. Технической особенностью технологии EUROSTRIP являются кристаллизационные валки, имеющие большой диаметр ∅1500 мм. Благодаря большим кристаллизационным валкам вместе с большой емкостью ванны расплава, легко распределять расплавленную сталь, но увеличивается стоимость изготовления трехступенчатая система дозирования и распределения расплавленной стали (промежуточный ковш + переходник + распределитель). Использование трехступенчатой системы распределения расплавленной стали приводит к прямому увеличению стоимости огнеупорных материалов. Более того, трехступенчатая система распределения расплавленной стали удлиняет путь потока расплавленной стали, и падение температуры расплавленной стали. Для достижения требуемой температуры расплавленной стали в ванне расплава необходимо значительно увеличить температуру выпуска. Повышение температуры выпуска приводит к таким проблемам, как увеличение стоимости выплавки стали, увеличение потребления энергии и сокращение срока службы огнеупорных материалов.

11. Кристаллизационные валки в соответствии с настоящим изобретением имеют диаметр 500 - 1500 мм, причем предпочтительным вариантом являются кристаллизационные валки диаметром ∅800 мм. Применяется двухступенчатая система дозирования и распределения расплавленной стали (промежуточный ковш + распределитель). Расплавленная сталь, вытекающая из распределителя, формирует различные схемы распределения вдоль поверхностей валков и двух боковых поверхностей, и течет по двум путям, не мешающим друг другу. Благодаря использованию двухступенчатой системы распределения, в отличие от трехступенчатой, значительно снижается стоимость огнеупорных материалов; путь потока расплавленной стали сокращается, так что падение температуры расплавленной стали уменьшается, и температура выпуска может быть снижена. По сравнению с трехступенчатой системой распределения, температура выпуска может быть снижена на 30 - 50°C. Снижение температуры выпуска может эффективно снизить себестоимость выплавки стали, сэкономить энергию и продлить срок службы огнеупорных материалов. Совместное использование кристаллизационных валков с предпочтительным диаметром валков ∅800 мм и двухступенчатой системы дозирования и распределения расплавленной стали в соответствии с настоящим изобретением не только отвечает требованию стабильного распределения расплавленной стали, но также достигает целей простой структуры, удобной эксплуатации и низкой стоимости обработки.

Описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схематический вид, показывающий технологическую схему процесса непрерывного литья тонкополосной стали с применением двухвалковой машины;

Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему, где показана взаимосвязь между содержанием Sn и средним тепловым потоком;

Фиг. 3 представляет собой принципиальную схему, где показана взаимосвязь между содержанием Sn и шероховатостью поверхности литой стальной полосы;

Фиг. 4 представляет собой тройную фазовую диаграмму MnO - SiO₂ - Al₂O₃ (заштрихованная область - область низкой температуры плавления);

Фиг. 5 представляет собой принципиальную схему, где показаны термодинамические кривые осаждения BN и AlN.

Подробное описание

Далее настоящее изобретение описывается с опорой на следующие примеры и сопроводительные чертежи.

На Фиг. 1 расплавленная сталь, соответствующая композиционному химическому составу согласно настоящему изобретению, проходит через сталеразливочный ковш 1, защитную трубу 2 сталеразливочного ковша 1, промежуточный ковш 3, погружной стакан 4 и распределитель 5, а затем заливается непосредственно в ванну 7 расплава, образованную боковыми уплотнительными плитами 6a, 6b и двумя вращающимися в противоположных направлениях кристаллизационными валками 8a, 8b, способными быстро охлаждаться. Расплавленная сталь застывает на окружных поверхностях вращающихся кристаллизационных валков 8a, 8b, образуя застывшую оболочку, которая постепенно увеличивается и в итоге формирует полосу 11 толщиной 1,5-3 мм в минимальном зазоре (место зажима) между двумя кристаллизационными валками. Диаметр кристаллизационных валков в соответствии с настоящим изобретением составляет 500 - 1500 мм, внутрь валков подается вода для охлаждения. В зависимости от толщины литой полосы скорость литья на разливочной машине находится в диапазоне 60 - 150 м/мин.

После выхода литой полосы 11 из под кристаллизационных валков 8a и 8b её температура составляет 1420 - 1480°C, и она попадает непосредственно в нижнюю закрытую камеру 10. В нижнюю закрытую камеру 10 для защиты стальной полосы от окисления подается инертный газ. Защитная антиоксидантная атмосфера может представлять собой N₂, или Ar, или другой неокисляющий газ, например, газ CO2, полученный путем сублимации сухого льда. Концентрация кислорода в нижней закрытой камере 10 поддерживается на уровне < 5%. Защита литой полосы 11 от окисления, обеспечиваемая нижней закрытой камерой 10, распространяется на вход прокатного стана 13. Температура литой полосы на выходе из нижней закрытой камеры 10 составляет 1150 - 1300°C. Затем литая полоса поступает на стан 13 горячей прокатки через поворотную проводковую плиту 9, прижимные валки 12 и прокатный стол 15. После горячей прокатки образуется горячекатаная полоса толщиной 0,8 - 2,5 мм. Прокатанная стальная полоса охлаждается методом газового распыления с использованием газораспылительного устройства 14 быстрого охлаждения для улучшения равномерности температуры стальной полосы. После отрезания головной части стальной полосы летучими ножницами 16, отрезанная головная часть падает в яму 18 вдоль проводковой плиты 17, а горячекатаная полоса с отрезанной головной частью поступает на моталку 19 для сматывания. После снятия рулона стали с моталки он охлаждается на воздухе до комнатной температуры. Наконец, полученный стальной рулон может быть использован после травления-правки или после травления-горячего цинкования.

Далее следует описание настоящего изобретения с иллюстрацией на примерах. В Таблице 2 приведены химические составы стали из приведённых примеров, Fe и неизбежные примеси - остальное. В Таблице 3 приведены технологические параметры способа изготовления стали, а механические свойства полученных в итоге горячекатаных полос приведены в Таблице 4.

Испытания на коррозионную стойкость стали из Примеров: 72-часовые эксперименты по периодической инфильтрации и циклической коррозии проводились в соответствии с Методом испытаний коррозионно-стойкой стали на периодическую инфильтрацию и коррозию (TB/T2375-93) с использованием в качестве сравнительных образцов обычной углеродистой стали марки Q345B, а также традиционную сталь SPA-H, устойчивую к атмосферной коррозии. Значение средней скорости коррозии было получено путем вычисления потери массы вследствие коррозии на единицу площади образца, а затем было получено значение относительной скорости коррозии стали. Результаты испытаний приведены в Таблице 5.

Подводя итог, можно сказать, что высококоррозионностойкая сталь, изготовленная с разработанным композиционным составом с использованием технологии непрерывного литья тонкой полосы в соответствии с настоящим изобретением, имеет предел текучести ≥ 350 МПа, предел прочности на растяжение ≥ 480 МПа, относительное удлинение до разрушения ≥ 26% и отношение предела текучести к пределу прочности < 0,8, а изгибаемость в холодном состоянии соответствовует предъявляемым требованиям. Результаты сравнения коррозионной стойкости также показывают, что относительная скорость коррозии стали составляет ≤ 25%.

Химический состав стали, мас.%. Примеры

Таблица 2 № примера C Si Mn P S N O Als Cr Ni Cu Sn B 1 0,026 0,22 1,35 0,008 0,005 0,0078 0,0093 0,0009 4,8 1,9 0,36 - 0,003 2 0,047 0,10 0,90 0,013 0,003 0,0065 0,0110 0,0005 5,0 2,3 0,23 0,005 0,001 3 0,057 0,33 1,28 0,015 0,004 0,0059 0,0150 0,0006 5,2 3,0 0,10 0,033 0,004 4 0,020 0,27 1,10 0,013 0,004 0,0087 0,0130 0,0007 4,3 2,6 - 0,040 0,006 5 0,026 0,43 0,65 0,009 0,002 0,0052 0,0120 0,0008 4,0 1,9 0,46 0,015 0,003 6 0,048 0,41 0,67 0,012 0,002 0,0046 0,0070 0,0005 5,2 1,0 0,53 - 0,005 7 0,056 0,19 0,85 0,015 0,003 0,0040 0,0100 0,0008 6,0 1,2 0,16 0,038 0,003 8 0,037 0,38 1,00 0,014 0,004 0,0100 0,0085 0,0003 4,3 1,6 0,60 0,014 0,002 9 0,045 0,35 0,84 0,018 0,003 0,0074 0,0200 0,0006 5,6 2,5 0,43 0,026 0,004 10 0,060 0,44 0,40 0,020 0,001 0,0055 0,0125 0,0004 5,5 2,2 - 0,018 0,006 11 0,038 0,50 0,65 0,010 0,002 0,0091 0,0090 0,0005 4,5 2,7 0,49 0,007 0,003 12 0,042 0,27 1,70 0,012 0,0067 0,0084 0,0118 0,0003 5,7 1,7 0,34 - 0,002 13 0,028 0,46 1,37 0,008 0,004 0,0048 0,0132 0,0006 4,5 2,9 - 0,033 0,005 14 0,033 0,28 1,40 0,017 0,003 0,0064 0,0075 0,0005 5,7 1,8 0,28 0,029 0,004

Технологические параметры способа изготовления. Примеры

Таблица 3 № примера Толщина литой полосы, мм Атмосфера в нижней закрытой камере Концентрация кислорода в нижней закрытой камере, % Температура горячей прокатки, °C Степень обжатия при горячей прокатке, %. Толщина горячекатаной полосы, мм Скорость охлаждения после прокатки, °C/с Температура намотки, °C 1 2,1 Ar 3,5 1180 29 1,5 55 695 2 2,5 Ar 4,1 1220 50 1,25 30 700 3 2,2 N₂ 2,4 1200 45 1,2 79 660 4 1,8 CO₂ 2,6 1150 31 1,25 20 660 5 1,5 Ar 3,5 1185 33 1,0 82 670 6 2,6 Ar 2,8 1100 42 1,5 62 650 7 1,9 N₂ 1,5 1190 21 1,5 25 600 8 1,6 CO₂ 0,6 1220 22 1,25 50 680 9 1,5 N₂ 1,1 1250 33 1,0 22 650 10 2,0 N₂ 1,7 1170 30 1,4 75 690 11 2,6 Ar 1,6 1240 42 1,5 100 685 12 2,2 N₂ 2,6 1170 43 1,25 60 675 13 2,0 CO₂ 2,4 1180 50 1,0 30 680 14 1,6 Ar 2,5 1160 31 1,1 25 660

Механические свойства стальных изделий. Примеры

Таблица 4 № примера Толщина литой полосы, мм Толщина конечного продукта, мм Предел текучести, МПа Предел прочности на растяжение, МПа Относительное удлинение до разрушения, % Отношение предела текучести к пределу прочности Диаметр центра кривой а при изгибе на 180° = толщина полосы 1 2,1 1,5 375 535 30 0,70 Удовлетворительно 2 2,5 1,25 418 560 29 0,75 Удовлетворительно 3 2,2 1,2 365 490 30 0,74 Удовлетворительно 4 1,8 1,25 388 532 28 0,73 Удовлетворительно 5 1,5 1,0 375 498 34 0,75 Удовлетворительно 6 2,6 1,5 367 487 31 0,75 Удовлетворительно 7 1,9 1,5 358 495 29 0,72 Удовлетворительно 8 1,6 1,25 395 535 31 0,74 Удовлетворительно 9 1,5 1,0 375 509 26 0,74 Удовлетворительно 10 2,0 1,4 388 518 32 0,75 Удовлетворительно 11 2,6 1,5 370 503 31 0,74 Удовлетворительно 12 2,2 1,25 399 538 34 0,74 Удовлетворительно 13 2,0 1,0 376 506 33 0,74 Удовлетворительно 14 1,6 1,1 375 497 32 0,75 Удовлетворительно

Результаты испытаний стали на устойчивость к атмосферной коррозии. Примеры

Таблица 5 № примера Средняя скорость коррозии, мг/(см²⋅ч) Относительная скорость коррозии, % Q345B 0,4902 100 SPA-H 0,2148 43,82 1 0,1152 23,50 2 0,1178 24,03 3 0,1038 21,18 4 0,1156 23,58 5 0,1202 24,52 6 0,1087 22,17 7 0,1161 23,68 8 0,1126 22,97 9 0,1218 24,85 10 0,1169 23,85 11 0,1187 24,21 12 0,1068 21,79 13 0,1143 23,32 14 0,1194 24,36

Изобретение относится к области металлургии, а именно к тонколистовой стали, имеющей среднюю скорость коррозии <0,1250 мг/(см²⋅ч), используемой в качестве материала для железнодорожной промышленности, в частности для изготовления отсеков «зеленых» поездов. Тонколистовая сталь имеет следующий химический состав, мас.%: С: 0,02-0,06, Si: 0,1-0,5, Mn: 0,4-1,7, P ≤ 0,02, Cr: 4,0-6,0, Ni: 1,0-3,0, S ≤ 0,007, N: 0,004-0,010, Als < 0,001, B: 0,001-0,006, общий кислород [O]_T: 0,007-0,020, Cu: 0,1-0,6 и/или Sn: 0,005-0,04, Fe и неизбежные примеси - остальное, при этом Mn/S ≥ 250. Сталь обладает как высокими механическими характеристиками, так и высокой коррозионной стойкостью. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил., 5 табл.

1. Тонколистовая сталь, имеющая среднюю скорость коррозии <0,1250 мг/(см²⋅ч), имеющая следующий химический состав, мас.%: С: 0,02-0,06, Si: 0,1-0,5, Mn: 0,4-1,7, P ≤ 0,02, Cr: 4,0-6,0, Ni: 1,0-3,0, S ≤ 0,007, N: 0,004-0,010, Als < 0,001, B: 0,001-0,006, общий кислород [O]_T: 0,007-0,020, Fe и неизбежные примеси - остальное, а также включающий в себя один или оба из следующих компонентов, мас.%: Cu: 0,1-0,6 и Sn: 0,005-0,04, при этом Mn/S ≥ 250.

2. Сталь по п. 1, имеющая предел текучести ≥ 350 МПа, предел прочности на растяжение ≥ 480 МПа, относительное удлинение до разрушения ≥ 26% и относительную скорость коррозии ≤ 25%.

3. Сталь по п. 1, имеющая отношение предела текучести к пределу прочности ≤ 0,75.

4. Сталь по п. 1 или 2, имеющая смешанную микроструктуру перлита + игольчатого феррита.

5. Способ изготовления тонколистовой стали, имеющей среднюю скорость коррозии <0,1250 мг/(см²⋅ч) по любому из пп. 1–4, включающий следующие этапы:

а) выплавка: контролируют основность a = CaO/SiO₂ шлака при a < 1,5, предпочтительно a < 1,2, или a = 0,7-1,0, при этом отношение MnO/SiO₂ в расплавленной стали для получения тройного включения MnO-SiO₂-Al₂O₃ поддерживают на уровне 0,5-2, предпочтительно 1-1,8, при этом содержание свободного кислорода [O]_Free в расплавленной стали составляет 0,0005-0,005%, и при этом в расплавленной стали Mn/S ≥ 250;

в) непрерывное литье: используют двухвалковое непрерывное литьё тонкой полосы, при котором в наименьшем зазоре между двумя кристаллизационными валками формируют литую полосу толщиной 1,5-3 мм, при этом кристаллизационные валки имеют диаметр 500-1500 мм, предпочтительно 800 мм, причем для охлаждения внутрь кристаллизационных валков подают воду, при этом разливочная машина имеет скорость литья 60-150 м/мин, а для подачи расплавленной стали при непрерывной разливке используют двухступенчатую систему дозирования и распределения расплавленной стали, т.е. промковш + распределитель;

с) защита нижней закрытой камеры: после выхода из-под кристаллизационных валков непрерывно литой полосы она имеет температуру 1420-1480°C и поступает непосредственно в нижнюю закрытую камеру, в которую подают неокисляющий газ, причем концентрацию кислорода в нижней закрытой камере поддерживают на уровне <5%, при этом литая полоса на выходе из нижней закрытой камеры имеет температуру 1150-1300°C;

d) горячая прокатка в оперативном режиме: литую полосу через валки в нижней закрытой камере подают на прокатный стан, где она прокатывается в стальную полосу толщиной 0,8-2,5 мм при температуре прокатки 1100-1250°C и степени обжатия 10-50%, предпочтительно 30-50%, при этом толщина стальной полосы составляет 0,8-2,5 мм, предпочтительно 1,0-1,8 мм;

е) послепрокатное охлаждение стальной полосы: прокатанную стальную полосу охлаждают методом газового распыления, при этом скорость охлаждения составляет 20-100°C/с;

f) намотка стальной полосы: после охлаждения горячекатаную стальную полосу сматывают в рулон при температуре намотки 600-700°C.

6. Способ по п. 5, включающий в себя этап g): последующая обработка, при которой стальной рулон травят и плющат, а затем используют как травленый-плющеный рулон, или стальной рулон травят и гальванизируют, а затем используют как гальванизированный лист.

7. Способ по п. 5, при котором на этапе a) для выплавки расплавленной стали используют электрическую печь, где в качестве сырья для выплавки выбирают 100% стальной лом без предварительной сортировки, либо для выплавки используют конвертер с получением расплавленной стали, где стальной лом добавляют в конвертер в количестве ≥ 20 мас.% от сырья для выплавки без предварительной сортировки, при этом расплавленная сталь затем поступает в печь агрегата комплексной обработки стали, печь установки вакуумной дегазации/вакуум-кислородного обезуглероживания или печь циркуляционного вакуумирования для последующего рафинирования.

8. Способ по п. 5, при котором на этапе c) в качестве неокисляющего газа используют N₂, Ar или CO₂, полученный сублимацией сухого льда.

9. Способ по п. 5, при котором на этапе e) при охлаждении методом газового распыления используют соотношение расхода газа и воды 15:1-10:1, давление газа 0,5-0,8 МПа и давление воды 1,0-1,5 МПа, при этом расход имеет единицу измерения м³/ч.

10. Способ по п. 5, при котором на этапе f) для намотки используют двухкатушечную моталку или карусельную моталку.

11. Способ по п. 5, при котором на этапе f) после охлаждения некачественную головную часть горячекатаной стальной полосы отрезают с помощью ножниц, а затем сматывают в рулон при температуре намотки 600-700°C.