Способ изготовления холоднокатаного оцинкованного листа Советский патент 1987 года по МПК C21D9/48 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изготовлению холоднокатаного листа с антикоррозионным покрытием.

Целью изобретения является повышение прочности листа при сохранении пластичности.

Сущность изобретения заключается в использовании для изготовления холоднокатаного листа малоуглеродистых низколегированных сталей, приобретающих после соответствующей термической обработки двухфазную структуру, состоящую из мартенсита или нижнего бейнита и феррита о Такая структура получается после нагрева стали до температуры в интервале Ас,-Ас5, выдержки при этрй температуре для образования необходимого соотношения аустенита и феррита и посл дующего быстрого охлажден1; я для превращения аустенита в мартенсит или нижний бейнит.

Сталь с двухфазной структурой обладает повышенной прочностью при сохранении достаточной пластичности

После очистки стальной полосы 13 от прокатного масла полосу нагревают в печи 2 с защитной атмосферой до температурного интервала Ас,-АСз и выдерживают в печи 3 для вьщержки в течение 1-2 мин. Защитный газ содержит 10-25% водорода и 90-75% азота. В последней зоне 4 печи 3 для выдерж ки, температуру стали регулируют надлежащим образом выше температуры Ас перед ее охлаждением в цинкоалюмини- |евой ванне. Ванна 5 изготовлена из керамики и снабжена охлаждающим устройством 6 и.аи теплообменником для предупреждения повышения температуры 25 цинкоалюминиевой ванны вследствие влияния энергии, вносимой стальной полосой. Экран 7 охлаждают водой. Циркуляция жидкого металла обеспечивается с помощью насоса 8, снабженИспользование в качестве охлажда- ницей среды при охлаждении полосы с температуры отжига до 420-460 С цин- jO керамическим турбинным колесом, коаллюминиевого расплава, служащего Жидкий металл равномерно течет по

для нанесения антикоррозионного динко- алюминиевого покрытия, а также последующее ускоренное охлаждение полосы до температуры ниже 300°С позволяют получить оцинкованный лист с двухфазной структурой при хорошем сцеплении цинкового покрытия со сталью.

Введение в цинкоалюминиевый сплав 4-6% алюминия обеспечивает снижение температуры ванны цинкования до 400- 440 С вместо 440-460 с по прототипу, что позволяет получить хорощее сцепление покрытия несмотря на более высокую температуру цинкования стальной полосы.

На чертеже приведена схема агрегата для изготовления оцинкованного листа предлагаемым способом.

Агрегат содержит установку 1 для очистки стальной поло,сы от прокатного масла, печь 2 для нагрева стальной полосы до температурного интервала , печь 3 для вьщержки, последняя зона 4 которой выходит в цинкоалюминиевую ванну 5, в которой размещено, охлаждающее устройство 6, охлаждаемый экран 7, насосное устройство 8 для обеспечения циркуляции

и

13116222

расплава и -направляющие ролики 9 для направления стальной полосы через цинкоалюминиевую ванну, сопла 10 и 11 для охлаждения газом и воздухом и сопла 12 для подачи водовоздушной смеси.

5

Способ осу1цествляют следующим об- разом.

После очистки стальной полосы 13 от прокатного масла полосу нагревают в печи 2 с защитной атмосферой до температурного интервала Ас,-АСз и выдерживают в печи 3 для вьщержки в течение 1-2 мин. Защитный газ содержит 10-25% водорода и 90-75% азота. В последней зоне 4 печи 3 для выдержки, температуру стали регулируют надлежащим образом выше температуры Ас перед ее охлаждением в цинкоалюмини- |евой ванне. Ванна 5 изготовлена из керамики и снабжена охлаждающим устройством 6 и.аи теплообменником для предупреждения повышения температуры 25 цинкоалюминиевой ванны вследствие влияния энергии, вносимой стальной полосой. Экран 7 охлаждают водой. Циркуляция жидкого металла обеспечивается с помощью насоса 8, снабженjO керамическим турбинным колесом, Жидкий металл равномерно течет по

.35

40

поверхности полосы через сопла, размещенные по обеим сторонам полосы, и разливается по всей ее ширине. Благодаря этому, температура металла в зтой. точке ванны остается постоянной несмотря на большое количество тепловой энергии,, содержащейся в стальной полосе, и в то же время эффект резкого охлаждения жидкого цинка может

регулироваться посредством расхода жидкого цинка. При изменении скорости стальной полосы время оцинкования может сохраняться постоянным за счет

2 регулирования высоты расположения направляющих, роликов 9 известными способами (например, они будут устанавливаться в нужном положении автоматически в зависимости от скорости

50 полосы). После цинковой ванны толщина покрытия регулируется с помощью сопел 10 газовых струй. После этого расплавленное покрытие быстро отверж- дают с помощью струй холодного воз52 духа, после чего стальную полосу быстро охлаждают до температуры ниже с помощью сопел 12 для воздуш- но-вс1дяных струй о, Сопла 11 и 12 можно регулировать на различную высоту

fO

соответственно скорости стальной полосы.

Согласно предлагаемому способу сталь резко охлаждают от температуры в интервале , где сталь имеет ферритно-аустенитную структуру, в цинкоалюминиевой ванне в течение такого времени, которое необходимо для образования цинкового покрытия, после чего сталь еще раз быстро охлаждают с помощью воздушных и водяных струй до температуры ниже . Общее время ускоренного охлаждения полосы составляет 5-10 с.

Быстрое охлаждение стали обеспечи-jf вает нужное осаждение атомов углерода, захваченных ферритной матрицей при образовании минимального излишка, и изготовление покрытой, отпущенной и двухфазной - (феррит и бей- кит (мартенсит) - качественной сталь ной полосы, что невозможно осуществить известным способом из-за меньшей скорости охлаждения стальной полосы в отжигательной печи перед нанесением покрытия в цинковой ванне.

Эвтектическая цинкоалюминиевая ванна, содержащая 4-6% алюминия, при низкой рабочей температуре 400-440°С обеспечивает хорошее формирование и сцепление покрытия несмотря на использование высокой температуры полосы, входящей в цинковую ванну В известном способе это неосуществимо из-за малого содержания алюминия в цинковом расплаве (менее 0,2%) и высокой температуры ванны (свьппе 450 С) обусловленной тем, что температура плавления такого сплава равна 420 С.

4 Т а

блица 2

Свойства

Сталь 1 I

Сталь 2

20

Предел прочности

на разрыв, МПа 643 485

Предел текучести,

МПа270 203

Предел текучести/

предел прочности

на разрыв 0,42 0,43

Относительное удлинение, % 32 36

Относительная де-. - формация на пределе текучести, % О О

25

30

Полученные механические свойства являются типичными для двухфазных сталей, характерной особенностью которых является низкое отношение предела текучести к пределу прочности и нулевая деформация на пределе текучести.

Формула изобретения

35

1 .Способ изготовления холоднокатаного оцинкованного листа, преимущественно из малоуглеродистых низколегированных сталей, включаю1ций обезхи я„ «п Ап ривание холоднокатаной полосы, нагрев Согласно предлагаемому способу из-40 защитной .атмосфере до температуры

готавливали оцинкованный лист из ста лей, составы которых представлены в табл.1.

Таблица 1

, выдержку, ускоренное охлаждение до температуры цинкования в цинкоалюминиевом расплаве, цинкование для нанесения на сталь покрытия из цинкоалюминиевого сплава и последующее ускоренное охлаждение воздухом и водой, о тличающийся тем, что, с целью повьппения прочносМеханические свойства изготовленного листа представлены в табл. 2.

4 Т а

блица 2

Свойства

Сталь 1 I

Сталь 2

Предел прочности

на разрыв, МПа 643 485

Предел текучести,

МПа270 203

Предел текучести/

предел прочности

на разрыв 0,42 0,43

Относительное удлинение, % 32 36

Относительная де-. - формация на пределе текучести, % О О

Полученные механические свойства являются типичными для двухфазных сталей, характерной особенностью которых является низкое отношение предела текучести к пределу прочности и нулевая деформация на пределе текучести.

Формула изобретения

, выдержку, ускоренное охлаждение до температуры цинкования в цинкоалюминиевом расплаве, цинкование для нанесения на сталь покрытия из цинкоалюминиевого сплава и последующее ускоренное охлаждение воздухом и водой, о тличающийся тем, что, с целью повьппения прочности при сохранении пластичности, ускоренное охлаждение полосы после ее нагрева .и вьщерхзси при температуре Ас производят до 420-490 С в цинкоалюминиевом расплаве, а после цинкования полосу ускоренно охлаждают до температуры ниже ЗОО С сначала воздухом, а затем водовоздушной смесью цпя получения двухфазной структуры, стали.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ускоренное охлаждение полосы в цинкоалюминиевом расплаве производят при содержании в нем ашоминия 4-6%.

3, Способ по п, 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем что ускоренное охлаждение полосы в цинкоалюминиевом рас- Ш1:аве производят при его температуре 400-460 С,

Изобретение относится к области прокатного производства и наиболее эффективно может быть использовано, например, при горячей прокатке алюминия и его сплавов на широкополосовых станах. Цель изобретения - улучшение качества проката, уменьшение расхода эмульсии и повьшение долговечности рабочих валков. Способ заключается в том, что при прокатке в очаг дефор- .мации подают охлаждаязщую эмульсию, при этом подачу производят дифференцированно, а именно при толщине полосы более 100 мм - только на полосу, а при толщине полосы до 100 мм до конечного размера - только на валки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил, 2 табл. i О) ю to см

Редактор А. Лежнина

Составитель А Техред Л.Олейник

Заказ 1907/58 Тираж 550 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и от 4срытий 113035J Москва, Ж-ЗЗ Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор АО Ильин