Способ производства холоднокатаных полос Советский патент 1993 года по МПК B21B1/22 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве холоднокатаного листа.

Цель изобретения - одновременное повышение прочности и штампуемости стального холоднокатаного листа за счет управления процессами фазо- и текстурообразо- вания.

Это достигается тем, что в способе производства холоднокатаных полос из стали,

содержащей, мае. %: С 0,09; ,02-1,0; S) 0,25; 0.02 А1 0,08; .04- 0,10; S 0.025; .005-0,05; ,005- 0,03; остальное железо и неизбежные примеси, включающий горячую прокатку, принудительное охлаждение перед смоткой гтолосы в рулон, смотку в рулон при ТСм 500-600 С, холодную прокатку с обжатием 60-80%, рекристаллизационный отжиг с окончательной выдержкой при 700-780°С и дрессировку, охлаждение полосы после горячей прокатки производят с градиентным отводом тепла перпендикулярно плоскости полосы наг отводящем рольганге за счет превышения не менее, чем в 1,5 раза интенсивности душирования на верхней поверхности полосы, по сравнению с нижней поверхностью, холодную про- катку полосы производят на разношероховатых рабочих валках с соотношением шероховатостей Ra , причем валки с большей шероховатостью поверхности бочки совмещают с поверхностью полосы, располагающейся во время горячей прокатки снизу, при этом колпако- вый рекристаллизационный отжиг производят в три стадии с разными скоростями нагрева; до 450°С со скоростью ,08-1,6 град/мин, в промежуточном интервале температур 450-560°С - со скоростью ,05- 0,08 град/мин в диапазоне температур 560°С - окончательная температура отжига 700-780°С - со скоростью ,35-0,8 град/мин.

Предлагаемый способ позволяет учитывать механизмы формирования необходимой структуры и текстуры стали с повышенной прочностью и отличной способностью к глубокой вытяжке. Градиентный теплоотвод полосы после горячей прокатки и холодная прокатка в разношер®- ховатых валках применяются для создания в металле осевых полей внутренних напряжений, стимулирующих формирование на специальных границах зерен фосфорсодержащих сегрегации, эффективно бл окирую- щих многочисленное текстурробразование во время рекристаллизациейного отжига стали, тормозящих развитие нежелательной для штамповки кубической компоненты текстуры и сохраняющих в стальном листе после отжига высокий уровень благоприятной для глубокой вытяжки октаэдрической текстуры, Трехстадийный отжиг с замедленным нагревом в диапазоне температур 450-560°0 используется для выделения ме- тастабильного нитрида алюминия, обуславливающего формирование текстуры рекристаллизации с высокой интенсивностью октаэдрической ориентировки. Добавки молибдена и ванадия в сталь вводятся для связывания углерода и азота в карбо- нитриды и усиления влияния на структуру

стали фосфорсодержащих сегрегации. Микролегирование стали и указанная совокупность технологических приемов на разных стадиях производства листовой стали обеспечивает текстурную однородность стали с

.0 очень высокой долей октаэдрической ориентировки зерен повышенной прочностью и максимальными коэффициентами нормальной пластической анизотропии.

Предложенный способ может быть осу5 ществлен следующим образом.

Пример. Сталь с массовой долей элементов, мас.%: С 0,06; SIO,07; MnO,37; P 0,06; AI0,05; V0,02; Мо0.01; S0,013: N0,007 выплавляли в 350-тонном кислородном кон0 вертере, разливали на МНЛЗ в слябы толщиной 250 мм, прокатывали в горячую с температурой конца горячей прокатки Ткп 830°С и температурой смотки полосы в рулон ТСм 520°С. Перед смоткой полосы ох5 лаждали на отводящем рольганге водой, при этом интенсивность душирования верхней поверхности полосы была в 2,3 раза больше, чем интенсивность душирования устанавливалась расходом воды путем от0 ключения части нижних секций душирую- щей установки.

Асимметрично охлажденную полосу прокатывали на 4-х клетьевом стане холодной прокатки с суммарным обжатием 70%

5 на толщину 0,7-0,9 мм, при этом в последней клети устанавливали верхний рабочий валок с шероховатостью мкм, нижний рабочий валок с шероховатостью поверхности Ra2-0,2 мкм. При перемотке полосы

0 в рулон во время холодной прокатки верхняя по горячей прокатке сторона полосы становилась нижней по холодной прокатке. Рулоны холоднокатаной стали массой 20 т и шириной 1250 мм отжигали в одностопной

5 колпачковой печи. В процессе нагрева обеспечивали следующие условия: до температуры 450°С рулоны нагревали с максимальной средней скоростью ,1 град/мин, в интервале температур 4500 560°С средняя скорость нагрева металла составляла 0,06 град/мин, средняя скорость нагрева в интервале 560-740°С составляла 0,50 град/м. Выдержка при окончательной температуре отжига 740°С - 15 ч. Далее

5 рулоны охлаждали в соответствии с действующей инструкцией по отжигу и обрабатывали на дрессировочном стане со степенью обжатия 1%,

Холоднокатаная листовая сталь категории вытяжки ОСВ, полученная по новой технологии, имела следующие механические свойства МПа. МПа. (, ( коэффициент упрочнения 0.211, глубина лунки по Эриксену 11- 12 мм, коэффициент нормальной пластической анизотропии ,81.

П р и м е р 2. Сталь химического состава, мас.%: С 0.05; Si 0,02; Мп 0,20; Р 0,052; AI 0,04; V 0.01; Мо 0,03; S 0,013; Ni 0,008; Сг 0.03; .07; Ni 0.05 выплавляли в кислородном конвертере, разливали на МНЛЗ в слябы толщиной 250 мм, прокатывали в горячую с Ткп 850°С и Тсм 520°С. После горячей прокатки охлаждали с градиентным отводом тепла: интенсивность охлаждения душированием верхней поверхности подката превышала таковое с нижней поверхности в 2,7 раза. Холодная прокатка осуществлялась с суммарной степенью об- жатия 67% на толщину 0,9 мм, шероховатость верхнего рабочего валка .1 мкм, шероховатость нижнего рабочего валка в последнем проходе составляла ,8 мкм. Холоднокатаные рулоны отжигали в одно- стопной кол паковой печи. Скорость нагрева до 450°С - 1,2 град/мин, скорость нагрева в интервале температур 450 560°С -.0,05 град/мин, скорость нагрева от 560°С до конечной температуры отжига 760°С 0,47 град/мин.

Выдержка при температуре отжига 760°С - 17 ч. Полосы холоднокатаной стали дрессировали со степенью обжатия 0,9%.

Холоднокатаная листовая сталь катего- рии вытяжки ОСВ, полученная по новой технологии, имела следующие механические свойства: МПа. МПа, , (, глубина лунки по Эриксену 11-12 мм, коэффициент упрочнения 0,207, коэффициент нормальной анизотропии ,1.

Управление фазо- и текстурообразова- нием позволяет достичь в низкоуглеродистой микролегированной стали высоких уровней прочностных и пластических свойств, максимальных среди известных марок стали коэффициентом нормальной пластической анизотропии R и отличной способностью к глубокой вытяжке.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Полученный по усовершенствованной технологии прокат был испытан у потребителей для штамповки лицевых и силовых деталей сложной формы легковых и грузовых автомобилей. Выход годного составил 99,8-100%.

Внедрение новой технологии с использованием совокупности согласованных технологических приемов на стадиях горячая прокатка, холодная прокатка, рекристалли- зационный отжиг позволило получить холоднокатаную сталь с особо высокой штампуемостью и повышенной прочностью полностью удовлетворяющую требованиям потребителей.

Формула изобретения

1. Способ производства холоднокатаных полос из стали, содержащей, мас.%: С 0.09; ,02-1.0; Si 0,25; 0,02 А1 0.08; .04-0.10; S 0,025; ,005-0,05; ,005-0.03; остальное - железо и неизбежные примеси, включающий горячую прокатку, принудительное охлаждение перед смоткой полосы в рулон на отводящем рольганге, смотку в рулон при 500-600°С, холодную прокатку с обжатием 60-80%, рекристаллизационный отжиг с окончательной выдержкой при 700-780°С и дрессировку, отличающийся тем, что охлаждение полосы после горячей прокатки производят с градиентным отводом тепла перпендикулярно плоскости полосы на отводящем рольганге за счет превышения не менее, чем в 1,5 раза интенсивности охлаждения верхней поверхности полосы посрав- нению с нижней, поверхностью, холодную прокатку полосы производят в разношеро- ховатых рабочих валках с отношением шероховатостей RaVRa2 3-5, причем валки с большей шероховатостью поверхности совмещают с поверхностью полосы, располагающейся во время горячей прокатки снизу.

2. Способ по п.1, о т л и.ч а ю щ и и с я тем, что производят колпаковый рекристаллизационный. отжиг в три стадии с разными скоростями нагрева до 450°С со скоростью ,8-1,6 град/мин, в промежуточном интервале температур 450-560°С - со скоростью ,05-0,08 град/мин, в диапазоне температур 560-700-700°С - со скоростью ,35-0,8 град/мин.

Механические свойства и показатели штампуемости низкоуглеродистых сталей,

изготовленных по известному и предложенному способам

(по результатам мехиспытаний 10 плавок)

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении холоднокатаного листа. Сущность изобретения: холоднокатаную полосу из стали, содержащей, мас.%: С 0,09, ,02-1,0, Si 0,25, 0,02 Al 0,08, Р 0,04-0, 10,S 0 . О 2 5 . V 0,005-0,05, Mo 0,005-0,03, остальное железо и неизбежные примеси, прокатывают в горячем состоянии. Затем осуществляют принудительное охлаждение перед смоткой полосы в рулон. Смотку в рулон проводят при ТСм 500-600°С. Холодную прокатку ведут с обжатием 60-80%. Ре- кристаллизационный отжиг производят с окончательной выдержкой при 700-780°С. Колпаковый рекристаллизационный отжиг производят в три стадии с разными скоростями нагрева: до 450°С со скоростью ,8-1.6 град/мин, в промежуточном интервале температур 450-560°С - со скоростью ,05-0,08 град/мин, в диапазоне температур 560-700-780°С - со скоростью ,37-0,8 град/мин, после отжига осуществляют дрессировку полосы. Охлаждение полосы после горячей прокатки производят с градиентным отводом тепла перпендикулярно ллоскости полосы на отводящем рольганге за счет превышения не менее, чем в 1,5 раза интенсивности душирования на верхней поверхности полосы, по сравнению с нижней поверхностью. Холодную прокатку полосы производят на разношерохова- тых рабочих валках с соотношением шероховатостей Ra1/Ra2 3-5, при этом валки с большей шероховатостью поверхности бочки совмещают с поверхностью полосы, располагающейся во время горячей прокатки снизу. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. (Л С со со ь. VI ы со