Способ производства стальной полосы с металлическим покрытием Советский патент 1982 года по МПК B21B3/00 

улучшение качества стальной полосы с покрытиями.

Цель достигается тем., что в известном способе изготовления высокопрочной оцинкованной листовой стали, включающем горячую прокатку, травление, очистку, иагрев, нанесение покрытия, охлаждение, после горячей прокатки проводят теплую прокатку при 150-600° С с обжатиями за проход 10-60%, а нагрев осуидествляют до температуры отжига в защитней атмосфере с выдержкой.

По предложенному способу после горячей прокатки стальную полосу подвергают теплой прокатке при 150-600°С с обжатием 10-60% перед смоткой гор|Ячекатаной полосы в рулон в непрерывной линии широкополосного стана горячей прокатки.

При температуре менее 150° С эффективность теплой прокатки снижается из-за увеличения сопротивления деформации стальной полосы. При температуре более 600° С происходит рекристаллизация структуры стали, что приводит к снижению прочностных свойств стальной полосы.

При обжатии менее 10% не достигается требуемый высокий уровень механических свойств стальной полосы (временное сопротивление разрыву, предел текучести). При обжатии более 60% резко снижается пластичность стальной полосы, увеличивается сопротивление деформации при прокатке.

В процессе теплой прокатки при 150- 600° С с об.-катиями 10-60% фор.мнруются развитая и термически устойчивая субструктура и общая фрагментация тонкого строения, обеспечивающая высокий уровень механических свойств теплокатаной стальной полосы с достаточным ресурсом пластичности.

Кроме того, термически устойчивая субструктура стальной полосы препятствует росту интерметаллического хрупкого слоя покрытия при нанесении на полосу алюминиевого, цинкового покрытия погружением 3 расплавленный металл (А1, Zn и их сплавы). После теплой прокатки стальную полосу подвергают травлению, химической очистке и предварительному нагреву на агрегате непрерывного горячего цинкования или горячего алюминирования.

Предварительный нагрев стальной полосы осуществляют в окислительной или безокислительной атмосфере с целью удаления жировых и других загрязнений на поверхности полосы. Кроме того, предварительный нагрев стальной полосы позволяет сократить общий цикл термической обработки в проходной печи агрегата непрерывного горячего цинкования или горячего алюминирования.

Для получения алюминированной, оцинкованной стальной полосы с широкой гаммой механических свойств перед нанесением покрытия проводят непрерывный

отжиг стальной полосы в защитной атмосфере в проходной печи агрегата непрерывного горячего цинкования или горячего алюминирования при 550-950° С.

При температуре менее 550° С снимаются только остаточные напряжения наклепанной полосы, поэтому исходное относительное удлинение (пластичность) стальной полосы не повышается.

При температуре выше 950° С снижаетоя пластичность стальной полосы из-за чрезмерного роста зерен, т. е. проис.:одит перегрев ста.ли.

При непрерывной термообработке стальной полосы в проходной печи агрегата непрерывного действия в защитной атмосфере при 550-950° С в течение 60- 150 с, пластичность стали увеличивается в результате структ фных изменений в металле (полигонизация, частичная и полная

рекристаллизация структуры стальной полосы).

После непрерывной термообработки стальную полосу охлаждают в защитной

атмосфере до температуры нанесения покрытия и наносят покрытие, затем охлаждают. После нанесени.я покрытия и охлаждения алюминированная, оцинкованная стальная полоса может подвергаться дрессировке с обжатием 0,5-2,0%.

Пример 1. Горячекатаи ю полосу из стали марки 08КП толщиной 2,0 мм подвергали теплой прокатке при 150° С на стане кварто с обжатием 10%. После тенлой прокатки и охлаждения стальную полосу травили в растворе соляной кислот;,. Термообработку теплокатаной полосы проводили в защктной атмосфере при 600° С в течение 150 с. Далее осущестр.ляли охлаждение и подготовку поверхности стали (теплокатаной) к нанесению покрытия, которая включала электролитическое обезжиривание в щелочном растворе (NaOH 20 г/л, NasCOs 30 г/л, КазР04

12Н2О 70 г/л) при плотности тока 6- 8 А/дм, промывку в проточной воде, травление в растворе соляной кислоты, промывку в проточной воде и флюсование. Алюминирование теплокатаной стальной полосы проводили при температуре расплава алюминия с кремнием (6% Si) 700° С и продолжительности выдержки образцов в расплаве алюминия 20 с; после чего алюминнрованную стальную полосу

охлаждали.

Механические свойства алюминированной теплокатаной стальной полосы:

3 45 кгс/мм.

54 КГС/ММ2, 3, 24%.

Прочность сцепления покрытия (загиб на 65 180° С) хорошая.

Пример 2. Горячекатаную полосу стали марки OSKiFl толщиной 2,0 мм подвергали теплой прокатке при 400° С на стане кварто с обжатием 35%. После теплой прокатки и охлаждения стальную полосу травили в растворе соляной кислоты.

Термообработку теплокатаной стальной полосы проводили в защитной атмосфере при 700° С в течение 90 с. Далее осуществляли охлаждение и подготовку поверхности стали (теплокатаной) к нанесению покрытия, как в примере 1.

Алюминирование теплокатаной стальной полосы проводили при температуре расплава алюминия с кремнием (7% Si) 720° С и продолжительности выдержки образцов в горячем расплаве 15 с, после чего алюминированную стальную полосу охлаждали.

Механические свойства алюминированной теплокатаной стальной полосы: 50 КГС/ММ2, CB 60 КГС/ММ2, 3, 22%. Прочность сцепления покрытия (загиб на 180°) хорошая.

Пример 3. Горячекатаную полосу из стали марки 08КП толщиной 2,0 мм подвергали теплой прокатке при 600°С на стане кварто с обжатием 60%. После теплой прокатки и охлаждения стальную полосу травили в растворе соляной кислоты. Термообработку теплокатаной полосы проводили в защитной атмосфере при 950° С в течение 60 с. Далее осуществляли охлаждение и подготовку поверхности стали (тенлокатаной) к нанесению покрытия, как в примере Д.

Алюминирование теплокатаной стальной полосы проводили при температуре расплава алюминия с кремнием (9% Si) 700° С и продолжительности выдержки образцов в горячем расплаве 10 с, после чего алюминированную стальную полосу охлалсдали.

Механические свойства алюминированной теплокатаной стальной полосы; 3 20 КГС/ММ2, 3, 38 кгc/мм, з 50%. ГТрочность сцепления покрытия (загиб на 180°) хорощая.

Пспользование предложенного способа производства стальной полосы с металлическими покрытиями обеспечивает по сравнению с известными способами сле5 дующие преимущества:

1. Увеличение производительности процесса - теплую прокатку при 150-600° С с обжатием 10-60% можно осуществить в непрерывной линии щирокополосного стана горячей прокатки перед смоткой горячекатаной стальной полосы в рулон; при холодной прокатке горячекатаной стальной полосы, чтобы осуществить обжатие 10- 35% (прототип) или 40-80%, надо проводить эту операцию на отдельно стоящем реверсивном либо многоклетьевом прокатном стане (снижается производительность процесса из-за увеличения цикличности производства).

0 2. Улучщение качества стальной полосы с металлическими покрытиями: сочетание высокой прочности и пластичности теплокатаной стальной полосы, высокая прочность сцепления покрытия со стальной ос5 новой.

Формула изобретения

Способ производства стальной полосы 0 с металлическим покрытием, включающий горячую прокатку, травление, очистку, нагрев, нанесение покрытия, охлаждение, о тличающийся тем, что, с целью улучщения качества стальной полосы и повыще5 ния производительности процесса, после горячей прокатки проводят теплую прокатку при 150-600° С с обжатиями 10-60% за проход, а нагрев осуществляют до температуры отжига в защитной атмосфере с 0 выдержкой.

/

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Виткин А. И. и др. Металлические 5 покрытия листовой и полосовой стали,

1971, с. 132.

2.Патент Японии №20217, кл. 12 С 521, 1971 г.