[go: up one dir, main page]

RU2745411C1 - Способ производства холоднокатаного проката - Google Patents

Способ производства холоднокатаного проката Download PDF

Info

Publication number
RU2745411C1
RU2745411C1 RU2020111864A RU2020111864A RU2745411C1 RU 2745411 C1 RU2745411 C1 RU 2745411C1 RU 2020111864 A RU2020111864 A RU 2020111864A RU 2020111864 A RU2020111864 A RU 2020111864A RU 2745411 C1 RU2745411 C1 RU 2745411C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
temperature
cold
annealing
heating
Prior art date
Application number
RU2020111864A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Сергеевич Туртыгин
Константин Сергеевич Смирнов
Андрей Викторович Никонов
Павел Валерьевич Антонов
Марина Викторовна Шурыгина
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") filed Critical Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Priority to RU2020111864A priority Critical patent/RU2745411C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2745411C1 publication Critical patent/RU2745411C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/663Bell-type furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/52Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

Изобретение относится к производству холоднокатаного проката из углеродистой качественной стали для изготовления патронов. Способ включает выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг и дрессировку. Температуру конца горячей прокатки поддерживают в диапазоне 820-890°С. Полосы сматывают в рулоны при температуре не более 660°С. Рекристаллизационный отжиг осуществляют в колпаковой печи путем нагрева стопы рулонов со скоростью Y=(-2,05÷(-2,01))×М+110,5, где (-2,05÷(-2,01)) - эмпирический коэффициент из диапазона, М - максимальный вес рулона в садке, т, 110,5 - эмпирический коэффициент, в течение времени, ч, равного 1/2 массы, т, максимального рулона в садке до температуры начала отжига 680-720°С, выдерживают до температуры конца отжига 650-690°С в течение времени, равного времени нагрева, затем охлаждают в течение 1-4 часов. Выплавляют сталь следующего состава, мас.%: углерод 0,07-0,22, кремний не более 0,18, марганец 0,15-0,50, сера не более 0,020, фосфор не более 0,030, хром не более 0,20, никель не более 0,30, медь не более 0,30, алюминий 0,01-0,07, титан не более 0,01, ниобий не более 0,01, ванадий не более 0,01, азот не более 0,015, железо и неизбежные примеси остальное. Обеспечивается увеличение выхода годного холоднокатаного проката за счет повышения комплекса механических свойств. 2 табл.

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к технологии изготовления холоднокатаного проката из углеродистой качественной стали для изготовления патронов.
Известен способ производства листовой углеродистой стали, включающий холодную прокатку полос, рекристаллизационный отжиг стопы рулонов в колпаковой печи с нагревом до температуры отжига 670-710°С и охлаждением, согласно которому нагрев стопы рулонов в температурном интервале от 190-210°С до температуры отжига ведут со средней скоростью не выше 72°С/ч, а охлаждение стопы рулонов производят вначале до температуры 650-680°C за время 7-15 ч, по истечении которого охлаждение завершают с произвольной скоростью, при этом холодную прокатку осуществляют с суммарным относительным обжатием 55-80%, а углеродистая сталь имеет следующий химический состав, мас.%:
Углерод 0,02-0,12
Марганец 0,08-0,55
Алюминий 0,01-0,10
Кремний Не более 0,05
Сера не более 0,03
Фосфор Не более 0,03
Азот не более 0,012
Железо Остальное
(Патент РФ №2309990, МПК C21D 8/04, C21D 1/26, опубл. 10.11.2007 г.)
Недостатком известного способа нестабильный уровень выхода годного по прочностным характеристикам.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства холоднокатаного проката, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи и дрессировку согласно которому выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%:
Углерод 0,06-0,12
Кремний Не менее 0,40
Марганец 1,10-1,50
Хром Не менее 0,10
Железо и неизбежные примеси Остальное
при этом рекристаллизационный отжиг осуществляют путем нагрева рулонов до температуры Т=-1,1239×ε+665,42, где 1,1239 - эмпирический коэффициент, ε - степень обжатия при холодной прокатке, %, 665,42 - эмпирический коэффициент, выдерживают под нагревательным колпаком с отключенными горелками не более 4 часов, затем с температуры не менее 580°С осуществляют ускоренное охлаждение под муфелем со скоростью 25-35°С/час (Патент РФ №263847, МПК C21D 8/04, C21D 9/48, C21D 9/663, опубл. 04.05.2016 г.).
Недостатком известного способа является низкий выход годного по относительному удлинению.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение выхода годного холоднокатаного проката за счет повышения комплекса механических свойств.
Технический результат достигается тем, что в способе производства холоднокатаного проката, включающем выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг и дрессировку согласно изобретению температуру конца горячей прокатки поддерживают в 820-890°С, полосы сматывают в рулоны при температуре не более 660°С, а рекристаллизационный отжиг осуществляют в колпаковой печи путем нагрева стопы рулонов со скоростью Y=(-2,05÷(-2,01)) × М+110,5, где (-2,05÷(-2,01)) - эмпирический коэффициент из диапазона, М-максимальный вес рулона в садке, т, 110,5 - эмпирический коэффициент, в течение времени, ч, равного 1/2 массы, т, максимального рулона в садке, до температуры начала отжига 680-720°С, выдерживают до температуры конца рекристаллизационного отжига 650-690°С в течение времени, равного времени нагрева, затем охлаждают с выключенными горелками под нагревательным колпаком без подачи воздуха в течение 1-4 часов, при этом выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%:
Углерод 0,07-0,22
Кремний Не более 0,18
Марганец 0,15-0,50
Сера Не более 0,020
Фосфор Не более 0,030
Хром Не более 0,20
Никель Не более 0,30
Медь Не более 0,30
Алюминий 0,01-0,07
Титан Не более 0,01
Ниобий Не более 0,01
Ванадий Не более 0,01
Азот Не более 0,015
Железо и неизбежные примеси Остальное
Сущность изобретения заключается в следующем. На механические свойства холоднокатаного проката влияют как химический состав стали, так и режимы деформационно-термической обработки.
Углерод - один из упрочняющих элементов, при содержании углерода менее 0,07% прочностные свойства стали ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,22% приводит к снижению пластичности стали, что недопустимо.
Кремний раскисляет и упрочняет сталь. Увеличение содержания этого элемента более 0,22% приводит к потере пластичности стали, что недопустимо.
Марганец обеспечивает получение заданных механических свойств. При содержании марганца менее 0,15% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 0,50% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.
Сера является вредной примесью, что негативно сказывается на штамповке стали. Содержание серы более 0,020% ухудшает пластические свойства стали.
Фосфор является вредной примесью, что негативно сказывается на штамповке стали. Содержание фосфора более 0,030% ухудшает пластические свойства стали.
Хром является вредной примесью, что негативно сказывается на штамповке стали. Содержание хрома более 0,20% ухудшает пластические свойства стали.
Никель является вредной примесью, что негативно сказывается на штамповке стали. Содержание никеля более 0,30% ухудшает пластические свойства стали.
Медь является вредной примесью, что негативно сказывается на штамповке стали. Содержание меди более 0,30% ухудшает пластические свойства стали.
Алюминий введен в сталь как раскислитель. При содержании алюминия менее 0,01% снижается пластичность стали, сталь становится склонной к старению. Увеличение содержания алюминия более 0,07% приводит к ухудшению комплекса механических свойств.
Титан, ниобий упрочняют сталь и стабилизируют ее. Содержание более 0,01% каждого может снизить механические свойства стали.
Ванадий измельчает зерно и упрочняет сталь. Содержание более 0,01% приводит к увеличению себестоимости стали.
Азот ограничен пределом в 0,015% для контроля уровня хрупких неметаллических включений - нитридов. Содержание азота более 0,015% снижает пластические свойства стали.
Горячая прокатка с температурами конца прокатки 820-890°С и смотки не более 660°С обеспечивает получение однородных механических свойств по длине полосы. Невыполнение этих условий отрицательно сказывается на комплексе механических свойств проката - снижается относительное удлинение, повышается предел текучести.
Математическая зависимость, связывающая скорость нагрева стопы рулонов с максимальным весом рулона в садке - эмпирическая и получена при обработке опытных данных. Данная зависимость позволяет рассчитать оптимальную скорость нагрева стопы рулонов, которая позволяет получить требуемые механические характеристики проката при одновременно низкой себестоимости и высокой производительности участка колпаковых печей.
Время нагрева стопы рулона (ч), равное 1/2 массы (т), максимального рулона в садке является оптимальным с точки зрения равномерности набора температуры каждым рулоном и с точки зрения возгонки остатков эмульсии прокатных станов, так как пригоревшая эмульсия для данного сортамента недопустима.
Температура начала отжига в диапазоне 680-720°С - оптимальная температура для получения полностью рекристаллизованной структуры проката.
Температура конца отжига в диапазоне 650-690°С позволяет обеспечить необходимый уровень механических свойств и снизить себестоимость продукции.
Время выдержки до температуры конца отжига равное времени нагрева позволяет обеспечить одинаковый прогрев каждой точки металлопроката до необходимых температур для получения однородных свойств по длине рулона.
При охлаждении с выключенными горелками под нагревательным колпаком без подачи воздуха в течение 1-4 часа происходит тонкая доводка атмосферы подмуфельного пространства до одинаковой температуры, что дополнительно приводит к равномерному прогреву стопы рулонов в садке. Это позволяет сформировать требуемый комплекс механических свойств.
Примеры реализации способа. В кислородном конвертере выплавили стали, химический состав которых приведен в таблице 1. Выплавленную сталь разливали на машине непрерывного литья в слябы. Слябы нагревали в нагревательной печи с шагающими балками и прокатывали на непрерывном широкополосном стане 2000. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждали водой до определенных температур и сматывали в рулоны. Охлажденные рулоны подвергали соляно-кислотному травлению в непрерывном травильном агрегате. Затем травленые полосы прокатывали на 4-клетевом стане. Холоднокатаные полосы отжигали в колпаковых печах с водородной защитной атмосферой. Отожженные полосы дрессировали на дрессировочном стане. Технологические параметры и механические свойства холоднокатаного проката приведены в таблице 2.
Из таблицы 2 следует, что при реализации заявленного способа производства достигается увеличение выхода годного за счет повышения комплекса механических свойств.
Figure 00000001
Figure 00000002

Claims (2)

  1. Способ производства холоднокатаного проката, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг и дрессировку, отличающийся тем, что температуру конца горячей прокатки поддерживают в диапазоне 820-890°С, полосы сматывают в рулоны при температуре не более 660°С, а рекристаллизационный отжиг осуществляют в колпаковой печи путем нагрева стопы рулонов со скоростью Y=(-2,05÷(-2,01)) × М+110,5, где (-2,05÷(-2,01)) - эмпирический коэффициент из диапазона, М - максимальный вес рулона в садке, т, 110,5 - эмпирический коэффициент, в течение времени, ч, равного 1/2 массы, т, максимального рулона в садке до температуры начала отжига 680-720°С, выдерживают до температуры конца рекристаллизационного отжига 650-690°С в течение времени, равного времени нагрева, затем охлаждают с выключенными горелками под нагревательным колпаком без подачи воздуха в течение 1-4 часов, при этом выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%:
  2. Углерод 0,07-0,22 Кремний Не более 0,18 Марганец 0,15-0,50 Сера Не более 0,020 Фосфор Не более 0,030 Хром Не более 0,20 Никель Не более 0,30 Медь Не более 0,30 Алюминий 0,01-0,07 Титан Не более 0,01 Ниобий Не более 0,01 Ванадий Не более 0,01 Азот Не более 0,015 Железо и неизбежные примеси Остальное
RU2020111864A 2020-03-23 2020-03-23 Способ производства холоднокатаного проката RU2745411C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020111864A RU2745411C1 (ru) 2020-03-23 2020-03-23 Способ производства холоднокатаного проката

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020111864A RU2745411C1 (ru) 2020-03-23 2020-03-23 Способ производства холоднокатаного проката

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2745411C1 true RU2745411C1 (ru) 2021-03-24

Family

ID=75159263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020111864A RU2745411C1 (ru) 2020-03-23 2020-03-23 Способ производства холоднокатаного проката

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2745411C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2840275C1 (ru) * 2024-07-02 2025-05-20 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Горячекатаная стальная полоса для изготовления гибких труб для колтюбинга и способ её производства

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02185916A (ja) * 1989-01-11 1990-07-20 Kawasaki Steel Corp 屋根用ステンレス鋼板の製造方法
RU2039839C1 (ru) * 1992-01-10 1995-07-20 Акционерное общество "Радонеж" Способ производства холоднокатаной нестареющей стали для эмалирования
RU2358025C1 (ru) * 2007-11-21 2009-06-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства холоднокатаного проката повышенной прочности
RU2424328C1 (ru) * 2010-03-03 2011-07-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной стали для штамповки и последующего эмалирования
RU2562201C1 (ru) * 2014-06-27 2015-09-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства холоднокатаного высокопрочного проката для холодной штамповки
RU2638477C2 (ru) * 2016-05-04 2017-12-13 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства холоднокатаного проката для автомобилестроения

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02185916A (ja) * 1989-01-11 1990-07-20 Kawasaki Steel Corp 屋根用ステンレス鋼板の製造方法
RU2039839C1 (ru) * 1992-01-10 1995-07-20 Акционерное общество "Радонеж" Способ производства холоднокатаной нестареющей стали для эмалирования
RU2358025C1 (ru) * 2007-11-21 2009-06-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства холоднокатаного проката повышенной прочности
RU2424328C1 (ru) * 2010-03-03 2011-07-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной стали для штамповки и последующего эмалирования
RU2562201C1 (ru) * 2014-06-27 2015-09-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства холоднокатаного высокопрочного проката для холодной штамповки
RU2638477C2 (ru) * 2016-05-04 2017-12-13 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства холоднокатаного проката для автомобилестроения

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2840275C1 (ru) * 2024-07-02 2025-05-20 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Горячекатаная стальная полоса для изготовления гибких труб для колтюбинга и способ её производства

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2358025C1 (ru) Способ производства холоднокатаного проката повышенной прочности
RU2361935C1 (ru) Способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности
RU2361936C1 (ru) Способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности
RU2361934C1 (ru) Способ производства холоднокатаного проката повышенной прочности
US5700424A (en) System for preparing aluminum alloy strip having improved formability and bake hardenability
RU2689348C1 (ru) Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности
RU2745411C1 (ru) Способ производства холоднокатаного проката
RU2309990C2 (ru) Способ производства листовой углеродистой стали
RU2638477C2 (ru) Способ производства холоднокатаного проката для автомобилестроения
RU2762448C1 (ru) Способ производства холоднокатаной полосы
JP3516747B2 (ja) コイル長手方向の材質の均一性と表面品位に優れた常温非時効深絞り用冷延鋼板の製造方法
RU2689491C1 (ru) Способ производства тонких холоднокатаных полос для нанесения полимерного покрытия
RU2834541C1 (ru) Способ производства холоднокатаного проката
RU2361933C1 (ru) Способ производства холоднокатаного проката
RU2699480C1 (ru) Способ производства холоднокатаного проката
RU2676543C1 (ru) Способ производства горячекатаного проката из конструкционной стали
RU2312906C2 (ru) Способ производства холоднокатаной полосы из малоуглеродистой стали
JP3613139B2 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
RU2847051C1 (ru) Горячекатаный термообработанный толстолистовой прокат из низколегированной стали и способ его получения
JPH05171353A (ja) 焼付け硬化性に優れた深絞り用薄鋼板およびその製造方法
RU2563909C9 (ru) Способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности из низколегированной стали для холодной штамповки
JP4930393B2 (ja) 冷延鋼板の製造方法
SU1534075A1 (ru) Способ непрерывной термической обработки холоднокатаной полосы из малоуглеродистой стали
RU2645622C1 (ru) Способ производства горячеоцинкованного проката для холодной штамповки
US20240216967A1 (en) Method for producing steel sheet for cold rolling and method for producing cold-rolled steel sheet