RU2833652C1 - Hot-rolled sheet production method - Google Patents
Hot-rolled sheet production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2833652C1 RU2833652C1 RU2024113080A RU2024113080A RU2833652C1 RU 2833652 C1 RU2833652 C1 RU 2833652C1 RU 2024113080 A RU2024113080 A RU 2024113080A RU 2024113080 A RU2024113080 A RU 2024113080A RU 2833652 C1 RU2833652 C1 RU 2833652C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- rolled
- steel
- carried out
- accelerated cooling
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100457407 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) mmm-1 gene Proteins 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству толстолистового проката из низколегированной стали, применяемого для изготовления мостов и других строительных конструкций.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of thick rolled sheets from low-alloy steel used for the manufacture of bridges and other building structures.
Известен способ производства листового проката, включающий выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенизацию, предварительную и окончательную деформации и охлаждение листового проката до температуры окружающей среды, при этом получают сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%: углерод 0,07-0,15, кремний 0,40-1,10, марганец 0,60-0,95, хром 0,30-0,60, никель 0,20-0,50, медь 0,20-0,60, ниобий 0,030-0,060, фосфор не более 0,015, сера не более 0,010, азот не более 0,012 и железо - остальное, при значении углеродного эквивалента Сэ не более 0,45%, определяемого по формуле C3=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Nb])/5+([Ni]+[Cu])/15, где С, Mn, Cr, Nb, Ni и Сu - массовые доли углерода, марганца, хрома, ниобия, никеля и меди, при этом окончательную деформацию осуществляют при температуре 750-950°С [Патент РФ № 2434951, МПК C21D8/02, C22C38/16, C22C38/20, С21D9/46, 2011].A method for producing sheet metal is known, which includes steel smelting, alloying, extra-furnace treatment, steel casting, austenitization, preliminary and final deformation and cooling of sheet metal to ambient temperature, whereby steel of the following chemical composition is obtained with the ratio of ingredients, wt.%: carbon 0.07-0.15, silicon 0.40-1.10, manganese 0.60-0.95, chromium 0.30-0.60, nickel 0.20-0.50, copper 0.20-0.60, niobium 0.030-0.060, phosphorus no more than 0.015, sulfur no more than 0.010, nitrogen no more than 0.012 and iron - the rest, with a carbon equivalent value Ce of no more than 0.45%, determined by the formula C3=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Nb])/5+([Ni]+[Cu])/15, where C, Mn, Cr, Nb, Ni and Cu are the mass fractions of carbon, manganese, chromium, niobium, nickel and copper, while the final deformation is carried out at a temperature of 750-950°C [RU Patent No. 2434951, IPC C21D8/02, C22C38/16, C22C38/20, C21D9/46, 2011].
Недостатком данного технического решения является то, что для достижения требуемых механических свойств металлопроката необходима дополнительная термообработка, а также то, что данный способ не гарантирует планшетность металлопроката, из-за чего, в дальнейшем, затруднена его переработка.The disadvantage of this technical solution is that additional heat treatment is required to achieve the required mechanical properties of rolled metal, and also that this method does not guarantee the flatness of the rolled metal, which makes its subsequent processing difficult.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства листового проката толщиной 10-50 мм, при котором осуществляют выплавку стали, содержащей, мас.%: углерод 0,08-0,12, марганец 0,5-0,9, кремний 0,8-1,2, никель 0,20-0,50, хром 0,20-0,60, алюминий 0,02-0,05, медь 0,30-0,50, титан 0,01-0,03, ванадий 0,05-0,10, ниобий 0,002-0,02, тантал 0,0002-0,002, азот 0,001-0,010, серу 0,002-0,015, фосфор 0,005-0,020, кальций 0,005-0,03, железо - остальное, разливку стали на непрерывнолитые заготовки, аустенизацию заготовки, предварительную деформацию с регламентированными обжатиями в пределах 10-18% при температуре 980-1060°С до толщины, которую определяют из выражения Т1ф=1,5tл+50, где tл - заданная толщина листа, далее осуществляют охлаждение полученной заготовки на воздухе путем покачивания ее на рольганге, окончательную деформацию при температуре 830-780°С, последующее ускоренное охлаждение раската в потоке стана со скоростью 12,0-13,5°С/сек до температуры 720-560°С и последующее замедленное охлаждение в штабеле до температуры окружающего воздуха [Патент РФ № 2490337, МПК C21D8/02, C22C38/48, C22C38/20, B21B1/26, 2013].The closest in its technical essence to the proposed invention is a method for producing sheet metal with a thickness of 10-50 mm, in which steel is smelted containing, by weight %: carbon 0.08-0.12, manganese 0.5-0.9, silicon 0.8-1.2, nickel 0.20-0.50, chromium 0.20-0.60, aluminum 0.02-0.05, copper 0.30-0.50, titanium 0.01-0.03, vanadium 0.05-0.10, niobium 0.002-0.02, tantalum 0.0002-0.002, nitrogen 0.001-0.010, sulfur 0.002-0.015, phosphorus 0.005-0.020, calcium 0.005-0.03, iron - the rest, pouring steel into continuously cast billets, austenitizing the billet, preliminary deformation with regulated reductions within 10-18% at a temperature of 980-1060 ° C to a thickness that is determined from the expression T 1 f = 1.5 t l + 50, where t l is the specified sheet thickness, then cooling the resulting billet in air by rocking it on a roller table, final deformation at a temperature of 830-780 ° C, subsequent accelerated cooling of the rolled product in the mill flow at a rate of 12.0-13.5 ° C / sec to a temperature of 720-560 ° C and subsequent slow cooling in a stack to the ambient air temperature [Patent of the Russian Federation No. 2490337, IPC C21D8 / 02, C22C38 / 48, [C22C38/20, B21B1/26, 2013].
Недостатком данного технического решения является то, что он не гарантирует планшетность металлопроката, из-за чего, в дальнейшем, затруднена его переработка.The disadvantage of this technical solution is that it does not guarantee the flatness of the rolled metal, which makes its subsequent processing difficult.
Задача изобретения состоит в получении металлопроката ответственного назначения с повышенными показателями прочности и хладостойкости без дополнительных операций термообработки, а также обеспечение требуемой планшетности металлопроката. The objective of the invention is to obtain high-duty rolled metal products with increased strength and cold resistance without additional heat treatment operations, as well as to ensure the required flatness of the rolled metal products.
Технический результат достигается тем, что в способе производства горячекатаного листового проката, включающем выплавку стали, ее разливку на непрерывнолитые заготовки, аустенизацию заготовок, деформацию путем черновой и чистовой прокаток и последующее ускоренное охлаждение раската в потоке стана, согласно изобретению, выплавляют сталь со следующим соотношением элементов, мас.%:The technical result is achieved in that in the method for producing hot-rolled sheet metal, including smelting steel, pouring it into continuously cast blanks, austenitizing the blanks, deformation by rough and finish rolling and subsequent accelerated cooling of the rolled product in the mill flow, according to the invention, steel is smelted with the following ratio of elements, wt.%:
при этом чистовую прокатку начинают при температуре 910 – 1050 °С и заканчивают при температуре 830 – 930 °С, после чего производят ускоренное охлаждение проката со скоростью не менее 10 °С/с до температуры 560 – 700 °С, после чего охлаждают прокат на воздухе.In this case, finishing rolling begins at a temperature of 910–1050 °C and ends at a temperature of 830–930 °C, after which accelerated cooling of the rolled product is carried out at a rate of at least 10 °C/s to a temperature of 560–700 °C, after which the rolled product is cooled in air.
Аустенизацию непрерывнолитых заготовок осуществляют при температуре 1170 – 1350 °С в течение не менее 150 мин.Austenitization of continuously cast blanks is carried out at a temperature of 1170 – 1350 °C for at least 150 minutes.
Прокатку заготовок осуществляют с суммарной степенью обжатия не менее 85 %.Rolling of blanks is carried out with a total degree of compression of at least 85%.
Отношение содержания в стали Ca/S > 0,3The ratio of the content in steel Ca/S > 0.3
При толщине проката 8,0 – 12,0 мм ускоренное охлаждение осуществляют до температуры 600 – 700 °С, а при толщине проката 12,1 – 18,0 мм ускоренное охлаждение осуществляют до температуры 560 - 660 °С.For rolled products with a thickness of 8.0–12.0 mm, accelerated cooling is carried out to a temperature of 600–700 °C, and for rolled products with a thickness of 12.1–18.0 mm, accelerated cooling is carried out to a temperature of 560–660 °C.
После ускоренного охлаждения осуществляют правку листов при их температуре не более 300 °С.After accelerated cooling, the sheets are straightened at a temperature of no more than 300 °C.
Сущность изобретения.The essence of the invention.
Углерод – один из основных упрочняющих элементов. Содержание углерода выше 0,12 % приводит к увеличению прочностных характеристик, но при этом сильно снижается пластичность стали.Carbon is one of the main strengthening elements. Carbon content above 0.12% leads to an increase in strength characteristics, but at the same time the plasticity of steel is greatly reduced.
Кремний раскисляет и упрочняет сталь. При содержании кремния менее 0,8% прочность стали недостаточна. Увеличение содержания кремния более 1,1% приводит к повышению склонности стали к трещинообразованию.Silicon deoxidizes and strengthens steel. If the silicon content is less than 0.8%, the steel strength is insufficient. Increasing the silicon content to more than 1.1% increases the steel's tendency to crack formation.
Марганец повышает степень насыщения феррита растворенными элементами, участвующими в механизме дисперсионного твердения. Для обеспечения требуемых механических свойств стали содержание марганца должно быть не менее 0,5%. Содержание марганца в количестве более 0,8% экономически нецелесообразно.Manganese increases the degree of saturation of ferrite with dissolved elements involved in the dispersion hardening mechanism. To ensure the required mechanical properties of steel, the manganese content must be at least 0.5%. Manganese content in quantities greater than 0.8% is economically impractical.
Комплексное легирование хромом, медью и никелем в заявленных диапазонах способствуют повышению прочностных характеристик, коррозионной стойкости и хладостойкости проката.Complex alloying with chromium, copper and nickel in the stated ranges helps to increase the strength characteristics, corrosion resistance and cold resistance of rolled products.
Хром упрочняет сталь, повышает ее коррозионную стойкость, но при концентрации более 1,0% имеет место падение пластичности проката ниже допустимого уровня. При снижении содержания хрома в количестве менее 0,4% наблюдается снижение прочностных характеристик проката.Chromium strengthens steel, increases its corrosion resistance, but at a concentration of more than 1.0%, the plasticity of rolled products drops below the permissible level. When the chromium content decreases to less than 0.4%, the strength characteristics of rolled products decrease.
Добавки никеля и меди, также, способствуют повышению устойчивости аустенита и способствует повышению стойкости стали против атмосферной коррозии. Для получения необходимого эффекта содержание никеля должно быть в диапазоне 0,40 – 1,0%, а содержание меди в количестве 0,4-0,7%. Выход за нижние диапазоны указанных элементов приводит к снижению прочностных характеристик проката, особенно при пониженных температурах, а выход за верхние диапазоны не приводит к существенному увеличению заявляемых свойств проката и экономически не целесообразно.Additions of nickel and copper also contribute to the increase of austenite stability and contribute to the increase of steel resistance to atmospheric corrosion. To obtain the required effect, the nickel content should be in the range of 0.40 - 1.0%, and the copper content in the amount of 0.4-0.7%. Exceeding the lower ranges of the specified elements leads to a decrease in the strength characteristics of the rolled products, especially at low temperatures, and exiting the upper ranges does not lead to a significant increase in the declared properties of the rolled products and is not economically feasible.
Титан в количестве не более 0,04% измельчает зерно за счет образования упрочняющих частиц, что ведет к повышению прочностных характеристик стали. Увеличение содержания титана более 0,04% в данной стали экономически нецелесообразно. Titanium in an amount of no more than 0.04% refines the grain due to the formation of strengthening particles, which leads to an increase in the strength characteristics of steel. Increasing the titanium content of more than 0.04% in this steel is economically inexpedient.
Добавки молибдена придают стали мелкозернистую структуру, повышают прочность при равных показателях пластичности. Содержание молибдена в количестве не превышающем 0,08% для заявляемой стали способствует получению требуемого уровня прочности и ударной вязкости стали. Его содержание более 0,08% значительно повышает стоимость стали, что экономически нецелесообразно.Molybdenum additives give steel a fine-grained structure, increase strength with equal plasticity indices. The molybdenum content in an amount not exceeding 0.08% for the declared steel helps to obtain the required level of strength and impact toughness of steel. Its content of more than 0.08% significantly increases the cost of steel, which is economically inexpedient.
Азот необходим для выделения мелкодисперсных нитридов и для сдерживания роста аустенитных зерен. При содержании азота свыше 0,012% увеличивается его концентрация в твердом растворе, что ухудшает ударную вязкость и трещиностойкость стали при низких температурах.Nitrogen is necessary for the release of finely dispersed nitrides and for inhibiting the growth of austenite grains. When the nitrogen content exceeds 0.012%, its concentration in the solid solution increases, which worsens the impact toughness and crack resistance of steel at low temperatures.
Алюминий раскисляет и модифицирует сталь, связывает азот в нитриды. Для снижения содержания кислорода в расплавленной стали необходимо добавлять не менее 0,01% алюминия. При его содержании более 0,08% снижаются вязкопластические свойства стали.Aluminum deoxidizes and modifies steel, binds nitrogen into nitrides. To reduce the oxygen content in molten steel, it is necessary to add at least 0.01% aluminum. When its content is more than 0.08%, the viscoplastic properties of steel decrease.
Бор влияет на прокаливаемость проката. При его содержании более 0,005% может происходить скачкообразное изменение микроструктуры, что снижает прочностные свойства стали.Boron affects the hardenability of rolled products. When its content is more than 0.005%, a sudden change in the microstructure can occur, which reduces the strength properties of steel.
Сера и фосфор являются вредными примесями, поэтому заявленные значения содержания серы (не более 0,010%) и фосфора (не более 0,015%) необходимы для получения высоких значений ударной вязкости при низких температурах.Sulfur and phosphorus are harmful impurities, therefore the declared values of sulfur content (no more than 0.010%) and phosphorus (no more than 0.015%) are necessary to obtain high impact strength values at low temperatures.
Кальций вводят для модификации сульфидных неметаллических включений. Он позволяет сдерживать формирование соединений MnS, вытянутых в направлении прокатки, и улучшает свойства стали в направлении толщины листа. В частности, кальций повышает сопротивление образованию продольных трещин. Содержание кальция выше 0,005% приводит к образованию большого количества включений – алюминатов кальция, что отрицательно сказывается на хладостойкости проката.Calcium is introduced to modify sulphide non-metallic inclusions. It helps to restrain the formation of MnS compounds elongated in the rolling direction and improves the properties of steel in the direction of sheet thickness. In particular, calcium increases resistance to longitudinal cracks. Calcium content above 0.005% leads to the formation of a large number of inclusions - calcium aluminates, which negatively affects the cold resistance of rolled products.
При содержании мышьяка более 0,08% наблюдается снижение ударной вязкости и пластичности стали, особенно при отрицательных температурах.When the arsenic content is more than 0.08%, a decrease in the impact toughness and ductility of steel is observed, especially at negative temperatures.
Отношение содержания в стали Ca/S должно быть больше 0,3. При таком соотношении форма сульфидов имеет глобулярную форму, а коррозионные свойства проката имеют удовлетворительные значения.The ratio of Ca/S content in steel should be greater than 0.3. With such a ratio, the form of sulfides is globular, and the corrosion properties of rolled products have satisfactory values.
Аустенизацию непрерывнолитых заготовок осуществляют при температуре 1170 - 1350 °С. Превышение верхней границы интервала стимулирует аномальный рост зерен аустенита, приводящего к снижению прочностных и вязкостных свойств проката. При не достижении нижней границы данного температурного интервала нагрева, карбонитриды плохо растворяются в аустените, что оказывает негативное влияние на протекание процессов рекристаллизации, а также снижает прочностные и вязкостные свойства проката.Austenitization of continuously cast blanks is carried out at a temperature of 1170 - 1350 °C. Exceeding the upper limit of the interval stimulates abnormal growth of austenite grains, leading to a decrease in the strength and viscosity properties of rolled products. If the lower limit of this heating temperature range is not reached, carbonitrides dissolve poorly in austenite, which has a negative effect on the course of recrystallization processes, and also reduces the strength and viscosity properties of rolled products.
Продолжительность нагрева под прокатку менее 150 мин. приводит к неоднородности структуры по всему сечению непрерывнолитой заготовки, в частности, к сохранению в середине грубой ликвации, отрицательно сказывающейся, в дальнейшем, на требуемых механических свойствах.Heating duration for rolling less than 150 min. leads to non-uniformity of the structure throughout the cross-section of the continuously cast billet, in particular, to the preservation of coarse liquation in the middle, which has a negative effect on the required mechanical properties in the future.
Начало чистовой прокатки проводят при температуре 910 – 1050 °С, а заканчивают при температуре 830 – 930 °C. Температура начала чистовой прокатки в данном диапазоне необходима для более интенсивного измельчения зерна аустенита. При температуре начала чистовой прокатки более 1050°С и конца чистовой прокатки более 930 °С происходит рост аустенитных зерен, что снижает комплекс механических свойств проката. При температурах начала и конца чистовой прокатки ниже 910 °С и 830 °С, соответственно, происходит «подстуживание» раската, что приводит к неравномерной микроструктуре проката и высокой анизотропии свойств.The start of finishing rolling is carried out at a temperature of 910 – 1050 °C, and is finished at a temperature of 830 – 930 °C. The start temperature of finishing rolling in this range is necessary for more intensive grinding of austenite grain. At the start temperature of finishing rolling above 1050 °C and the end temperature of finishing rolling above 930 °C, austenite grains grow, which reduces the complex of mechanical properties of the rolled product. At the start and end temperatures of finishing rolling below 910 °C and 830 °C, respectively, the rolled product is “cooled down”, which leads to an uneven microstructure of the rolled product and high anisotropy of properties.
Ускоренное охлаждение листов после прокатки до температуры 560 – 700 ºС со скоростью не менее 10 ºС/сек, позволяет зафиксировать образованное мелкое зерно и получить мелкодисперсную структуру проката. При температуре конца ускоренного охлаждения ниже 560 ºС, возрастает уровень внутренних напряжений в листах, что приводит к снижению выхода годного по планшетности. При температуре конца ускоренного охлаждения более 700 ºС и скорости охлаждения менее 10 ºС/сек не достигается требуемый уровень механических свойств проката.Accelerated cooling of sheets after rolling to a temperature of 560 – 700 ºС at a rate of at least 10 ºС/sec allows fixing the formed fine grain and obtaining a finely dispersed structure of the rolled product. At the temperature of the end of accelerated cooling below 560 ºС, the level of internal stresses in the sheets increases, which leads to a decrease in the yield of suitable products in terms of flatness. At the temperature of the end of accelerated cooling above 700 ºС and a cooling rate of less than 10 ºС/sec, the required level of mechanical properties of the rolled product is not achieved.
При толщине проката 8,0 – 12,0 мм ускоренное охлаждение осуществляют до температуры 600 – 700 °С, а при толщине проката 12,1 – 18,0 мм ускоренное охлаждение осуществляют до температуры 560 – 660 °С. Данные значения получены экспериментальным путем и связаны с необходимостью получения требуемой планшетности листов и заданных показателей прочности и хладостойкости.For rolled products with a thickness of 8.0–12.0 mm, accelerated cooling is carried out to a temperature of 600–700 °C, and for rolled products with a thickness of 12.1–18.0 mm, accelerated cooling is carried out to a temperature of 560–660 °C. These values were obtained experimentally and are related to the need to obtain the required flatness of sheets and specified strength and cold resistance indicators.
Суммарная степень обжатия при прокатке определяет степень проработки структуры. При суммарном обжатии менее 85%, снижается стабильность получения и уровень ударной вязкости стали. The total degree of compression during rolling determines the degree of structure development. With a total compression of less than 85%, the stability of production and the level of impact toughness of steel decrease.
Охлаждение листов на воздухе осуществляется до температуры не более 300 ºС, после чего, при необходимости, могут производить их правку за несколько (обычно 1 – 3) проходов в листоправильной машине. При температуре охлаждения на воздухе до более 300 ºС наблюдается повторное коробление листов после правки.The sheets are cooled in the air to a temperature of no more than 300 ºС, after which, if necessary, they can be straightened in several (usually 1 – 3) passes in a sheet straightening machine. At air cooling temperatures of more than 300 ºС, repeated warping of the sheets is observed after straightening.
Пример.Example.
Заявленное изобретение поясняется примерами его реализации в производстве ПАО «Северсталь». В условиях конвертерного производства Череповецкого металлургического комбината ПАО «Северсталь» было выплавлено пять опытных плавок с заявленным химическим составом. Химический состав приведен в таблице 1. Прокатку слябов на листы конечной толщины осуществляли в листопрокатном цехе 1. Технологические параметры производства приведены в таблице 2. В таблице 3 указаны свойства полученного металлопроката. The claimed invention is illustrated by examples of its implementation in the production of PAO Severstal. Five pilot heats with the declared chemical composition were smelted in the conditions of the converter production of the Cherepovets Metallurgical Plant of PAO Severstal. The chemical composition is given in Table 1. Rolling of slabs into sheets of final thickness was carried out in sheet rolling shop 1. The technological parameters of production are given in Table 2. Table 3 indicates the properties of the obtained rolled metal.
Как видно из результатов экспериментов, прокат произведенный по предложенной технологии характеризуется требуемым уровнем механических свойств (предел прочности не менее 530 и не более 685 МПа, предел текучести не менее 390 МПа, относительное удлинение не менее 19 %, ударная вязкость KCU при минус 60°С не менее 29 Дж/см2 и KCV при минус 20°С не менее 39 Дж/см2) и получен без дополнительных операций по термообработке. Также, прокат характеризуется получением высокой плоскостности (не более 8 мм/м). As can be seen from the experimental results, the rolled products manufactured using the proposed technology are characterized by the required level of mechanical properties (tensile strength of at least 530 and no more than 685 MPa, yield strength of at least 390 MPa, relative elongation of at least 19%, impact toughness KCU at minus 60°C of at least 29 J/ cm2 and KCV at minus 20°C of at least 39 J/ cm2 ) and are obtained without additional heat treatment operations. Also, the rolled products are characterized by obtaining high flatness (no more than 8 mm/m).
Таблица 1Table 1
Химический состав прокатаChemical composition of rolled products
Таблица 2Table 2
Контролируемые технологические параметрыControlled process parameters
минDuration of austenitization,
min
°СEnd of cooling temperature,
°C
%Total compression ratio,
%
°С Temperature of sheet straightening,
°C
Таблица 3Table 3
Свойства получаемого металлопрокатаProperties of the resulting rolled metal products
мм/мTablet-like,
Mmm
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2833652C1 true RU2833652C1 (en) | 2025-01-28 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2852890C1 (en) * | 2025-02-28 | 2025-12-16 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Hot-rolled coil for casing and tubing pipes and method for its manufacture |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490337C1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Rolled stock manufacturing method |
| RU2495942C1 (en) * | 2012-09-11 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Method of producing higher-strength hot-rolled stock |
| JP2019094563A (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Steel material |
| RU2793012C1 (en) * | 2022-07-08 | 2023-03-28 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for production of low-alloy rolled products |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490337C1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Rolled stock manufacturing method |
| RU2495942C1 (en) * | 2012-09-11 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Method of producing higher-strength hot-rolled stock |
| JP2019094563A (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Steel material |
| RU2793012C1 (en) * | 2022-07-08 | 2023-03-28 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for production of low-alloy rolled products |
| RU2799194C1 (en) * | 2022-12-13 | 2023-07-04 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for production of low-alloyed plate with increased fire resistance using a reversing mill |
| RU2815949C1 (en) * | 2023-08-09 | 2024-03-25 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2852890C1 (en) * | 2025-02-28 | 2025-12-16 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Hot-rolled coil for casing and tubing pipes and method for its manufacture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106086685B (en) | With the thin hot forming steel of tensile strength >=1500MPa of sheet billet Direct Rolling and production method | |
| CN107619993B (en) | Cold-rolled martensite steel plate with yield strength of 750MPa and manufacturing method thereof | |
| CN114686777B (en) | Flat steel product with good aging resistance and manufacturing method thereof | |
| RU2463359C1 (en) | Method to produce thick-sheet low-alloyed strip | |
| RU2262539C1 (en) | Round merchant shapes made from alloyed steel for cold die forging of intricate-shape profiles for high-strength fastening parts | |
| US20130160907A1 (en) | High strength cold rolled steel sheet having excellent stretch flangeability and method for manufacturing the same | |
| RU2613265C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloyed tube steel of k60 strength grade for longitudinal electric-welded pipes | |
| CN112760554A (en) | High-strength steel with excellent ductility and manufacturing method thereof | |
| CN113166885B (en) | High-strength steel material having excellent ductility and low-temperature toughness, and method for producing same | |
| CN114214563A (en) | High-toughness hot stamping steel rolled by sheet billet with Rm more than or equal to 1500MPa and production method | |
| RU2689348C1 (en) | Method for production of hot-rolled high-strength rolled metal | |
| RU2636542C1 (en) | Method for producing round rolled stock of boron-containing steel with increased ductility | |
| CN114150227A (en) | High-toughness hot stamping steel rolled by medium and thin slabs with Rm more than or equal to 1500MPa and production method | |
| RU2833652C1 (en) | Hot-rolled sheet production method | |
| CN116875895B (en) | A heat-treatment-free 1350MPa-grade hot-rolled steel plate for automobile upper body and production method thereof | |
| RU2479639C1 (en) | Manufacturing method of plates from low-alloy pipe steel with strength class k60 | |
| RU2696186C2 (en) | Method of producing sheet rolled products from low-alloy pipe steel | |
| RU2849457C1 (en) | Hot-rolled sheet and method for obtaining it | |
| RU2836289C1 (en) | Hot-rolled sheet from low-alloy steel for high-pressure vessels and method of its production | |
| RU2847051C1 (en) | Hot-rolled heat-treated plate from low-alloy steel and method for production thereof | |
| RU2834541C1 (en) | Method of producing cold-rolled products | |
| RU2679675C1 (en) | Method of manufacturing construction rolled product from low-alloy steel | |
| RU2847919C1 (en) | Hot-rolled sheet metal and method for its production | |
| RU2778533C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING STRIPS 4-10 mm THICK FROM LOW-ALLOY STEEL | |
| RU2810463C1 (en) | Method for producing high-strength hot-rolled steel |