RU2006505C1 - Method of manufacture of hot-rolled high-strength sheet steel - Google Patents
Method of manufacture of hot-rolled high-strength sheet steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006505C1 RU2006505C1 SU5032241/02A SU5032241A RU2006505C1 RU 2006505 C1 RU2006505 C1 RU 2006505C1 SU 5032241/02 A SU5032241/02 A SU 5032241/02A SU 5032241 A SU5032241 A SU 5032241A RU 2006505 C1 RU2006505 C1 RU 2006505C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- rolling
- hot
- rolled
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к листопрокатному производству, и может быть использовано при изготовлении высокопрочных горячекатаных листов. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to sheet-rolling production, and can be used in the manufacture of high-strength hot-rolled sheets.
Известен способ производства толстых листов из высокопластичной стали с хорошей свариваемостью, включающий горячую прокат, охлаждение со скоростью 3-30оС/c до температуры Arз= 500оС и отпуск при 550-650оС.A known method of producing thick sheets of high ductility steel with good weldability, including hot rolling, cooling at a speed of 3-30 o C / s to a temperature of Ar s = 500 o C and tempering at 550-650 o C.
Недостатком известного способа является необходимость применения специального отпуска, что значительно усложняет и удорожает технологию. The disadvantage of this method is the need for special holidays, which greatly complicates and increases the cost of technology.
Известен также способ производства листовой стали, включающий горячую прокатку полос и смотку их в рулоны при температуре Arз= (180-270оС) с последующим окончательным охлаждением рулона в две стадии, сначала до температуры Arз= (280-420оС) со скоростью 0,001-0,0017оС/с, а затем со скоростью 0,02-0,6оС/с.Also known is a method of producing sheet steel, comprising hot rolling the strip and coiling them into rolls at a temperature of Ar = (180-270 ° C) followed by a final cooling roll in two steps, first to a temperature of Ar = (280-420 ° C) with a speed of 0.001-0.0017 about C / s, and then with a speed of 0.02-0.6 about C / s.
Известный способ из-за нерегламентированности скорости охлаждения перед смоткой в рулон не позволяет обеспечить высокий уровень прочностных характеристик листового проката. The known method due to the unregulated cooling rate before winding into a roll does not allow to provide a high level of strength characteristics of sheet metal.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности являются способ производства горячекатаной высокопрочной бейнитной листовой стали, включающий горячую прокатку стали при конечной температуре Arз+50оС, ускоренное охлаждение со скоростью более 80оС/с до температуры начала бейнитного превращения, последующее охлаждение со скоростью 1-20оС/с.The closest to the claimed one as to technical essence is a method of producing high-strength hot-rolled bainitic steel sheet, comprising hot rolling the steel at a final temperature of Ar + 50 ° C, accelerated cooling rate higher than 80 ° C / s until bainite transformation start temperature, then cooling at a rate 1-20 about C / s.
Недостатком такого способа является невозможность обеспечения в готовом прокате сочетания высокой прочности и высокой пластичности и вязкости металла, а также равномерности указанных механических характеристик при производстве листового проката методами непрерывной или полунепрерывной прокатки, так как из-за нерегламентированного и довольно интенсивного охлаждения формирующаяся в прокатке бейнитная структура будет обеспечивать лишь высокую его прочность при низких значениях пластичности и вязкости. The disadvantage of this method is the inability to provide a combination of high strength and high ductility and viscosity of the metal in the finished product, as well as the uniformity of the indicated mechanical characteristics in the production of sheet metal by continuous or semi-continuous rolling methods, since due to unregulated and fairly intense cooling the bainitic structure formed in rolling will provide only its high strength at low values of ductility and viscosity.
Цель изобретения - преодоление недостатков ранее известного способа, повышение пластичности и вязкости листового проката при сохранении его прочности. The purpose of the invention is to overcome the disadvantages of the previously known method, increase the ductility and viscosity of sheet metal while maintaining its strength.
Техническая сущность изобретения состоит в том, что после горячей прокатки при конечной температуре 800-850оС производят ускоренное охлаждение до температуры начала бейнитного превращения со скоростью, определяемой по формуле:
vохл. = 20-3 ,
где Тк.п. - температура конца прокатки, после чего производят изотермическую выдержку продолжительностью 2-4 ч и окончательное охлаждение.Technical essence of the invention consists in that after hot rolling at a final temperature of 800-850 ° C produce the accelerated cooling to start bainite transformation temperature at a rate determined by the formula:
v cool . = 20-3 ,
where T c.p. - the temperature of the end of rolling, after which produce isothermal exposure for a duration of 2-4 hours and final cooling.
Сущность заявляемого технического решения заключается в следующем.
Одним из способов эффективного повышения пластичности и вязкости стали может быть использование повышененной дефектности тонкой структуры для изменения при повышенных температурах морфологии карбидной фазы. То есть, использование элементов высокотемпературной термомеханической обработки - создание повышенной плотности дислокаций при прокатке с температурой окончания 800-850оС, фиксирование пересыщенной дислокациями структуры ускоренным охлаждение до температурного интервала бейнитного превращения и использование дисклокаций как своеобразных "каналов" для ускорения процесса переноса углерода при частичной сфероидизации карбидной фазы во время изотермической выдержки.The essence of the proposed technical solution is as follows.
One of the ways to effectively increase the ductility and toughness of steel can be to use increased defectiveness of the fine structure to change the morphology of the carbide phase at elevated temperatures. That is, the use of high-temperature thermomechanical processing elements - creating a high dislocation density in the rolling end at a temperature of 800-850 C, the fixing structure supersaturated dislocations accelerated cooling to the bainite transformation temperature range and the use of dislocation as the original "channels" to accelerate the process of transfer of carbon at part spheroidization of the carbide phase during isothermal exposure.
Таким образом, в соответствии с заявляемым техническим решением формируемая при прокатке дислокационная субструктура сохраняется ускоренным охлаждением до температуры начала бейнитного превращения (для большинства высокопрочных низколегированных сталей она соответствует 550-600оС), при которой в процессе последующей изотермической выдержки в течение 2-4 ч обеспечивается ускоренная сфероидизация карбидной фазы стали. Формирующаяся в процессе такой обработки смешанная структура мелкозернистого феррита, квазиэвтектоида и бейнита с частично сфероидизированной (до 50% ) карбидной фазой обеспечивает существенное повышение пластичности и вязкости при сохранении высокой прочности.Thus, in accordance with the claimed technical solution, the dislocation substructure formed during rolling is preserved by accelerated cooling to the temperature at which the bainitic transformation begins (for most high-strength low-alloy steels, it corresponds to 550-600 о С), during which during the subsequent isothermal holding for 2-4 hours provides accelerated spheroidization of the carbide phase of steel. The mixed structure of fine-grained ferrite, quasi-eutectoid, and bainite with a partially spheroidized (up to 50%) carbide phase formed during this treatment provides a significant increase in ductility and viscosity while maintaining high strength.
Однако приведенные выше закономерности не всегда могут стабильно реализовываться. Так, в силу технических особенностей прокатных станов, в прокате различной толщины не может стабильно обеспечиваться заданная температура конца прокатки. Поэтому при различной температуре конца прокатки (например, 800 и 850оС) будет и разная скорость разупрочнения (снижение плотности дислокаций) горячедеформированной матрицы. Так, экспериментально установлено, что при температуре конца прокатки 800оС требуемая плотность дислокаций будет сохраняться до температуры начала бейнитного превращения при охлаждении со скоростью 5оС/с; при температуре конца прокатки 820оС необходима уже скорость охлаждения 9-11оС/с, а при 850оС - 15-20оС/с. Таким образом установлено, что для обеспечения стабильного повышения пластичности и вязкости стали, прокатанной с конечной температурой 800-850оС, необходимо не только обеспечение скорости охлаждения от температуры конца прокатки до температуры начала бейнитного охлаждения 5-20оС/с, но и с повышением температуры конца прокатки на каждые 10оС увеличение скорости охлаждения в указанном интервале на 2-3оС/с.However, the above patterns may not always be stably implemented. So, due to the technical features of rolling mills, a given temperature of the end of rolling cannot be stably provided in rolled products of various thicknesses. Therefore, at various rolling end temperature (e.g., 800 and 850 C) and is different speed softening (decreased dislocation density) hot-deformed matrix. Thus, experimentally found that when the rolling end temperature of 800 ° C required dislocation density is maintained until the bainite transformation start temperature at a cooling rate of 5 ° C / s; rolling end temperature of 820 ° C already required cooling rate of 9-11 C / s, and at 850 ° C - 15-20 o C / s. Thus it established that for stable increase ductility and toughness of steel, rolled to a final temperature of 800-850 ° C, it is necessary not only to ensure the cooling rate from the final rolling temperature to the cooling bainite start temperature of 5-20 ° C / s, but with increasing the temperature of the end of rolling for every 10 about With an increase in the cooling rate in the specified interval by 2-3 about C / s
Изотермическая выдержка (по окончании ускоренного охлаждения) в интервале температур начала бейнитного превращения продолжительностью 2-4 ч обеспечивает для различного химического состава стали требуемый процент (около 50% ) сфероидизации карбидной фазы. Isothermal holding (at the end of accelerated cooling) in the temperature range of the onset of bainitic transformation lasting 2-4 hours provides the required percentage (about 50%) of spheroidization of the carbide phase for various chemical compositions of steel.
Если ускоренное охлаждение производить со скоростью менее 5оС/с, то не обеспечивается требуемого положительного эффекта из-за преимущественного протекания процессов разупрочнения стали в процессе охлаждения, а если ускоренное охлаждение осуществлять со скоростью более 20оС/с, то дальнейшее увеличение пластичности не происходит, однако значительно увеличивается неоднородность структуры и свойств по толщине проката.If accelerated cooling is carried out at a rate of less than 5 ° C / s, the required positive effect is not ensured due to the predominant occurrence of steel softening processes during cooling, and if accelerated cooling is carried out at a speed of more than 20 ° C / s, then a further increase in ductility does not occurs, however, the heterogeneity of the structure and properties along the thickness of the rental increases significantly.
Если с повышенной температурой конца прокатки на каждые 10оС скорость охлаждения в указанном интервале увеличивать менее, чем на 2оС/с, то уменьшается фиксируемая плотность дислокаций, замедляется сфероидизация карбидной фазы, снижается пластичность, не улучшается, но повышается неравномерность свойств.If the elevated temperature rolling end for every 10 ° C, the cooling rate within this range to increase by less than 2 ° C / sec, the dislocation density decreases Apparent slows spheroidizing of the carbide phase decreases ductility is not improved, but increases unevenness of properties.
Если продолжительность изотермической выдержки составляет менее 2 ч, то не обеспечивается требуемого процента сфероидизации карбидной фазы и в результате снижается пластичность и вязкость. Изотермическая выдержка продолжительностью более 4 ч приводит к снижению прочностных свойств стали.
Таким образом, совокупность существенных отличительных признаков заявляемого технического решения позволяет повысить пластичность и вязкость листового проката при сохранении его прочности.If the duration of isothermal exposure is less than 2 hours, then the required percentage of spheroidization of the carbide phase is not provided, and as a result, ductility and viscosity are reduced. Isothermal exposure lasting more than 4 hours leads to a decrease in the strength properties of steel.
Thus, the combination of essential distinguishing features of the proposed technical solution allows to increase the ductility and toughness of sheet metal while maintaining its strength.
П р и м е р. В условиях непрерывного широкополосного стана 2000 металлургического комбината провели опробование известного (заявка 59-177325) и заявляемого способов производства горячекатаной высокопрочной листовой стали марки 18Х2МБ. PRI me R. In the conditions of a continuous broadband mill 2000, the metallurgical plant tested the well-known (application 59-177325) and the inventive methods for the production of hot-rolled high-strength sheet steel grade 18X2MB.
При реализации известного способа литые слябы из стали 18Х2МБ после прогрева в методических печах прокатывали на широкополосном стане на полосы толщиной 5 и шириной 1200 мм со смоткой в рулоны. Температура конца прокатки составляла 820оС. При выходе из последней чистовой клети полоса охлаждалась в первых секциях установки водяного охлаждения со скоростью 80оС/с до температуры 580-590оС (температура начала бейнитного превращения) и далее на отводящем рольганге - со скоростью 5оС/с.When implementing the known method, cast slabs made of 18Kh2MB steel after heating in methodological furnaces were rolled on a broadband mill into
При реализации заявляемого способа производства горячекатаной высокопрочной листовой стали на стане также было прокатано несколько полос аналогичных размеров. При этом температура конца прокатки составляла 800-850оС, а ускоренное охлаждение на отводном рольганге производили равномерно со скоростью от 4 до 25оС/ с с варьированием скорости охлаждения в зависимости от температуры конца прокатки таким образом, что с повышением температуры конца прокатки на каждые 10оС скорость охлаждения в указанном интервале увеличивали на 1-4оС/с изменением количества подаваемого на полосу охладителя. Охлажденные таким образом полосы сматывали в рулоны при температуре начала бейнитного превращения (580-590оС), а рулоны складировали в термосах-накопителях, где и выдерживали при указанной температуре в течение 1,5-4,5 ч, после чего их отправляли на склад для окончательного доохлаждения, порезки на полосы мерной длины, отбора проб для мехиспытаний и исследований.When implementing the proposed method for the production of hot-rolled high-strength sheet steel, several strips of similar sizes were also rolled on the mill. Wherein the rolling end temperature of 800-850 C and accelerated cooling to the slip roller conveyor performed uniformly at a rate of 4 to 25 C / s by varying the cooling rate according to the rolling end temperature, so that the temperature increases at the end of rolling every 10 ° C, the cooling rate within this range was increased by 4.1 ° C / s by varying the amount supplied to the strip cooling. The strip thus cooled is coiled at the start of bainite transformation temperature (580-590 C), and rolls warehoused in thermoses drives, where it was kept at this temperature for 1.5-4.5 h, after which they were sent to warehouse for final cooling, cutting into strips of measured length, sampling for mechanical testing and research.
Режим обработок, а также результаты исследований структуры и механических свойств представлены в таблице. The treatment mode, as well as the results of studies of the structure and mechanical properties are presented in the table.
Анализ результатов механических испытаний опытных партий листового проката показал, что оптимальные режимы (табл. режимы 2, 4, 5 и 7) заявляемого способа позволяют по сравнению с известным способом (заявка 59-177325) значительно повысить пластичность (более чем в 2 раза) и ударную вязкость (в 3 раза) металла при сохранении его высоких прочностных свойств, что значительно улучшает конструктивную прочность металлопроката. (56) Заявка Японии N 59-177325, кл. C 21 D 9,46, 1985. Analysis of the results of mechanical tests of pilot batches of sheet metal showed that the optimal modes (table.
Claims (1)
Vохл= 20-3 , °C/c
где Tк.п - температура конца прокатки, oС,
а по окончании ускоренного охлаждения осуществляют изотермическую выдержку в течение 2 - 4 ч. METHOD FOR PRODUCING HOT-ROLLED HIGH-STRENGTH SHEET STEEL, including hot rolling at a final temperature of 800 - 850 o C, accelerated cooling to the temperatures of the beginning of bainitic transformation and final cooling, characterized in that accelerated cooling is carried out at a speed determined by mathematical dependence
V cool = 20-3 , ° C / c
where T K. p - the temperature of the end of rolling, o With,
and at the end of accelerated cooling, an isothermal exposure is carried out for 2 to 4 hours.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5032241/02A RU2006505C1 (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Method of manufacture of hot-rolled high-strength sheet steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5032241/02A RU2006505C1 (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Method of manufacture of hot-rolled high-strength sheet steel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006505C1 true RU2006505C1 (en) | 1994-01-30 |
Family
ID=21599320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5032241/02A RU2006505C1 (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Method of manufacture of hot-rolled high-strength sheet steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2006505C1 (en) |
-
1992
- 1992-03-16 RU SU5032241/02A patent/RU2006505C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4576656A (en) | Method of producing cold rolled steel sheets for deep drawing | |
CA2217309C (en) | Method of manufacturing hot-worked elongated products, in particular bar or pipe, from high-alloy or hypereutectoid steel | |
CA1217076A (en) | Method and apparatus for thermomechanically rolling hot strip product to a controlled microstructure | |
CA2338743C (en) | Method and installation for producing dual-phase steel | |
RU2006505C1 (en) | Method of manufacture of hot-rolled high-strength sheet steel | |
US4583387A (en) | Apparatus for thermomechanically rolling hot strip product to a controlled microstructure | |
JPH06346146A (en) | Production of wire rod for cold forming coil spring and device therefor | |
US3826693A (en) | Atmosphere controlled annealing process | |
US4537643A (en) | Method for thermomechanically rolling hot strip product to a controlled microstructure | |
US4294632A (en) | Method for overaging of hot dip metal coated steel material | |
JPH032329A (en) | Manufacture of high strength cold rolled steel sheet for press working having managing properties and high baking hardenability of paint by continuous annealing | |
US5226978A (en) | Steel tube alloy | |
RU2082768C1 (en) | Method for thermal treatment of low-carbon sheet steel | |
RU2092582C1 (en) | Method for producing plates of carbon and low-alloy steel | |
JPH0219426A (en) | Manufacture of cr-ni stainless steel sheet having excellent quality and surface property | |
JPH06240357A (en) | Production of high toughness and high strength steel pipe | |
SU1278363A1 (en) | Method of producing strip stock of low-alloy steel | |
JP2000045031A (en) | Manufacture of high carbon steel sheet excellent in formability and hardenability | |
SU850699A1 (en) | Method of spheroidizing treatment of steel | |
SU1569342A1 (en) | Method of heat treatment of articles from alloyed and medium-carbon steels | |
JP2002524657A (en) | Manufacturing method of cold rolled strip or plate | |
SU1155622A1 (en) | Method of manufacturing high-carbon steel strip | |
SU1339138A1 (en) | Method of treating rolled stock | |
RU2187561C2 (en) | Method for manufacture of strips from low-carbon hot-rolled steel | |
SU829687A1 (en) | Method of thermal treatment of preeutectoid steel rolled stock |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050317 |