RU2197542C1 - Method of making sheet steel - Google Patents

Method of making sheet steel Download PDF

Info

Publication number
RU2197542C1
RU2197542C1 RU2001117936A RU2001117936A RU2197542C1 RU 2197542 C1 RU2197542 C1 RU 2197542C1 RU 2001117936 A RU2001117936 A RU 2001117936A RU 2001117936 A RU2001117936 A RU 2001117936A RU 2197542 C1 RU2197542 C1 RU 2197542C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
rolled
steel
strips
cold
Prior art date
Application number
RU2001117936A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Степанов
А.М. Ламухин
В.В. Степаненко
В.В. Кузнецов
С.Д. Зинченко
А.В. Зиборов
Б.Я. Балдаев
В.Г. Ордин
П.Б. Горелик
В.С. Добряков
О.В. Долгих
Л.М. Струнина
В.К. Рябинкова
А.И. Трайно
Original Assignee
Открытое акционерное общество "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 Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2001117936A priority Critical patent/RU2197542C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2197542C1 publication Critical patent/RU2197542C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy; production of hot-rolled and cold-rolled steel sheets at high drawing properties for cold stamping. SUBSTANCE: steel containing the following components, mass-%: C, 0.002-0.007; Si, 0.005-0,050; Mn, 0.08-0.16; Al, 0.01-0.05; Ti 0,05-0.12; P≤, 0.015; S≤, 0.010; Cr≤, 0.04; Ni≤, 0.04; Cu≤, 004; N≤, 0/06 and Fe being the remainder is subjected to continuous teeming at rate of 0.4-1.6 m/min and temperature of 1500 to 1580 C in slabs which are heated to temperature of 1150-1240 C and are kept for 2.5-4 hours, after which they are rolled in strips at temperature of end of rolling process not below 870 C. Hot-rolled strips are cooled with water to temperature of 550 to 730 C and are rolled in rolls. After etching, strips are subjected to cold rolling at total cogging of no less than 70% and annealing at temperature of 700 to 750 C keeping them at this temperature for 11-34 h. Then, strips are subjected to skin-rolling at cogging of 0.4-1.2% at surface roughness of 2-4 mkm Ra and density of peaks of 60 to 120 l/cm. Provision is made for version according to which hot-rolled strips are subjected to annealing at temperature of 660-680 C followed by keeping them for 10-18 h. EFFECT: improved drawing properties; increased yield of sheet steel. 6 cl, 6 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к технологии изготовления стальных горячекатаных и холоднокатаных листов с высокими вытяжными свойствами для холодной штамповки. The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to a technology for manufacturing hot-rolled and cold-rolled steel sheets with high exhaust properties for cold stamping.

Листовая холоднокатаная сталь с высокими вытяжными свойствами для холодной штамповки изделий сложной формы должна отвечать комплексу требований по механическим характеристикам, их равномерности, микроструктуре, шероховатости поверхности (табл.1). Cold-rolled sheet steel with high exhaust properties for cold stamping of products of complex shape must meet a set of requirements for mechanical characteristics, their uniformity, microstructure, and surface roughness (Table 1).

Для обеспечения высоких вытяжных свойств горячекатаные полосы должны удовлетворять следующим требованиям (табл.2). To ensure high exhaust properties, hot-rolled strips must satisfy the following requirements (Table 2).

Известен способ производства листов для холодной штамповки, включающий непрерывную разливку в слябы стали следующего химического состава, маc.%:
Углерод - не более 0,008
Кремний - не более 0,5
Марганец - не более 1,0
Фосфор - не более 0,15
Сера - не более 0,02
Алюминий - 0,01-0,10
Азот - не более 0,008
Титан - 0,035-0,20
Ниобий - 0,001-0,015
Железо - Остальное
Литые слябы нагревают и подвергают черновой горячей прокатке с обжатием не менее 85% в температурном интервале от Аr3 до 950oС, затем чистовой горячей прокатке до толщины 3,5-7,5 мм в температурном интервале от Аr3 до 600oС. Горячекатаные полосы подвергают травлению и отжигают при температуре 700-920oС. Затем производят холодную прокатку полос до толщины 1,2-1,6 мм с обжатием не менее 65% и отжиг при температуре 720-920oС [1].
A known method of manufacturing sheets for cold stamping, including continuous casting into slabs of steel of the following chemical composition, wt.%:
Carbon - not more than 0.008
Silicon - not more than 0.5
Manganese - no more than 1.0
Phosphorus - not more than 0.15
Sulfur - not more than 0.02
Aluminum - 0.01-0.10
Nitrogen - not more than 0.008
Titanium - 0.035-0.20
Niobium - 0.001-0.015
Iron - Else
The cast slabs are heated and subjected to rough hot rolling with a compression of at least 85% in the temperature range from Ar 3 to 950 o C. , then the final hot rolling to a thickness of 3.5-7.5 mm in the temperature range from Ar 3 to 600 o C. Hot-rolled strips are etched and annealed at a temperature of 700-920 o C. Then, the strip is cold rolled to a thickness of 1.2-1.6 mm with compression of at least 65% and annealed at a temperature of 720-920 o C [1].

Недостаток известного способа состоит в том, он не обеспечивает достижения высоких вытяжных свойств холоднокатаных листов, следствием чего является их недостаточная штампуемость. The disadvantage of this method is that it does not achieve high exhaust properties of cold-rolled sheets, resulting in their lack of stampability.

Известен также способ производства холоднокатаной листовой стали, раскисленной алюминием. Способ включает непрерывную разливку в слябы стали следующего химического состава, мас.%:
Углерод - не более 0,10
Марганец - не более 0,60
Азот - 0,0030-0,0100
Фосфор - не более 0,008
Сера - не более 0,008
Железо - Остальное
Слябы нагревают до температуры 950-1200oС, прокатывают при температуре выше точки Аr3 и сматывают полосы в рулоны при температуре не выше 600oС. Горячекатаные полосы подвергают травлению и прокатывают на стане холодной прокатки с обжатием 70-80%. Холоднокатаные полосы нагревают со средней скоростью не более 100oС/ч до температуры 800oС в колпаковых печах и производят их отжиг. Отожженные полосы дрессируют [2].
There is also known a method for the production of cold rolled sheet steel, deoxidized by aluminum. The method includes continuous casting into slabs of steel of the following chemical composition, wt.%:
Carbon - not more than 0.10
Manganese - not more than 0.60
Nitrogen - 0.0030-0.0100
Phosphorus - not more than 0.008
Sulfur - not more than 0.008
Iron - Else
The slabs are heated to a temperature of 950-1200 o C, rolled at a temperature above the point Ar 3 and wound strips into rolls at a temperature not exceeding 600 o C. Hot rolled strips are etched and rolled on a cold rolling mill with a compression of 70-80%. Cold-rolled strips are heated at an average speed of not more than 100 o C / h to a temperature of 800 o C in bell-type furnaces and annealed. Annealed strips train [2].

Листовая сталь, полученная по известному способу производства, имеет низкие коэффициент пластической анизотропии r= 1,42-2,01 (при требуемом r≥2,3) и коэффициент деформационного упрочнения n= 0,18 (при требуемом n≥0,22), нестабильный предел текучести и неудовлетворительные микроструктурные параметры (балл ССЦ более 3). Поэтому листовая сталь имеет недостаточные вытяжные свойства при низком выходе кондиционного проката. Sheet steel obtained by a known production method has a low coefficient of plastic anisotropy r = 1.42-2.01 (with the required r≥2.3) and the coefficient of strain hardening n = 0.18 (with the required n≥0.22) , unstable yield strength and unsatisfactory microstructural parameters (SCC score of more than 3). Therefore, sheet steel has insufficient exhaust properties with a low yield of conditioned steel.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ производства листовой стали для холодной штамповки (автомобильный лист), включающий выплавку и непрерывную разливку в слябы марки 08Ю следующего химического состава, мас.%:
Углерод - не более 0,07
Марганец - 0,25-0,35
Кремний - 0,01
Фосфор - не более 0,020
Сера - не более 0,025
Никель - не более 0,06
Медь - не более 0,06
Хром - не более 0,03
Железо - Остальное
Непрерывно литые слябы нагревают до температуры 1300oС, прокатывают в полосы с температурой конца прокатки 860-920oС, охлаждают водой до температуры 550-650oС и выше, после чего сматывают в рулоны. Горячекатаные полосы подвергают травлению и холодной прокатке до требуемой толщины. Затем холоднокатаные полосы в рулонах отжигают при температуре 680-690oС в течение 30-40 ч и дрессируют с обжатием 1,0-1,5% [3] - прототип.
The closest in its technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method for the production of sheet steel for cold stamping (automobile sheet), including smelting and continuous casting in slabs of 08Y grade of the following chemical composition, wt.%:
Carbon - not more than 0.07
Manganese - 0.25-0.35
Silicon - 0.01
Phosphorus - not more than 0,020
Sulfur - no more than 0,025
Nickel - not more than 0.06
Copper - not more than 0.06
Chrome - no more than 0.03
Iron - Else
Continuously cast slabs are heated to a temperature of 1300 o C, rolled into strips with a temperature of the end of rolling 860-920 o C, cooled with water to a temperature of 550-650 o C and above, and then wound into rolls. Hot rolled strips are etched and cold rolled to the required thickness. Then the cold-rolled strips in rolls are annealed at a temperature of 680-690 o C for 30-40 hours and trained with compression of 1.0-1.5% [3] - prototype.

Недостатки известного способа состоят в том, что листовая сталь из-за низких механических характеристик имеет недостаточные вытяжные свойства, что приводит к браку при холодной штамповке изделий сложной формы. Кроме того, колебания химического состава стали и температурно-деформационных режимов производства обусловливают разброс параметров механических свойств как по длине полос, так и от плавки к плавке. В результате снижается выход кондиционной листовой стали. The disadvantages of this method are that sheet steel due to low mechanical characteristics has insufficient exhaust properties, which leads to marriage during cold stamping of complex shapes. In addition, fluctuations in the chemical composition of steel and temperature-deformation conditions of production determine the variation in the parameters of mechanical properties both along the length of the strips and from melting to melting. As a result, the yield of conditioned sheet steel is reduced.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении вытяжных свойств и увеличении выхода кондиционной листовой стали. The technical problem solved by the invention is to improve the exhaust properties and increase the yield of conditioned sheet steel.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе производства листовой стали для холодной штамповки, включающем непрерывную разливку слябов, их нагрев и горячую прокатку в полосы, травление, холодную прокатку, отжиг и дрессировку, согласно изобретению слябы нагревают до температуры 1150-1240oС, прокатывают с температурой конца прокатки не ниже 870oС, охлаждают водой до температуры 550-730oС и сматывают в рулоны, а холодную прокатку ведут с суммарным обжатием не менее 70%, после чего отжигают при температуре 700-750oС с выдержкой при этой температуре в течение 11-34 ч.The technical problem is solved in that in the known method for the production of sheet steel for cold stamping, including continuous casting of slabs, heating and hot rolling into strips, etching, cold rolling, annealing and tempering, according to the invention, the slabs are heated to a temperature of 1150-1240 o C is rolled with the rolling finishing temperature not lower than 870 o C, cooled with water to a temperature of 550-730 o C and wound into rolls, and cold rolling the lead with a total rolling reduction of not less than 70%, then annealed at a temperature of 700-750 o C with extracts at this temperature for 11-34 hours.

В вариантах реализации способа непрерывную разливку ведут со скоростью 0,4-1,6 м/мин при температуре разливаемой стали 1500-1580oС, и слябы разливают из стали, содержащей, мас.%:
Углерод - 0,002-0,007
Кремний - 0,005-0,050
Марганец - 0,08-0,16
Алюминий - 0,01-0,05
Титан - 0,05-0,12
Фосфор - не более 0,015
Сера - не более 0,010
Хром - не более 0,04
Никель - не более 0,04
Медь - не более 0,04
Азот - не более 0,006
Железо - Остальное
Кроме того, перед горячей прокаткой слябы выдерживают при температуре нагрева в течение 2,5-4 ч, а дрессировку холоднокатаных отожженных полос ведут с обжатием 0,4-1,2% в валках с шероховатостью поверхности 2-4 мкм Ra и плотностью пиков 60-120 1/см.
In embodiments of the method, continuous casting is conducted at a speed of 0.4-1.6 m / min at a temperature of cast steel 1500-1580 o With, and slabs are cast from steel containing, wt.%:
Carbon - 0.002-0.007
Silicon - 0.005-0.050
Manganese - 0.08-0.16
Aluminum - 0.01-0.05
Titanium - 0.05-0.12
Phosphorus - not more than 0.015
Sulfur - not more than 0.010
Chrome - no more than 0.04
Nickel - not more than 0.04
Copper - not more than 0.04
Nitrogen - no more than 0,006
Iron - Else
In addition, before hot rolling, the slabs are kept at a heating temperature for 2.5-4 hours, and cold-rolled annealed strips are trained with 0.4-1.2% compression in rolls with a surface roughness of 2-4 μm Ra and a peak density of 60 -120 1 / cm.

Возможен вариант выполнения способа, по которому горячекатаные полосы подвергают отжигу при температуре 660-680oС с выдержкой при этой температуре в течение 10-18 ч.A possible embodiment of the method in which the hot-rolled strip is subjected to annealing at a temperature of 660-680 o With exposure at this temperature for 10-18 hours

Сущность изобретения состоит в следующем. Высокие вытяжные свойства листовой стали для холодной штамповки изделий сложной формы закладываются еще на стадиях выплавки и разливки с ограничением легирующих элементов и примесей. Предложенный состав сверхнизкоуглеродистой стали позволяет сформировать при ее дальнейшей термопластической обработке равномерную ферритную микроструктуру, в которой избыточный углерод связан титаном, азот образует нитриды алюминия и титана, что исключает старение стали, сопровождающееся деградацией механических свойств. В процессе непрерывной разливки такой стали при температуре 1500-1580oС со скоростью 0,4-1,6 м/мин формируется слиток с минимальной ликвацией и отсутствием сегрегации неметаллических включений в осевой части слитка.The invention consists in the following. High exhaust properties of sheet steel for cold stamping of complex products are laid at the stages of smelting and casting with the limitation of alloying elements and impurities. The proposed composition of ultra-low-carbon steel makes it possible to form a uniform ferritic microstructure during its further thermoplastic processing, in which the excess carbon is bound by titanium, nitrogen forms aluminum and titanium nitrides, which excludes steel aging, accompanied by degradation of mechanical properties. In the process of continuous casting of such steel at a temperature of 1500-1580 o With a speed of 0.4-1.6 m / min, an ingot is formed with minimal segregation and the absence of segregation of non-metallic inclusions in the axial part of the ingot.

В процессе нагрева слябов перед прокаткой до температуры 1150-1240oС и выдержки в течение 2,5-4 ч исключается растворение в аустените крупных карбосульфидов, в результате чего после смотки горячекатаной полосы в рулон, а также при отжиге холоднокатаной полосы не происходит образования мелких карбидов, сдерживающих рост зерна феррита. Последующая горячая прокатка слябов в аустенитной области с температурой конца прокатки не ниже 870oС, помимо получения заданной толщины полосы перед холодной прокаткой, формирует благоприятную текстуру деформации, измельчает зерна аустенита. Горячая прокатка в заданном температурном интервале обеспечивает выпадение в процессе деформации дисперсных частиц TiC, TiS, TiN2, сохраняющихся в рекристаллизованной структуре после отжига. Охлаждение горячекатаных полос водой до температуры 550-730oС (ниже критической точки Ar1) приводит к превращению деформированных зерен переохлажденного аустенита в феррит с мелкими равноосными зернами и стабилизации углерода при выделении его в виде карбидов и карбосульфидов. Сформированная после горячей прокатки микроструктура стали характеризуется оптимальной дисперсностью и высокой степенью однородности.In the process of heating slabs before rolling to a temperature of 1150-1240 o C and holding for 2.5-4 hours, large carbosulphides are not dissolved in austenite, as a result of which, after winding a hot-rolled strip into a roll, as well as during annealing of the cold-rolled strip, the formation of small carbides inhibiting the growth of ferrite grains. Subsequent hot rolling of slabs in the austenitic region with a temperature of the end of rolling not lower than 870 ° C, in addition to obtaining a predetermined strip thickness before cold rolling, forms a favorable deformation texture and crushes austenite grains. Hot rolling in a given temperature range ensures the precipitation of TiC, TiS, TiN 2 dispersed particles during deformation, which remain in the recrystallized structure after annealing. The cooling of hot rolled strips with water to a temperature of 550-730 o C (below the critical point Ar 1 ) leads to the transformation of deformed grains of supercooled austenite into ferrite with small equiaxed grains and stabilization of carbon when it is released in the form of carbides and carbosulfides. The microstructure of steel formed after hot rolling is characterized by optimal dispersion and a high degree of homogeneity.

При последующей холодной прокатке горячекатаных полос с обжатием не менее 70% достигается заданная толщина полос и степень измельчения деформированных ферритных зерен. В результате отжига холоднокатаных полос при температуре 660-680oС в течение 10-18 ч формируется однородная микроструктура феррита с баллом зерна 6-7 и минимальным выделением структурно-свободного цементита. Частицы TiC, TiN2 оказывают ингибирующее действие на рекристаллизацию зерен при отжиге. В текстуре стали после отжига преобладает кристаллографическая ориентировка (111), наиболее благоприятная для холодной штамповки.During the subsequent cold rolling of hot-rolled strips with compression of at least 70%, the specified thickness of the strips and the degree of grinding of the deformed ferritic grains are achieved. As a result of annealing of cold-rolled strips at a temperature of 660-680 o C for 10-18 hours, a uniform microstructure of ferrite with a grain score of 6-7 and a minimum release of structurally free cementite is formed. Particles of TiC, TiN 2 have an inhibitory effect on the recrystallization of grains during annealing. After annealing, the crystallographic orientation (111), which is most favorable for cold stamping, prevails in the steel texture.

Дрессировка отожженных полос с обжатием 0,4-1,2% в валках с шероховатостью 2-4 мкм Ra и плотностью пиков 60-120 1/см, во-первых, позволяет повысить пластичность, уменьшить на 30-40 Н/мм2 предел текучести, устранить площадку и зуб текучести на диаграмме растяжения образца (чтобы избежать линий скольжения при штамповке), и, во-вторых, создать развитую микрогеометрию, удерживающую технологическую смазку на поверхности листа, что улучшает штампуемость изделий сложной формы.Training of annealed strips with a compression of 0.4-1.2% in rolls with a roughness of 2-4 μm Ra and a peak density of 60-120 1 / cm, firstly, allows to increase ductility, reduce the limit by 30-40 N / mm 2 fluidity, eliminate the area and tooth yield on the tensile diagram of the sample (to avoid slip lines during stamping), and secondly, to create developed microgeometry that holds the technological lubricant on the sheet surface, which improves the formability of complex products.

Отжиг горячекатаных травленых полос при температуре 660-680oС с выдержкой 10-18 ч обеспечивает получение заданного комплекса механических свойств (табл. 2) даже при неблагоприятном сочетании концентрации химических элементов и неизбежных колебаниях температурно-деформационных режимов прокатки. За счет этого отжига дополнительно улучшаются вытяжные свойства и увеличивается выход кондиционной листовой стали. Отожженные горячекатаные полосы могут быть использованы как для штамповки изделий, где не требуется высоких вытяжных свойств, так и для последующего производства холоднокатаной листовой стали, обладающей повышенной штампуемостью.Annealing of hot-rolled pickled strips at a temperature of 660-680 o C with a holding time of 10-18 h provides a given set of mechanical properties (Table 2) even with an unfavorable combination of the concentration of chemical elements and inevitable fluctuations in the temperature-deformation modes of rolling. Due to this annealing, the exhaust properties are further improved and the yield of conditioned steel sheet is increased. Annealed hot-rolled strips can be used both for stamping products where high exhaust properties are not required, and for the subsequent production of cold-rolled sheet steel with increased stampability.

Экспериментально установлено, что нагрев слябов до температуры выше 1240oС приводит к росту зерна аустенита, растворению крупных частиц карбосульфидов, которые в дальнейшем выпадают в виде мелких карбидов, упрочняющих сталь, ухудшающих вытяжные свойства листов. Снижение температуры нагрева менее 1150oС ухудшает пластические свойства и штампуемость листов.It was experimentally established that heating slabs to a temperature above 1240 o C leads to an increase in austenite grain, the dissolution of large particles of carbosulfides, which subsequently precipitate in the form of small carbides, reinforcing steel, impairing the elongation properties of the sheets. Lowering the heating temperature below 1150 o C degrades the plastic properties and stampability of the sheets.

При температуре конца прокатки ниже 870oС листовая сталь приобретает мелкозернистую структуру и неблагоприятную для холодной штамповки текстуру.When the temperature of the end of rolling is lower than 870 o С, the sheet steel acquires a fine-grained structure and a texture unfavorable for cold stamping.

Увеличение температуры смотки выше 730oС приводит к разнозернистости микроструктуры полос, снижению коэффициента пластической анизотропии. Горячекатаные полосы в этом случае даже после отжига не отвечают предъявляемым требованиям по механическим свойствам. Уменьшение температуры смотки ниже 550oС приводит к росту прочностных свойств горячекатаных и холоднокатаных листов выше допустимых значений.An increase in the winding temperature above 730 o C leads to heterogeneity of the microstructure of the bands, a decrease in the coefficient of plastic anisotropy. In this case, hot rolled strips even after annealing do not meet the requirements for mechanical properties. A decrease in winding temperature below 550 o C leads to an increase in the strength properties of hot-rolled and cold-rolled sheets above acceptable values.

При суммарном обжатии в процессе холодной прокатки менее 70% листовая сталь после отжига имеет неблагоприятную текстуру, что ухудшает вытяжные свойства и снижает выход кондиционной продукции. When the total compression during cold rolling is less than 70%, sheet steel after annealing has an unfavorable texture, which degrades the exhaust properties and reduces the yield of conditioned products.

При температуре отжига холоднокатаных полос ниже 700oС или времени выдержки менее 11 ч пластичность листовой стали ниже допустимой, балл ССЦ достигает 3. Увеличение температуры отжига более 750oС или времени выдержки более 34 ч приводит к увеличению разнозернистости, ухудшению штампуемости и снижению выхода кондиционной листовой стали.When the annealing temperature of cold-rolled strips is lower than 700 o C or the exposure time is less than 11 hours, the ductility of the sheet steel is lower than the permissible one, the CCC score reaches 3. An increase in the annealing temperature of more than 750 o C or the exposure time of more than 34 hours leads to an increase in the different grain size, deterioration of formability and a decrease in the yield of conditional sheet steel.

Непрерывная разливка стали, имеющей температуру ниже 1500oС при скорости разливки менее 0,4 м/мин, приводит к формированию слитка с неоднородностью химического состава, неметаллические включения и примеси концентрируются в средней части слитка, механические свойства листовой стали ухудшаются. Увеличение температуры разливки более 1580oС или скорости разливки более 1,6 м/мин ухудшает качество листов и снижает выход кондиционной продукции.Continuous casting of steel having a temperature below 1500 o With a casting speed of less than 0.4 m / min, leads to the formation of an ingot with heterogeneous chemical composition, non-metallic inclusions and impurities are concentrated in the middle part of the ingot, the mechanical properties of sheet steel are deteriorating. An increase in casting temperature of more than 1580 o C or casting speed of more than 1.6 m / min affects the quality of the sheets and reduces the yield of conditioned products.

Углерод в стали является упрочняющим элементом. Снижение содержания углерода менее 0,002% усложняет технологический процесс и удорожает производство стали. Увеличение концентрации углерода сверх 0,007% требует увеличения содержания титана, который связывает углерод. Это ухудшает свойства листов и увеличивает расход легирующих. Carbon in steel is a reinforcing element. A decrease in carbon content of less than 0.002% complicates the process and increases the cost of steel production. An increase in carbon concentration in excess of 0.007% requires an increase in the content of titanium, which binds carbon. This affects the properties of the sheets and increases the consumption of alloying.

Кремний раскисляет сталь. Снижение содержания кремния менее 0,005% увеличивает окисленность стали, ухудшаются ее механические свойства. Увеличение содержания этого элемента более 0,050% приводит к потере пластичности, увеличению количества неметаллических включений. Silicon deoxidizes steel. A decrease in the silicon content of less than 0.005% increases the oxidation of steel, its mechanical properties deteriorate. An increase in the content of this element over 0.050% leads to a loss of ductility, an increase in the number of non-metallic inclusions.

Марганец оказывает упрочняющее, раскисляющее и десульфурирующее действие. При содержании марганца менее 0,08% требуется дополнительная десульфурация стали, удорожающая производство, а увеличение его содержания более 0,16% ухудшает пластичность и вязкостные свойства, снижает коэффициент пластической анизотропии. Manganese has a strengthening, deoxidizing and desulfurizing effect. When the manganese content is less than 0.08%, additional desulfurization of steel is required, which increases the cost of production, and an increase in its content of more than 0.16% affects the ductility and viscosity properties, reduces the coefficient of plastic anisotropy.

Алюминий введен для раскисления стали и уменьшения дефектов при разливке. При снижении содержания алюминия менее 0,01% сталь становится склонной к деградации механических свойств (старению). Увеличение содержания алюминия более 0,05% приводит к ухудшению ее механических свойств ниже допустимого уровня. Aluminum is introduced to deoxidize steel and reduce casting defects. With a decrease in aluminum content of less than 0.01%, steel becomes prone to degradation of mechanical properties (aging). An increase in aluminum content of more than 0.05% leads to a deterioration in its mechanical properties below an acceptable level.

Титан введен для улучшения комплекса механических свойств стали. При содержании титана менее 0,05% требуется проведение глубокого обезуглероживания, усложняющего и удорожающего производство. Увеличение содержания титана более 0,12% приводит к снижению коэффициентов пластической анизотропии и деформационного упрочнения ниже допустимого уровня. Titanium is introduced to improve the complex of mechanical properties of steel. When the titanium content is less than 0.05%, deep decarburization is required, which complicates and increases the cost of production. An increase in titanium content of more than 0.12% leads to a decrease in the coefficients of plastic anisotropy and strain hardening below an acceptable level.

Сера и фосфор являются вредными примесями, ухудшающими механические свойства горячекатаных и холоднокатаных листов. Однако при содержании фосфора не более 0,015% и серы не более 0,010% их вредное влияние проявляется слабо. В то же время более глубокая десульфурация и дефосфорация значительно удорожают сталь. Sulfur and phosphorus are harmful impurities that impair the mechanical properties of hot-rolled and cold-rolled sheets. However, when the phosphorus content is not more than 0.015% and sulfur is not more than 0.010%, their harmful effect is weak. At the same time, deeper desulfurization and dephosphorization significantly increase the cost of steel.

Хром, никель и медь упрочняют сталь, но при их концентрации более 0,04% каждого имеет место потеря пластичности, и отношение σтв превышает 0,76, что недопустимо.Chrome, nickel and copper strengthen steel, but at a concentration of more than 0.04% of each, there is a loss of ductility, and the ratio of σ t / σ in exceeds 0.76, which is unacceptable.

Азот упрочняет сталь, но если его количество превышает 0,006%, то возрастает требуемое для его связывания количество титана, что удорожает ее производство и ухудшает свойства холоднокатаных листов, уменьшает выход кондиционной листовой стали. Nitrogen strengthens the steel, but if its amount exceeds 0.006%, the amount of titanium required for its bonding increases, which makes its production more expensive and affects the properties of cold-rolled sheets, reduces the yield of conditioned sheet steel.

В случае выдержки слябов при температуре нагрева менее 2,5 ч не достигается выравнивания температурного поля по их толщине и полной стабилизации аустенитного состояния, а увеличение выдержки сверх 4 ч приводит к чрезмерному росту аустенитного зерна, полному растворению карбосульфидов. В результате ухудшаются вытяжные свойства холоднокатаных листов, уменьшается выход годного. In the case of holding the slabs at a heating temperature of less than 2.5 hours, the temperature field is not equalized in thickness and the austenitic state is completely stabilized, and an increase in holding time in excess of 4 hours leads to an excessive growth of austenitic grain and complete dissolution of carbosulfides. As a result, the exhaust properties of cold-rolled sheets deteriorate, and the yield decreases.

Дрессировка с обжатием менее 0,4% в валках с параметрами шероховатости поверхности Ra менее 2 мкм и Рс менее 60 1/см не обеспечивает снижения предела текучести, устранения зуба и площадки текучести, создания развитой микрогеометрии поверхности холоднокатаных листов. В результате ухудшаются их вытяжные свойства и снижается выход кондиционной листовой стали. Увеличение обжатия более 1,2%, параметров Ra более 4 мкм и Рс более 120 1/см приводит к переупрочнению холоднокатаных отожженных полос и созданию анизотропии шероховатости поверхности вследствие возрастания контактного скольжения металла по поверхности валка в очаге деформации. В результате ухудшаются вытяжные свойства листовой стали. Training with compression of less than 0.4% in rolls with parameters of surface roughness Ra less than 2 μm and Pc less than 60 1 / cm does not reduce the yield strength, eliminate the tooth and yield area, and create developed microgeometry of the surface of cold-rolled sheets. As a result, their exhaust properties deteriorate and the yield of conditioned sheet steel decreases. The increase in compression is more than 1.2%, the parameters Ra more than 4 μm and Pc more than 120 1 / cm leads to re-hardening of the cold-rolled annealed strips and the creation of anisotropy of the surface roughness due to an increase in the contact slip of the metal over the roll surface in the deformation zone. As a result, the exhaust properties of sheet steel are deteriorated.

Отжиг горячекатаных полос при температуре ниже 660oС или времени выдержки менее 10 ч не обеспечивает получения высоких вытяжных свойств, равномерных по длине рулона. Увеличение температуры отжига более 680oС или времени выдержки более 18 ч приводит к формированию разнобалльной микроструктуры, ухудшению вытяжных свойств и снижению выхода кондиционной листовой стали.Annealing of hot-rolled strips at a temperature below 660 o C or a holding time of less than 10 hours does not provide high exhaust properties that are uniform along the length of the roll. An increase in the annealing temperature of more than 680 ° C or a holding time of more than 18 hours leads to the formation of a mixed-point microstructure, deterioration of the exhaust properties, and a decrease in the yield of conditioned steel sheet.

Пример реализации способа
В кислородном конвертере емкостью 300 тонн выплавляют сверхнизкоуглеродистую сталь следующего состава, мас.%
C - 0,0045
Si - 0,028
Mn - 0,13
Al - 0,03
Ti - 0,09
P - 0,010
S - 0,007
Cr - 0,01
Ni - 0,01
Cu - 0,02
N - 0,003
Fe - Остальное
Выплавленную сталь разливают на машине непрерывного литья заготовок в слябы сечением 250х1280 мм массой 11 т. Разливку ведут со скоростью Vp=1,0 м/мин при температуре разливаемого металла Тр=1540oС.
An example implementation of the method
In an oxygen converter with a capacity of 300 tons smelted ultra-low carbon steel of the following composition, wt.%
C - 0.0045
Si - 0,028
Mn - 0.13
Al - 0.03
Ti - 0.09
P - 0.010
S - 0.007
Cr - 0.01
Ni - 0.01
Cu - 0.02
N - 0.003
Fe - Else
The smelted steel is cast on a continuous casting machine into slabs with a section of 250x1280 mm and a mass of 11 tons. Casting is carried out at a speed of V p = 1.0 m / min at a temperature of the cast metal T p = 1540 o C.

Отлитые слябы после охлаждения загружают в газовую печь с шагающими балками, нагревают до температуры аустенитизации Та=1200oС, при которой выдерживают в течение времени τa = 3,2 ч. Слябы последовательно выталкивают на печной рольганг непрерывного широкополосного стана 2000 и обжимают в раскат сечением 40х1300 мм. Затем раскат задают в непрерывную 7-клетевую группу и прокатывают до конечной толщины 2,8 мм. Температуру полос на выходе из последней клети чистовой группы стана поддерживают равной Ткп=880oС. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждают водой до температуры Т=640oС и сматывают в рулоны.After cooling, the molded slabs are loaded into a gas furnace with walking beams, heated to an austenitizing temperature T a = 1200 ° C, at which they are kept for a time τ a = 3.2 hours. The slabs are successively pushed onto a continuous rolling mill 2000 continuous rolling table and pressed into roll section of 40x1300 mm. Then the roll set in a continuous 7-stand group and rolled to a final thickness of 2.8 mm The temperature of the strips at the exit from the last stand of the mill finishing group is maintained equal to T kn = 880 ° C. The hot-rolled strips on the discharge roller table are cooled with water to a temperature of T cm = 640 ° C and wound into rolls.

Охлажденные рулоны подвергают сернокислотному травлению в непрерывном травильном агрегате. Chilled rolls are subjected to sulfuric acid pickling in a continuous pickling unit.

Затем травленые полосы в рулонах прокатывают на 5-клетевом стане кварто бесконечной холодной прокатки с толщины 2,8 до 0,7 мм с суммарным обжатием εΣ, равным

Figure 00000001

Холоднокатаные полосы в рулонах загружают в садочную печь с водородной защитной атмосферой и отжигают при температуре То=730oС с выдержкой в течение τo = 22 ч. Отожженные полосы дрессируют на одноклетевом стане кварто с текстурированными рабочими валками, шероховатость которых равна Ra=3 мкм; Рс=90 1/см. Дрессировку ведут с обжатием εд = 0,8%.Then the etched strips in rolls are rolled on a 5-stand mill of quarto endless cold rolling from a thickness of 2.8 to 0.7 mm with a total compression ε Σ equal to
Figure 00000001

Cold rolled strips in rolls are loaded into a hydrogen furnace with a hydrogen protective atmosphere and annealed at a temperature of Т о = 730 o С with holding for τ o = 22 h. The annealed strips are trained on a single-unit quarto mill with textured work rolls, the roughness of which is Ra = 3 microns; Pc = 90 1 / cm. Training is carried out with compression ε d = 0.8%.

В табл.3 даны химические составы предложенной и известной стали, в табл. 4 - режимы производства холоднокатаных листов, а в табл.5 - вытяжные свойства и выход кондиционного листа. Table 3 gives the chemical compositions of the proposed and known steel, in table. 4 - modes of production of cold rolled sheets, and in table 5 - exhaust properties and the output of the conditioned sheet.

Из табл. 3-5 следует, что в случае реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигаются улучшение вытяжных свойств и увеличение выхода кондиционной листовой стали. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты 1 и 5) и использовании способа-прототипа (вариант 6) вытяжные свойства листов и выход кондиционной листовой стали снижаются. From the table. 3-5, it follows that in the case of the implementation of the proposed method (options 2-4), an improvement in the exhaust properties and an increase in the yield of conditioned steel sheet are achieved. With exorbitant values of the declared parameters (options 1 and 5) and the use of the prototype method (option 6), the exhaust properties of the sheets and the output of the conditioned steel sheet are reduced.

Часть горячекатаных травленых рулонов направляют на рекристаллизационный отжиг. Отжиг проводят в защитной атмосфере азота по режиму: нагрев до температуры Тог = 670oС, выдержка в течение τог = 14 ч, охлаждение под муфелем.Part of the hot rolled pickled rolls is sent to recrystallization annealing. Annealing is carried out in a protective atmosphere of nitrogen according to the regime: heating to a temperature of T og = 670 o C, holding for τ og = 14 h, cooling under a muffle.

Варианты отжига и свойства горячекатаной отожженной листовой стали даны в табл. 6. Отжиг горячекатаных полос при температуре 660-680oС в течение 10-18 ч (варианты 2-4) обеспечивает получение комплекса механических свойств, полностью соответствующих требуемым свойствам, приведенным в табл. 2.Annealing options and properties of hot-rolled annealed sheet steel are given in table. 6. Annealing of hot-rolled strips at a temperature of 660-680 o C for 10-18 hours (options 2-4) provides a complex of mechanical properties that fully comply with the required properties given in table. 2.

В качестве базового объекта при определении технико-экономических преимуществ предложенного способа принят способ-прототип. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства листовой стали с высокими вытяжными свойствами для холодной штамповки на 10-15%. As a basic object in determining the technical and economic advantages of the proposed method adopted the prototype method. Using the proposed method will increase the profitability of the production of sheet steel with high exhaust properties for cold stamping by 10-15%.

Литература
1. Заявка 0936279 (ЕПВ), МПК С 22 С 38/00, 1999 г.
Literature
1. Application 0936279 (EPO), IPC C 22 C 38/00, 1999

2. Заявка 59-13030 (Япония), МПК С 21 D 9/48, С 21 D 8/04, 1984 г. 2. Application 59-13030 (Japan), IPC C 21 D 9/48, C 21 D 8/04, 1984

3. С. С. Гусева и др. Непрерывная термическая обработка автолистовой стали. - М.: Металлургия, 1979 г., с. 9-26 - прототип. 3. S. S. Guseva and others. Continuous heat treatment of steel sheet. - M.: Metallurgy, 1979, p. 9-26 is a prototype.

Claims (5)

1. Способ производства листовой стали для холодной штамповки, включающий непрерывную разливку слябов, их нагрев и горячую прокатку в полосы, охлаждение водой, смотку в рулоны, травление, холодную прокатку, отжиг и дрессировку, отличающийся тем, что слябы нагревают до 1150-1240oС, прокатывают с температурой конца прокатки не ниже 870oС, охлаждают водой до 550-730oС и сматывают в рулоны, а холодную прокатку ведут с суммарным обжатием не менее 70%, после чего отжигают при 700-750oС с выдержкой при этой температуре в течение 11-34 ч.1. A method of manufacturing sheet steel for cold stamping, including continuous casting of slabs, heating and hot rolling into strips, water cooling, winding into coils, pickling, cold rolling, annealing and tempering, characterized in that the slabs are heated to 1150-1240 o C, rolled with a temperature of rolling end not lower than 870 o C, cooled with water to 550-730 o C and wound into rolls, and cold rolling is carried out with a total compression of at least 70%, then annealed at 700-750 o C with holding at this temperature for 11-34 hours 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что непрерывную разливку слябов ведут со скоростью 0,4-1,6 м/мин при температуре разливаемой стали 1500-1580oС.2. The method according to p. 1, characterized in that the continuous casting of slabs is carried out at a speed of 0.4-1.6 m / min at a temperature of the cast steel 1500-1580 o C. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что слябы разливают из стали, содержащей, мас. %:
Углерод - 0,002-0,007
Кремний - 0,005-0,050
Марганец - 0,08-0,16
Алюминий - 0,01-0,05
Титан - 0,05-0,12
Фосфор - Не более 0,015
Сера - Не более 0,010
Хром - Не более 0,04
Никель - Не более 0,04
Медь - Не более 0,04
Азот - Не более 0,006
Железо - Остальное
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слябы выдерживают при температуре нагрева в течение 2,5-4 ч.
3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that the slabs are cast from steel containing, by weight. %:
Carbon - 0.002-0.007
Silicon - 0.005-0.050
Manganese - 0.08-0.16
Aluminum - 0.01-0.05
Titanium - 0.05-0.12
Phosphorus - Not more than 0.015
Sulfur - Not more than 0.010
Chrome - Not more than 0.04
Nickel - Not more than 0.04
Copper - Not more than 0.04
Nitrogen - Not more than 0.006
Iron - Else
4. The method according to p. 1, characterized in that the slabs are kept at a heating temperature for 2.5-4 hours
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дрессировку полос ведут с обжатием 0,4-1,2% в валках с шероховатостью поверхности 2-4 мкм Ra и плотностью пиков 60-120 1/см. 5. The method according to p. 1, characterized in that the training of the bands is carried out with compression of 0.4-1.2% in rolls with a surface roughness of 2-4 μm Ra and a peak density of 60-120 1 / cm 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что горячекатаные полосы подвергают отжигу при 660-680oС с выдержкой при этой температуре в течение 10-18 ч.6. The method according to p. 1, characterized in that the hot-rolled strip is annealed at 660-680 o With exposure at this temperature for 10-18 hours
RU2001117936A 2001-06-28 2001-06-28 Method of making sheet steel RU2197542C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001117936A RU2197542C1 (en) 2001-06-28 2001-06-28 Method of making sheet steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001117936A RU2197542C1 (en) 2001-06-28 2001-06-28 Method of making sheet steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2197542C1 true RU2197542C1 (en) 2003-01-27

Family

ID=20251231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001117936A RU2197542C1 (en) 2001-06-28 2001-06-28 Method of making sheet steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2197542C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478729C2 (en) * 2011-05-20 2013-04-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of making steel strip (versions)
RU2587106C2 (en) * 2012-03-07 2016-06-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Steel sheet for hot forming, method for production thereof and hot-forged steel material
RU2604081C1 (en) * 2015-08-05 2016-12-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method for production of continuously annealed ageless cold-rolled stock of ultra deep drawing
RU2764618C1 (en) * 2021-02-25 2022-01-18 Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method for production of high-strength ultra low carbon cold-rolled steel with high ductility

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГУСЕВА С.С. и др. Непрерывная термическая обработка автолистовой стали. - М.: Металлургия, 1979, с.9-26. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478729C2 (en) * 2011-05-20 2013-04-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of making steel strip (versions)
RU2587106C2 (en) * 2012-03-07 2016-06-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Steel sheet for hot forming, method for production thereof and hot-forged steel material
RU2604081C1 (en) * 2015-08-05 2016-12-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method for production of continuously annealed ageless cold-rolled stock of ultra deep drawing
RU2764618C1 (en) * 2021-02-25 2022-01-18 Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method for production of high-strength ultra low carbon cold-rolled steel with high ductility

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3282029B1 (en) Steel sheet for heat treatment
US20080257456A1 (en) Method for the Production of a Siderurgical Product Made of Carbon Steel with a High Copper Content, and Siderurgical Product Obtained According to Said Method
JP5064525B2 (en) High carbon steel sheet with low anisotropy and excellent hardenability and method for producing the same
EP1666623A1 (en) Hot rolled steel sheet for working
RU2433192C1 (en) Manufacturing method of cold-rolled strip (versions)
EP2123780B1 (en) Processes for production of steel sheets for cans
WO2015060311A1 (en) Hot-rolled steel sheet having excellent surface hardness after carburizing heat treatment and excellent drawability
CN111041166A (en) Cold-rolled steel plate for automobile silencing sheet and production method thereof
JP5353578B2 (en) High-strength hot-rolled steel sheet excellent in hole expansibility and method for producing the same
JP3314833B2 (en) Cold rolled steel sheet excellent in workability and method for producing the same
CN112795731A (en) Cold-rolled steel plate for lampshade and production method thereof
RU2277594C1 (en) Cold rolled sheets for deep drawing making method
JP4062961B2 (en) High tensile hot-rolled steel sheet excellent in mold galling resistance and fatigue resistance and method for producing the same
CN110551949B (en) Cold-rolled steel sheet for precisely stamping automobile safety belt buckle and manufacturing method thereof
RU2433191C1 (en) Manufacturing method of high-strength plate steel
RU2197542C1 (en) Method of making sheet steel
JP2001098328A (en) Method of producing ferritic stainless steel sheet excellent in ductility, workability and ridging resistance
RU2201972C2 (en) Method for making strips of low-alloy steel
JPH0617519B2 (en) Method for producing steel plate or strip of ferritic stainless steel with good workability
RU2562201C1 (en) Production of cold-rolled high-strength stock for cold stamping
JPH09279302A (en) Steel sheet excellent in bulge formability and its production
JP2002226941A (en) Cold rolled steel sheet with composite structure having high-tensile strength and excellent deep drawability, and production method therefor
RU2379361C1 (en) Method of cold-rolled sheet products manufacturing for enameling
JP2001089814A (en) Method of manufacturing ferritic stainless steel sheet excellent in ductility, workability and ridging resistance
RU2793012C1 (en) Method for production of low-alloy rolled products