RU2255990C1

RU2255990C1 - Method of production of thin-sheet hot-rolled steel

Info

Publication number: RU2255990C1
Application number: RU2004118366/02A
Authority: RU
Inventors: А.А. Морозов (RU); А.А. Морозов; Е.В. Карпов (RU); Е.В. Карпов; А.П. Буданов (RU); А.П. Буданов; А.И. Антипенко (RU); А.И. Антипенко; К.А. Лисичкина (RU); К.А. Лисичкина; В.Г. Антипанов (RU); В.Г. Антипанов; В.Л. Корнилов (RU); В.Л. Корнилов; С.В. Денисов (RU); С.В. Денисов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2005-07-10

Abstract

FIELD: metallurgy; methods of production of thin-sheet hot-rolled steel.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of rolling, in particular, to methods of production of thin-sheet hot-rolled steel. The technical result of the invention is production of hot-rolled steel of no more than 3.9 mm thick with the properties similar to the properties of the cold- rolled sheet steel, and having a tarnish or a rough surface, that increases commercial profits of the rolled steel. The offered method provides for hot rolling of bands, their refrigerating to the temperature of a reeling - tc by the sectional water quenching, a reeling, etching treatment with HCI solution and a temper rolling. For the bands of steel with a carbon share of up to 0.1 mass % the temperature of the end of rolling is kept equal to 860... 890°C. The water quenching of the bands begin in 7...9 seconds after the end of rolling, and tc is taken within the temperatures range of 640... 700°С. At that the bands temper rolling for production of their tarnish surface realize in the rollers with a height of micro-asperities of the barrels Ra = 2.2... 2.7 microns and for production of the rough surface - with = 2.9... 4.0 microns.

EFFECT: higher efficiency.

1 ex

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении тонколистовой горячекатаной стали.The invention relates to rolling production and can be used in the manufacture of hot-rolled sheet steel.

Тонколистовую сталь (толщиной не более 3, 9 мм) обычно прокатывают на непрерывных широкополосных станах (аналогичных станам 2000 и 2500 горячей прокатки ОАО “Магнитогорский меткомбинат”) при заданных параметрах (температуры начала, конца прокатки и смотки, скорости охлаждения полос после прокатки и др.). Смотанные в рулоны полосы передают в цех холодной прокатки, где их предварительно подвергают травлению (в настоящее время чаще всего - в растворе соляной кислоты), причем для лучшего удаления окалины с поверхности металла, а также для придания соответствующего вида его поверхности - подвергают дрессировке в насеченных валках с заданной высотой микронеровностей Ra их бочек.Sheet steel (with a thickness of not more than 3, 9 mm) is usually rolled on continuous broadband mills (similar to the 2000 and 2500 hot rolling mills of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works) at specified parameters (temperature of the beginning, end of rolling and winding, cooling rate of strips after rolling, etc. .). The strips wound into rolls are transferred to a cold rolling workshop, where they are preliminarily etched (currently most often in a solution of hydrochloric acid), and for better descaling from the metal surface, as well as to give an appropriate appearance to its surface, they are trained in grooved rolls with a given height of microroughness Ra of their barrels.

Технология производства тонколистовой горячекатаной стали достаточно подробно описана, например, в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова “Технология прокатного производства”, М.: Металлургия, 1991, с.556-594.The production technology of hot-rolled thin-sheet steel is described in sufficient detail, for example, in the reference book, under the editorship of V.I. Zyuzina and A.V. Tretyakova “Technology of rolling production”, Moscow: Metallurgy, 1991, p. 566-594.

Известен способ производства горячекатаных стальных листов, при котором сталь, содержащую 0,02... 0,15% углерода и 1... 2% марганца прокатывают до температуры в интервале Ar± 50 град.С, а охлаждение осуществляют в два этапа (см. япон. заявку №55-91934, кл. С 21 D 8/00, опубл. 11.07.80 г.).A known method for the production of hot-rolled steel sheets, in which steel containing 0.02 ... 0.15% carbon and 1 ... 2% manganese is rolled to a temperature in the range of Ar ± 50 degrees C, and cooling is carried out in two stages ( see Japanese application No. 55-91934, class C 21 D 8/00, publ. 11.07.80).

Недостатком этого способа является невозможность получения с его помощью горячекатаной листовой стали с низкими прочностными характеристиками и высокой штампуемостью, т.е. близкой по свойствам низкоуглеродистой холоднокатаной стали категории вытяжек “ВГ” и “СВ” (по ГОСТ 9045).The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining using it hot rolled sheet steel with low strength characteristics and high formability, i.e. similar in properties to low-carbon cold-rolled steel, cooker categories “VG” and “SV” (according to GOST 9045).

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология производства тонколистовой горячекатаной стали по пат. РФ №2164248, кл. С 21 D 8/04, С 21 D 9/46, опубл. в БИ №6, 2001 г.The closest analogue to the claimed method is the production technology of hot-rolled sheet steel according to US Pat. RF №2164248, cl. C 21 D 8/04, C 21 D 9/46, publ. in BI No. 6, 2001

Эта технология включает горячую прокатку полос, охлаждение до температуры смотки, смотку, травление с дрессировкой и характеризуется тем, что при содержании в стали углерода в пределах 0,01... 0,1% температуру конца прокатки принимают равной 780... 800° С, охлаждение до температуры смотки ведут со скоростью 9... 13 град.С, травление ведут при t=60... 80° C, а дрессировку проводят с относительным обжатием 0,5... 1,0%.This technology includes hot rolling of strips, cooling to a winding temperature, winding, pickling with training and is characterized by the fact that when the carbon content in the steel is within the range of 0.01 ... 0.1%, the temperature of the end of rolling is taken equal to 780 ... 800 ° C, cooling to the winding temperature is carried out at a speed of 9 ... 13 deg. C, etching is carried out at t = 60 ... 80 ° C, and training is carried out with a relative compression of 0.5 ... 1.0%.

Недостатком известного способа (технологии) также является невозможность получения с его помощью горячекатаной листовой стали, близкой по своим свойствам низкоуглеродистой холоднокатаной стали категории вытяжек “ВГ ” и “СВ”, а также отсутствие гарантий получения листов с заданной микрогеометрией поверхности (матовой или шероховатой).A disadvantage of the known method (technology) is also the impossibility of producing using it hot rolled sheet steel, similar in its properties to low-carbon cold rolled steel of the “VG” and “SV” category of hoods, as well as the lack of guarantees for sheets with a given surface microgeometry (matte or rough).

Технической задачей изобретения является получение горячекатаной тонколистовой стали со свойствами, близкими к свойствам холоднокатаной листовой стали категории вытяжек “ВГ” и “СВ” (по ГОСТ 9045), и имеющей матовую или шероховатую поверхность.An object of the invention is to obtain hot-rolled sheet steel with properties similar to those of cold-rolled sheet steel of the “VG” and “SV” range of hoods (according to GOST 9045), and having a matte or rough surface.

Для решения указанной задачи в способе, включающем горячую прокатку полос, их охлаждение до температуры смотки путем секционного душирования водой, смотку, травление в соляной кислоте и дрессировку, для полос из стали с содержанием углерода до 0,1 вес.% температуру конца прокатки принимают равной 860... 890 град.С, душирование полос начинают через 7... 9 с после конца прокатки, а температуру смотки принимают равной 640... 700 град.С, при этом дрессировку полос для получения их матовой поверхности осуществляют в валках с высотой микронеровностей бочек Ra=2,2... 2,7 мкм и для получения шероховатостей поверхности - с Ra=2,9... 4,0 мкм.To solve this problem in a method involving hot rolling of strips, their cooling to a winding temperature by sectional showering with water, winding, etching in hydrochloric acid and tempering, for strips of steel with a carbon content of up to 0.1 wt.%, The temperature of the end of rolling is taken equal to 860 ... 890 degrees C., the stripping of the strips begins 7 ... 9 s after the end of rolling, and the winding temperature is taken equal to 640 ... 700 degrees C., while the training of the strips to obtain their matte surface is carried out in rolls with the height of the microroughness of barrels Ra = 2.2 ... 2.7 microns and to obtain surface roughness - with Ra = 2.9 ... 4.0 microns.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимальном сочетании основных параметров горячей прокатки и охлаждения полос с одним из параметров дрессировки при их травлении в растворе HСl, что обеспечивает не только получение листовой стали, способной к глубокой штамповке, но и заданную микрогеометрию ее поверхности (это - требования некоторых потребителей).The essence of the proposed technical solution lies in the optimal combination of the main parameters of hot rolling and cooling of the strips with one of the training parameters during etching in an HCl solution, which provides not only the production of sheet steel capable of deep stamping, but also a given microgeometry of its surface (these are the requirements some consumers).

Как следует из ГОСТ 9045, сталь категории вытяжек “ВГ” и “СВ” должна иметь передел текучести σ _т≤ 210 МПа, временное сопротивление разрыву σ _в=260... 370 МПа (при σ _т/σ _в≤ 0,7), относительное удлинение δ ₄=26... 34% и твердость HRB≤ 48 ед. Указанные свойства листовой стали обусловлены высокой ее изотропностью с преимущественной “оладеобразной” микроструктурой зерен с ориентацией < 111> , что обеспечивает высокую штампуемость стали, которая в сочетании с заданной микрогеометрией поверхности горячекатаных листов позволяет заменять ими холоднокатаную сталь марок 08 кп, 08 Фкп и 08 Ю при изготовлении различных деталей и изделий.As follows from GOST 9045 steel hoods category "SH" and "SV" must have fluidity redistribution σ _r ≤ 210 MPa, tensile strength σ _B = 260 ... 370 MPa (with σ _m / σ _a ≤ 0,7) , elongation δ ₄ = 26 ... 34% and hardness HRB≤ 48 units. The indicated properties of sheet steel are due to its high isotropy with a predominantly “malleable” microstructure of grains with an orientation <111>, which ensures high formability of steel, which, in combination with the specified microgeometry of the surface of hot-rolled sheets, allows them to be replaced by cold-rolled steel of 08 kp, 08 Fkp and 08 Yu grades in the manufacture of various parts and products.

Горячекатаная сталь значительно дешевле в производстве холоднокатаной (одинаковой толщины), так как для получения последней требуются дополнительные операции (после травления заготовки): холодная прокатка, рекристаллизационный отжиг и дрессировка, что значительное удорожает прокат.Hot rolled steel is much cheaper in the production of cold rolled (of the same thickness), since the latter requires additional operations (after etching the workpiece): cold rolling, recrystallization annealing and tempering, which significantly increases the cost of rolling.

Опытную прокатку и солянокислотное травление полосовой стали осуществляли на широкополосном стане 2000 горячей прокатки ОАО “Магнитогорский меткомбинат” и на непрерывно-травильном агрегате листопрокатного цеха №10 комбината с последующей дрессировкой на станах 1700 и 2500.Experimental rolling and hydrochloric acid etching of strip steel was carried out on the 2000 broadband hot rolling mill of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works and on the continuous etching unit of sheet rolling shop No. 10 of the plant with subsequent training on mills 1700 and 2500.

С этой целью при горячей прокатке на стане полосовой стали толщиной 1,2... 3,9 мм с содержанием углерода до 0,1% варьировали температуру конца прокатки (t_к), время после конца прокатки до начала душирования (Т), температуру смотки (t_c), а также величины Ra рабочих валков дрессировочных станов при получении матовой и шероховатой поверхности металла. Величину относительного обжатия при дрессировке принимали в пределах 0,5... 1,0%.For this purpose, during hot rolling at a mill of strip steel 1.2 ... 3.9 mm thick with a carbon content of up to 0.1%, the temperature of the end of rolling (t _k ) was varied, the time after the end of rolling before the start of scooping (T), the temperature winding (t _c ), as well as the Ra value of the work rolls of the training mills upon receipt of a matte and rough metal surface. The value of the relative compression during training was taken in the range of 0.5 ... 1.0%.

Наилучшие результаты получены для стали, обработанной с вышеуказанными параметрами прокатки, охлаждения, смотки и дрессировки: до 99% образцов, отобранных от готовых полос, имели σ _т≤ 210 МПа, σ _в=280... 350 МПа, величину σ _т/σ _в≤ 0,7, δ ₄=28... 38% и HRB≤ 48 ед. Испытания этих образцов на вытяжку показали, что около 96% их соответствовали категории “СВ” (по ГОСТ 9045), а остальные - категории “ВГ”.The best results are obtained for the steel treated with the above parameters rolling, cooling and coiling training: up to 99% of samples taken from the finished strips had σ _r ≤ 210 MPa, σ _in = 280 ... 350 MPa, the value σ _m / σ _in ≤ 0.7, δ ₄ = 28 ... 38% and HRB≤ 48 units. Extraction tests of these samples showed that about 96% of them corresponded to the “CB” category (according to GOST 9045), and the rest - to the “VG” category.

Отклонения от оптимальных параметров процесса в любую сторону вызывали ухудшение штампуемости стали. Так, при t_к< 860° С ухудшались пластические свойства металла из-за увеличения балла зерна феррита (до 9-10), а при t_к> 890° С получалось слишком крупное зерно (5-й балл), что ухудшало штампуемость листов (появление линий сдвига).Deviations from the optimal process parameters in either direction caused a deterioration in the formability of steel. So, at t _to <860 ° C, the plastic properties of the metal worsened due to an increase in the ferrite grain score (up to 9-10), and at t _to > 890 ° C, too large a grain was obtained (5th point), which worsened the stampability of the sheets (the appearance of shear lines).

При Т< 7 с получалось слишком мелкое зерно, а при Т> 9 с - крупное, что в обоих случаях отрицательно сказывалось на свойствах металла. При t_c< 640° С и t_c> 700° С происходило ухудшение микроструктуры стали, что приводило к несоответствию мехсвойств металла требованиям стандарта. При Ra< 2,9 и Ra> 2,7 мкм не удавалось получать матовую поверхность листов, а при Ra< 2,9 и Ra> 4,0 мкм - шероховатую поверхность.At T <7 s, the grain was too fine, and at T> 9 s, it was coarse, which in both cases negatively affected the properties of the metal. At t _c <640 ° С and t _c > 700 ° С, the microstructure of steel deteriorated, which led to the non-compliance of the metal mechanical properties with the requirements of the standard. At Ra <2.9 and Ra> 2.7 μm, it was not possible to obtain a matte surface of the sheets, and at Ra <2.9 and Ra> 4.0 μm, a rough surface was obtained.

Использование известной технологии, взятой в качестве ближайшего аналога, не позволило получить горячекатаную сталь со свойствами категорий “СВ” и “ВГ” по ГОСТ 9045.Using the well-known technology, taken as the closest analogue, it was not possible to obtain hot rolled steel with the properties of the categories “CB” and “VG” according to GOST 9045.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известной технологией.Thus, the pilot test confirmed the acceptability of the technical solution found to achieve the goal and its advantages over the known technology.

По данным Центральной лаборатории контроля ММК использование предлагаемого способа при производстве тонколистовой горячекатаной стали со свойствами холоднокатаной позволит увеличить прибыль от реализации проката (за счет снижения производственных затрат) ориентировочно на 30... 40%.According to the MMK Central Control Laboratory, the use of the proposed method in the production of hot-rolled thin-sheet steel with cold-rolled properties will increase the profit from the sale of rolled products (by reducing production costs) by approximately 30 ... 40%.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Горячая прокатка полосовой стали толщиной 2,5 мм с содержанием углерода 0,07 вес.% производится с t_к=875° С. Душирование полос начинают через 8 с после конца прокатки, а сматывают полосы в рулоны при t_c=670° С.Hot rolling of strip steel with a thickness of 2.5 mm and a carbon content of 0.07 wt.% Is carried out with t _to = 875 ° C. Douche of the strips begins 8 s after the end of rolling, and the strip is wound into rolls at t _c = 670 ° C.

При дрессировке в валках с Ra=2,5 мкм получают листы с матовой поверхностью, а при дрессировке в валках с Ra=3,5 мкм - с шероховатой поверхностью.When training in rolls with Ra = 2.5 μm, sheets with a matte surface are obtained, and when training in rolls with Ra = 3.5 μm, with a rough surface.

Claims

A method for the production of hot-rolled sheet steel, including hot rolling of strips, their cooling to a winding temperature by sectional showering with water, winding, etching in hydrochloric acid and tempering, characterized in that for steel strips with a carbon content of up to 0.1 wt.% The end temperature rolling is taken equal to 860 ... 890 ° C, strip scrubbing begins 7 ... 9 s after the end of rolling, and the winding temperature is taken equal to 640 ... 700 ° C, while the training of the strips to obtain their matte surface is carried out in rolls with high oh drums microroughness Ra = 2,2 ... 2,7 mm and for obtaining surface roughness - with Ra = 2,9 ... 4,0 mm.