RU2344183C1 - Способ отжига рулонов холоднокатаных полос - Google Patents
Способ отжига рулонов холоднокатаных полос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344183C1 RU2344183C1 RU2007110783/02A RU2007110783A RU2344183C1 RU 2344183 C1 RU2344183 C1 RU 2344183C1 RU 2007110783/02 A RU2007110783/02 A RU 2007110783/02A RU 2007110783 A RU2007110783 A RU 2007110783A RU 2344183 C1 RU2344183 C1 RU 2344183C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annealing
- temperature
- coils
- speed
- strips
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при рекристаллизационном отжиге холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали, смотанных в рулоны, в одностопной муфельной печи с газовым отоплением и водородной защитной атмосферой. Для сокращения длительности отжига и энергозатрат при одновременном повышении качества полос рулоны полос нагревают со средней скоростью 30-75°С/ч до температуры отжига 690-710°С, по достижении которой их охлаждают сначала со скоростью 2-5°С/ч до 660-680°С, затем со скоростью 10-30°С/ч до 640-660°С, при этом от температуры 640-660°С рулоны охлаждают с произвольной скоростью. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при рекристаллизационном отжиге холоднокатаных полос из низкоуглеродистой конструкционной стали, смотанных в рулоны, в одностопной муфельной печи с газовым отоплением и водородной защитной атмосферой.
Известен способ отжига рулонов холоднокатаных полос из низкоуглеродистой конструкционной стали в колпаковой печи, включающий их одноступенчатый нагрев до температуры отжига 670-710°С, выдержку при температуре отжига и последующее охлаждение [1].
Недостатки известного способа состоят в его большой продолжительности: время нагрева и выдержки рулонов при температуре отжига составляет около 50 ч. В результате увеличиваются энергозатраты на отжиг и снижается производительность колпаковой печи.
Известен также способ отжига холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали, смотанных в рулоны, в муфельной колпаковой печи, включающий нагрев стопы рулонов до температуры отжига 710-730°С, выдержку при температуре отжига и охлаждение до температуры 90°С. При этом в температурном интервале 200-570°С нагрев ведут со скоростью 80-90°С/ч, затем нагрев ведут до температуры 640-660°С со скоростью 20-30°С/ч и завершают нагрев со скоростью 20-25°С/ч [2].
Недостатки известного способа состоят в больших энергозатратах на нагрев и выдержку, общая продолжительность которых превышает 30 ч. Сокращение продолжительности нагрева и выдержки приводит к ухудшению качества холоднокатаных полос.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ термической обработки холоднокатаной полосы (жести) из низкоуглеродистой стали, включающий нагрев рулонов со скоростью 38-55°С/ч до промежуточной температуры 520-550°С, выдержку в течение 18-22 ч, повторный нагрев со скоростью 15-30°С/ч до температуры отжига 680-690°С, выдержку в течение 20-24 ч и охлаждение вначале со скоростью 35-50°С/ч до температуры 420-430°С, а затем с произвольной скоростью [3].
Недостатки известного способа состоят в большой продолжительности отжига (выдержка при промежуточной температуре и температуре отжига составляет 44 ч) и энергозатратах, а также низком качестве полос конструкционного назначения по механическим свойствам (высоким пределам прочности, текучести, твердости, низкому относительному удлинению).
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в сокращении времени отжига и энергозатрат при одновременном повышении качества полос.
Для решения поставленной технической задачи в известном способе отжига рулонов холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали, включающем их нагрев до температуры отжига 690-710°С и последующее охлаждение с регламентированными скоростями, согласно предложению нагрев до температуры отжига ведут со средней скоростью 30-75°С/ч, по достижении которой рулоны охлаждают вначале со скоростью 2-5°С/ч до температуры 660-680°С, затем со скоростью 10-30°С/ч до температуры 640-660°С. Кроме того, от температуры 640-660°С рулоны охлаждают с произвольной скоростью.
Сущность предложенного технического решения состоит в следующем. В процессе нагрева рулонов холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали со средней скоростью 30-75°С/ч происходит полное растворение в ферритной матрице низкоуглеродистой стали карбидных и нитридных частиц, что необходимо для улучшения механических свойств отожженных полос. Помимо этого, при указанной скорости нагрева исключается возможность сваривания и слипания витков рулонов.
При достижении температуры отжига 690-710°С интенсифицируются процессы рекристаллизации деформированных при холодной прокатке зерен и их фрагментов. Последующее незамедлительное понижение температуры до 660-680°С со скоростью 2-5°С обеспечивает торможение процессов рекристаллизации зерен, которые при холодной прокатке накопили максимальное количество энергии. Благодаря этому процессы рекристаллизации протекают более равномерно по всему объему металла, низкоуглеродистая сталь приобретает равномерное состояние твердого α-раствора. Рекристаллизованная микроструктура феррита становится гомогенной с номером балла 8.
Исключение необходимости выдержки рулонов при температуре отжига 690-710°С уменьшает продолжительность отжига и энергозатраты. Кроме того, поскольку в период снижения температуры от 690-710°С до 660-680°С со скоростью 2-5°С/ч газовые горелки работают с пониженной тепловой мощностью, достигается дополнительная экономия топлива.
Замедленное охлаждение от температуры 660-680°С до 640-660°С со скоростью 10-30°С/ч приводит к полному выделению из ферритной матрицы карбидов и нитридов (типа Fe4N), их коагуляции в округлые частицы диаметром 70-200 нм. Плотность распределения карбидных и нитридных частиц в ферритной матрице снижается. Поэтому к моменту окончания замедленного охлаждения микроструктура стали переходит в стабильное равновесное состояние, отожженная низкоуглеродистая сталь приобретает повышенный комплекс механических свойств. Благодаря этому дальнейшее охлаждение отожженных рулонов можно вести с произвольной скоростью без ухудшения механических свойств конструкционной низкоуглеродистой стали. Поскольку в период охлаждения со скоростью 10-30°С/ч газовые горелки выключены, достигается снижение энергозатрат, а процессы отжига завершаются за счет запаса тепла печи и рулонов.
Экспериментально установлено, что снижение температуры отжига менее 690°С приводит к тому, что структура отожженной стали сохраняет остаточные явления наклепа (строчечная структура, для которой характерны низкие механические свойства). Увеличение температуры отжига выше 710°С приводит к чрезмерному росту зерен микроструктуры и появлению ее разнобалльности, что ухудшает качество отожженных полос и увеличивает продолжительность отжига и энергозатраты.
Снижение средней скорости нагрева менее 30°С/ч увеличивает продолжительность нагрева и энергозатраты. Увеличение скорости нагрева более 75°С/ч приводит к росту температурных напряжений и свариванию витков рулонов.
Охлаждение рулонов от температуры 690-710°С со скоростью менее 2°С/ч приводит к росту размеров зерен феррита и их неравномерности, что ухудшает качество отожженных холоднокатаных полос, увеличению энергозатрат и продолжительности отжига. Увеличение скорости охлаждения более 5°С/ч приводит к получению мелкозернистой структуры, ухудшению выделения из ферритной матрицы карбидных и нитридных частиц, увеличению прочности и снижению пластичности отожженной низкоуглеродистой стали.
При скорости охлаждения менее 10°С/ч или температуре его окончания ниже 640°С снижается прочность и пластичность низкоуглеродистой стали из-за увеличения разнобалльности микроструктуры, возрастает продолжительность отжига. Увеличение скорости охлаждения более 30°С/ч или температуры его окончания выше 660°С не обеспечивает завершение выделения из ферритной матрицы карбидных и нитридных частиц, что ухудшает качество отожженных полос.
Окончательное охлаждение рулонов от температуры 640-660°С с произвольной скоростью не оказывает влияния на качество отожженных полос из низкоуглеродистой стали и не требует энергозатрат.
Пример реализации способа
Холоднокатаные рулоны массой до 24 т из низкоуглеродистой конструкционной стали марки 08пс устанавливают в 4 яруса на стенде одностопной колпаковой печи. Стопу рулонов накрывают муфелем и нагревательным колпаком, после чего подмуфельное пространство в течение 30 мин продувают азотом для удаления воздуха. Затем в подмуфельное пространство подают водород, который вытесняет азот. Включают газовые горелки нагревательного колпака и производят нагрев рулонов со средней скоростью Vн=50°С/ч. Заданную скорость нагрева устанавливают изменением расхода сжигаемого топливного газа. Нагрев рулонов ведут до температуры отжига То=700°С.
После достижения температуры отжига То=700°С подачу топлива в горелки нагревательного колпака уменьшают, благодаря чему происходит охлаждение рулонов со скоростью V1=3,5°С/ч. С данной скоростью рулоны охлаждают до температуры Tохл1=670°C. Затем газовые горелки выключают и осуществляют охлаждение рулонов со скоростью V2=20°С/ч до температуры Тохл2=650°С. Заданную скорость охлаждения обеспечивают путем дозированной подачи в подмуфельное пространство холодного водорода.
После достижения температуры Tохл2=650°С со стенда печи снимают нагревательный колпак и производят окончательное ускоренное охлаждение садки рулонов до температуры распаковки 90°С за счет продувки подмуфельного пространства холодным водородом.
Отожженные стальные полосы не имеют дефектов поверхности и полностью соответствуют комплексу механических свойств по ГОСТ 9045.
Удельный расход условного топлива при отжиге составляет: Q=0,35 ГДж на 1 т холоднокатаной полосы, продолжительность отжига сокращается до τ=22,17 ч.
Варианты реализации способа отжига рулонов холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали в печи с газовым отоплением и показатели их эффективности представлены в таблице.
Из таблицы следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается сокращение длительности отжига и уменьшение энергозатрат (удельный расход условного топлива на тонну отжигаемой холоднокатаной полосы минимален, продолжительность отжига ниже, чем в способе-прототипе (вариант №6), при одновременном повышении качества холоднокатаных полос по механическим свойствам. В случаях запредельных значений заявленных параметров (вариант №1) имеет место увеличение энергозатрат и продолжительности отжига при ухудшении механических свойств отожженных полос; при запредельных значениях (вариант №5) механические свойства не отвечают требованиям ГОСТ 9045. При реализации способа-прототипа (вариант №6) имеет место удлинение продолжительности отжига, увеличение расхода топлива, снижение качества конструкционной низкоуглеродистой стали.
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что при заявленных температурно-скоростных режимах исключается необходимость изотермической выдержки при температуре отжига. Отжиг протекает в процессе охлаждения со скоростью 2-5°С/ч в температурном интервале от 690-710 до 660-680°С и при повторном охлаждении со скоростью 10-30°С/ч до температуры 640-680°С при выключенных горелках нагревательного колпака. За счет этого обеспечивается сокращение длительности отжига и энергозатрат при одновременном повышении качества полос.
В качестве базового объекта при определении технико-экономических преимуществ предложенного способа принят способ-прототип. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства холоднокатаной конструкционной низкоуглеродистой стали на 12-15%.
Литературные источники
1. С.С.Гусева и др. Непрерывная термическая обработка автолистовой стали. М.: Металлургия, 1979 г., с.24-25.
2. Патент Российской Федерации №2280701, МПК C21D 9/48, C21D 8/04, 2006 г.
3. Авт. свид. СССР №1659500, МПК C21D 9/46, 1991 г. - прототип.
Режимы отжига рулонов полос из низкоуглеродистой стали и показатели их эффективности | ||||||||||||
№ п/п | Vн, °С/ч | То, °C | V1, °С/ч | Tохл1, °C | V2, °С/ч | Тохл2, °C | Механические свойства | Q, ГДж/т | τ, ч | |||
σв, МПа | σт, МПа | δ4, % | HRB, ед. | |||||||||
1. | 29 | 680 | 1,0 | 650 | 9 | 630 | 380 | 280 | 35 | 49 | 42 | 52,75 |
2. | 30 | 690 | 2,0 | 660 | 10 | 640 | 270 | 220 | 42 | 42 | 36 | 37,33 |
3. | 50 | 700 | 3,5 | 670 | 20 | 650 | 265 | 200 | 44 | 40 | 35 | 22,17 |
4. | 75 | 710 | 5,0 | 680 | 30 | 660 | 260 | 210 | 43 | 40 | 36 | 15,20 |
5. | 76 | 720 | 6,0 | 690 | 31 | 670 | 250 | 230 | 26 | 47 | 40 | 14,20 |
6.(прототип) | 21 | 690 | 43 | 430 | - | - | 395 | 285 | 24 | 56 | 87 | 81,25 |
Примечание: в варианте 6 предусмотрены выдержка 21 ч при температуре 540°С и 23 ч при температуре 690°С |
Claims (2)
1. Способ отжига рулонов холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали, включающий нагрев до температуры отжига 690-710°С и последующее охлаждение с регламентированными скоростями, отличающийся тем, что нагрев до температуры отжига ведут со средней скоростью 30-75°С/ч, по достижении которой рулоны охлаждают вначале со скоростью 2-5°С/ч до температуры 660-680°С, затем со скоростью 10-30°С/ч до температуры 640-660°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что от температуры 640-660°С рулоны охлаждают с произвольной скоростью.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110783/02A RU2344183C1 (ru) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Способ отжига рулонов холоднокатаных полос |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110783/02A RU2344183C1 (ru) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Способ отжига рулонов холоднокатаных полос |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007110783A RU2007110783A (ru) | 2008-10-20 |
RU2344183C1 true RU2344183C1 (ru) | 2009-01-20 |
Family
ID=40040788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007110783/02A RU2344183C1 (ru) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Способ отжига рулонов холоднокатаных полос |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2344183C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458153C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ отжига рулонов холоднокатаной низкоуглеродистой стали |
-
2007
- 2007-03-23 RU RU2007110783/02A patent/RU2344183C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458153C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ отжига рулонов холоднокатаной низкоуглеродистой стали |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007110783A (ru) | 2008-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113058998B (zh) | 一种防止低温加热取向硅钢热轧边裂的方法 | |
EP4317511A1 (en) | Low-carbon low-alloy q&p steel or hot-dip galvanized q&p steel with tensile strength greater than or equal to 1180 mpa, and manufacturing method therefor | |
RU2463359C1 (ru) | Способ производства толстолистового низколегированного штрипса | |
CN109321839B (zh) | 一种240MPa级烘烤硬化钢及其制造方法 | |
CN104419865B (zh) | 一种易开盖用冷轧镀锡板及其生产方法 | |
CN106191682B (zh) | 一种易开盖拉环用冷轧热浸镀锌钢板及其生产方法 | |
CN105441795A (zh) | 一种led引线框架用低碳冷轧钢板及其生产方法 | |
CN112063931A (zh) | 一种低碳中锰高残奥高强韧钢及其热处理方法 | |
CN108531819A (zh) | 具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板及其制造方法 | |
CN112752623A (zh) | 方向性电磁钢板的制造方法和冷轧设备 | |
CN110449465A (zh) | 一种降低高淬透性冷轧高强钢冷轧边裂断带的方法 | |
RU2445382C1 (ru) | Способ отжига в колпаковой печи | |
RU2344183C1 (ru) | Способ отжига рулонов холоднокатаных полос | |
CN113458142B (zh) | 一种中温普通取向硅钢及其制备方法 | |
RU2309990C2 (ru) | Способ производства листовой углеродистой стали | |
CN114085971B (zh) | 一种利用交叉温轧连续退火生产高强塑积铁素体-马氏体双相钢的工艺方法 | |
CN113025790B (zh) | 一种中锰钢板的热处理方法 | |
JPH10204540A (ja) | 高炭素冷延鋼帯の製造方法 | |
JP3266902B2 (ja) | 高炭素冷延鋼帯の製造方法 | |
JPH062907B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
US2832711A (en) | Method of continuously annealing steel strip | |
RU2377321C1 (ru) | Способ отжига низкоуглеродистой тонколистовой стали в колпаковых печах | |
RU2346062C2 (ru) | Способ отжига холоднокатаных рулонов из малоуглеродистой стали | |
JPH07292419A (ja) | 耐フルーティング性に優れた容器用鋼板の製造方法 | |
JPS5842249B2 (ja) | 連続焼鈍によるプレス用軟質冷延鋼板の製造法 |