RU2365439C2 - Способ горячей прокатки низколегированной стали - Google Patents
Способ горячей прокатки низколегированной стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365439C2 RU2365439C2 RU2007110147/02A RU2007110147A RU2365439C2 RU 2365439 C2 RU2365439 C2 RU 2365439C2 RU 2007110147/02 A RU2007110147/02 A RU 2007110147/02A RU 2007110147 A RU2007110147 A RU 2007110147A RU 2365439 C2 RU2365439 C2 RU 2365439C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strip
- cooling
- hot
- mill
- rolled
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для формирования заданного узкого интервала механических свойств по всей длине горячекатаной полосы толщиной 7-12 мм в рулоне при горячей прокатке широких горячекатаных полос преимущественно из низколегированной стали с микролегированием карбонитридообразующими элементами класса прочности К52 для последующего изготовления сварных труб. Прокатывают низколегированную сталь преимущественно с содержанием углерода 0,05-0,11%. При этом в межклетевых промежутках чистовой непрерывной группы стана осуществляют управление интенсивностью подачи воды на полосу. Формирование механических свойств обеспечивают управлением температурно-скоростными параметрами прокатки в клетях чистовой группы стана, а также температурным режимом при охлаждении на отводящем рольганге перед смоткой горячей полосы в рулон, при этом скорость охлаждения полосы определяют из выражения V=7,9-0,6*ε, где V - скорость охлаждения полосы, град./с, ε - единичное относительное обжатие за проход, %. После выхода полосы из последней клети стана горячей прокатки на отводящем рольганге осуществляют дифференцированное охлаждение ее верхней и нижней поверхностей. При этом на нижнюю поверхность полосы подачу воды производят монотонно равномерно по всей ее длине, а интенсивность подачи воды на верхнюю поверхность полосы определяют из выражения Vверх=13,9*е-0,16Нп, где Vверх - скорость охлаждения верхней поверхности полосы, град./с, Нп - толщина полосы. 2 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных полос преимущественно из низколегированной стали с микролегированием карбонитридообразующими элементами класса прочности К52 для последующего изготовления сварных труб.
Известны способы горячей прокатки полос, включающие горячую прокатку на широкополосном стане в черновой и чистовой группах клетей с охлаждением полос путем подачи охладителя в межклетевых промежутках стана и на отводящем рольганге с последующей смоткой в рулон, которые достаточно подробно описаны в технической литературе (см., например, Технология прокатного производства. В 2-х книгах. Кн. 2. Справочник: Беняковский М.А., Богоявленский К.Н., Виткин А.И. и др. М.: Металлургия, 1991. - С.542-580., Пат. РФ №2037536, БИ №17, 1995 г., Патент РФ №2120481, 1998 г.).
Недостатком известных способов является сложность обеспечения заданного уровня физико-механических свойств в горячекатаных полосах при горячей прокатке с максимальной производительностью на широкополосном стане.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства широких горячекатаных полос из высокоуглеродистых низколегированных марок стали, включающий прокатку в черновой и чистовой непрерывной группах клетей с температурой конца прокатки 700-800°С, охлаждение полосы водой на отводящем рольганге с последующей смоткой в рулон при температуре 500-600°С (см. А.С. СССР №1196391).
Недостатком известного способа является сложность обеспечения в готовой горячекатаной полосе из низколегированной стали с микролегированием карбонитридообразующими элементами требуемого узкого интервала механических свойств. Это связано с трудностью формирования заданной микроструктуры в горячекатаном прокате толщиной 7-12 мм из низколегированных марок стали, а также из-за неопределенности температурного режима охлаждения полосы в момент прокатки и перед смоткой ее в рулон в зависимости от конечной толщины полосы.
Технической задачей, решаемой заявляемым изобретением, является формирование заданного узкого интервала механических свойств по всей длине горячекатаной полосы толщиной 7-12 мм в рулоне при горячей прокатке за счет управления температурно-скоростными параметрами прокатки в клетях чистовой группы стана, а также температурного режима при охлаждении на отводящем рольганге перед смоткой горячей полосы в рулон.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе горячей прокатки полос из низколегированной стали, микролегированной карбонитридообразующими элементами, с содержанием углерода 0,07-0,11% и толщиной 7-12 мм, включающем горячую прокатку в черновой и чистовой непрерывной группах клетей стана с охлаждением полосы водой в межклетевых промежутках и на отводящем рольганге с последующей смоткой полосы в рулон, согласно изобретению в межклетевых промежутках чистовой непрерывной группы стана регулируют интенсивность охлаждения поверхности полосы путем изменения скорости ее охлаждения, которую определяют из выражения
V=7,9-0,6*ε,
где V - скорость охлаждения полосы, град./с,
ε - единичное относительное обжатие за проход, %,
кроме того, на отводящем рольганге осуществляют дифференцированное охлаждение верхней и нижней поверхности полосы, причем интенсивность охлаждения верхней поверхности полосы регулируют изменением скорости ее охлаждения, которую определяют из выражения
где Vверх - скорость охлаждения верхней поверхности полосы, град./с,
Нп - толщина полосы,
а охлаждение нижней поверхности полосы производят монотонно равномерно по всей ее длине.
Приведенные математические зависимости, связывающие интенсивность подачи воды на поверхность горячекатаной полосы, а следовательно, и скорость ее охлаждения в межклетевых промежутках чистовой непрерывной группы стана с величиной относительного обжатия в чистовых проходах, с одной стороны, и скорость охлаждения полосы на отводящем рольганге стана горячей прокатки с ее конечной толщиной, с другой стороны, - эмпирические и получены при обработке опытных данных при прокатке указанного сортамента на широкополосном стане 2000 горячей прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
Сущность заявляемого технического решения заключается в обеспечении условий для формирования в горячекатаной полосе в зависимости от ее конечной толщины на стадии горячей прокатки и смотки заданного узкого диапазона механических свойств (прочностных и пластических), позволяющих получать металлопрокат класса прочности не ниже К52 для нужд трубной промышленности.
Для осуществления предлагаемого способа предварительно в зависимости от требуемой конечной толщины горячекатаной полосы определяется режим обжатий в чистовых проходах непрерывного стана горячей прокатки. Затем назначается схема душирования поверхности проката водой в межклетевых промежутках чистовой группы стана и на отводящем рольганге для обеспечения заданных механических свойств в горячекатаной полосе.
Как известно, низколегированные трубные стали должны хорошо свариваться, то есть не должны образовывать при сварке холодных и горячих трещин и свойства сварного соединения (а также участков, прилегающих к нему) должны быть близкими к свойствам основного металла. Прокат из указанных марок стали, таким образом, должен обладать высокими значениями прочностных характеристик и одновременно повышенной пластичностью, вязкостью, а также сопротивлением хрупкому разрушению при температурах монтажа труб и их эксплуатации. Кроме того, микролегирование в небольших количествах Nb существенно упрочняют сталь в результате образования мелкодисперсных частиц и измельчения зерна феррита. В связи с этим вся технология получения горячекатаных полос из трубной стали должна обеспечивать следующие механические свойства: прочностные (365 МПа <σт<465 МПа; 510 МПа <σв<680 МПа, при этом σт/σв не более 0,90), пластические (δ5≥22%) и вязкие (KCU-60 не менее 170 Дж/см2, DWTT-15 не менее 80%) (см. Ниобийсодержащие низколегированные стали. - М.: СП Интернет инжиниринг, 1999, с.60-64).
Получение требуемого узкого диапазона механических свойств при обеспечении их равенства по всей длине горячекатаной полосы различной толщины (7-12 мм) достигается окончанием горячей прокатки в аустенитной области при температуре, близкой к температуре аустенитного превращения. Для этого необходимо обеспечивать скорость охлаждения поверхности полосы в межклетевых промежутках чистовой группы стана в зависимости от ее толщины в интервале 4-9°С/с.
Скорость охлаждения горячекатаной полосы после окончания горячей прокатки определяет размеры, форму, а также характер зерен феррита. Неуправляемое охлаждение прокатанного металла на отводящем рольганге ведет к образованию по границам зерен феррита мелкодисперсного перлита, что приводит к увеличению пластических характеристик готового проката при высоких прочностных свойствах в широком диапазоне. При скоростях охлаждения поверхности полосы в интервале 2,0-4,5°С/с (в зависимости от толщины проката более толстый прокат остывает медленнее) происходит повышение предела текучести (σт), твердости (HRB), временного сопротивления разрыву (σв) и достижение требуемого узкого интервала механических свойств при повышенном относительном удлинении (δ5). При этом формируется зерно не мельче 11 баллов. Это связано с тем, что при выбранных температурно-скоростных режимах заканчиваются полиморфные превращения γ-Fe в α-Fe и, следовательно, в условиях объемно-центрированной решетки железа формируются механические свойства с высокими прочностными и повышенными пластическими и вязкими характеристиками.
Осуществление дифференцированного охлаждения проката на отводящем рольганге и управление охлаждением поверхности полосы, например, задержкой подачи воды на полосу известны (см., например, Патент РФ №2186641, БИ №22, 2002 г.). В то же время в известных технических решениях не обнаружена заявляемая совокупность признаков, характеризующих взаимосвязь интенсивности подачи воды на поверхность горячекатаной полосы в межклетевых промежутках чистовой непрерывной группы стана с величиной относительного обжатия в чистовых проходах, с одной стороны, и скорость охлаждения полосы на отводящем рольганге стана горячей прокатки с ее конечной толщиной, с другой.
Таким образом, представленная совокупность признаков заявляемого способа горячей прокатки полос из низколегированной стали позволяет получить в условиях высокопроизводительного широкополосного стана горячей прокатки полосу толщиной 7-12 мм из стали, микролегированной карбонитридообразующими элементами, с содержанием углерода 0,07-0,11% с одинаковыми равномерно распределенными по длине полосы механическими свойствами, находящимися в узком диапазоне.
На основании вышеприведенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ горячей прокатки низколегированной стали не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентноспособности «изобретательский уровень».
Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на широкополосном непрерывном стане 2000 горячей прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Для этого при горячей прокатке микролегированной карбонитридообразующими элементами стали с содержанием углерода 0,07-0,11% в полосы толщиной 7-12 мм варьированием режимов охлаждения поверхности полосы в чистовых промежутках стана и на отводящем рольганге перед смоткой в рулон (схемой включения охлаждающих секций) в известных температурных пределах оценивали формируемую микроструктуру и получаемые механические свойства.
Пример конкретного исполнения способа
На стане 2000 горячей прокатки ОАО «ММК» слябы из стали марки 08ГБЮ, микролегированной карбонитридообразующими элементами, с химическим составом C 0,08-0,10%, Mn 1,1-1,4%, Si 0,17-0,30%, S не более 0,006%, Al 0,02-0,07%, Nb 0,02-0,04% прокатывали в полосу размерами h(толщина)×b(ширина)=8×1050 мм. При этом температура конца прокатки составляла 800-840°С, температура смотки - 570-610°С.
Технологические параметры проведения охлаждения полосы в чистовых промежутках в зависимости от величины единичного обжатия за проход представлены в таблице 1.
Таблица 1 | ||
Параметры охлаждения в чистовых промежутках стана при горячей прокатке полосы 8×1050 мм из стали марки 08ГБЮ | ||
Номер чистового промежутка | Единичное обжатие за проход в чистовой группе, % | Скорость охлаждения поверхности полосы, °С/с |
1 | 17,9 | 7,3 |
2 | 20,6 | 6,7 |
3 | 21,7 | 6,1 |
4 | 22,4 | 5,5 |
5 | 22,7 | 4,9 |
Варианты технологических параметров, по которым по заявляемому способу осуществлялось охлаждение поверхности полос водой на отводящем рольганге, а также результаты исследований представлены в таблице 2. При этом по способу-прототипу охлаждение водой поверхности полосы производилось по одинаковой схеме без учета толщины. В качестве показателя эффективности принимались механические свойства горячекатаной полосы, в частности соотношение предела текучести к пределу прочности материала σт/σв и относительное удлинение δ5.
Проведение процесса изготовления горячекатаного рулонного проката по заявляемым режимам позволяет сформировать оптимальную микроструктуру с зерном феррита 9-11 баллов, равномерно распределенным по длине полосы, а следовательно, получить в прокате различной толщины требуемые одинаковые механические свойства, находящиеся в узком интервале.
Таблица 2 | ||||||||
Технологические параметры охлаждения полосы на отводящем рольганге | ||||||||
№ п/п | Толщина готовой полосы, мм | Скорость охлаждения поверхности полосы на отводящем рольганге, град./с | Микроструктура (балл зерна) | σт, МПа | σв, МПа | σт/σв | δ5, % | Примечание |
1 | 7 | 4,5 | 10-11 | 420 | 530 | 0,79 | 26 | |
2 | 7 | 14 | 480 | 560 | 0,86 | 20 | по прототипу | |
3 | 8 | 3,9 | 10 | 410 | 530 | 0,77 | 26,5 | |
4 | 8 | 13-14 | 470 | 560 | 0,84 | 20,5 | по прототипу | |
5 | 9 | 3,3 | 10 | 410 | 530 | 0,77 | 26,5 | |
6 | 9 | 13-14 | 465 | 550 | 0,85 | 21 | по прототипу | |
7 | 10 | 2,8 | 10 | 410 | 530 | 0,77 | 27 | |
8 | 10 | 13 | 450 | 545 | 0,83 | 21 | по прототипу | |
9 | 11 | 2,4 | 10 | 405 | 530 | 0,76 | 27 | |
10 | 11 | 13 | 475 | 520 | 0,91 | 21 | по прототипу | |
11 | 12 | 2,0 | 9-10 | 400 | 525 | 0,76 | 28 | |
12 | 12 | 13 | 470 | 520 | 0,90 | 21 | по прототипу |
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ горячей прокатки полос из низколегированной стали работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе.
Заявляемый способ может найти широкое применение для производства горячекатаного подката класса прочности К52, обладающего комплексом прочностных и пластических свойств, обеспечивающих повышенные эксплуатационные характеристики сварных труб, изготавливаемых из этого подката.
Следовательно, заявляемый способ соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Claims (1)
- Способ горячей прокатки полос из низколегированной стали, микролегированной карбонитридообразующими элементами с содержанием углерода 0,07-0,11%, толщиной 7-12 мм, включающий горячую прокатку в черновой и чистовой непрерывной группах клетей широкополосного стана с охлаждением полосы водой в межклетевых промежутках и на отводящем рольганге с последующей смоткой полосы в рулон, характеризующийся тем, что в межклетевых промежутках чистовой непрерывной группы стана регулируют интенсивность охлаждения поверхности полосы путем изменения скорости ее охлаждения, которую определяют из выражения
V=7,9-0,6·ε,
где V - скорость охлаждения полосы, град/с,
ε - единичное относительное обжатие за проход, %, при этом на отводящем рольганге осуществляют дифференцированное охлаждение верхней и нижней поверхности полосы, причем интенсивность охлаждения верхней поверхности полосы регулируют изменением скорости ее охлаждения, которую определяют из выражения
Vверх=13,9·е-0,16Нп,
где Vвepx - скорость охлаждения верхней поверхности полосы, град/с,
Нп - толщина полосы, мм,
а охлаждение нижней поверхности полосы производят монотонно равномерно по всей ее длине.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110147/02A RU2365439C2 (ru) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Способ горячей прокатки низколегированной стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110147/02A RU2365439C2 (ru) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Способ горячей прокатки низколегированной стали |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007110147A RU2007110147A (ru) | 2008-09-27 |
RU2365439C2 true RU2365439C2 (ru) | 2009-08-27 |
Family
ID=39928582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007110147/02A RU2365439C2 (ru) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Способ горячей прокатки низколегированной стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2365439C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449843C1 (ru) * | 2010-11-01 | 2012-05-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства горячекатаных высокопрочных низколегированных листов |
RU2457912C2 (ru) * | 2010-11-01 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства горячекатаных низколегированных листов |
-
2007
- 2007-03-19 RU RU2007110147/02A patent/RU2365439C2/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449843C1 (ru) * | 2010-11-01 | 2012-05-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства горячекатаных высокопрочных низколегированных листов |
RU2457912C2 (ru) * | 2010-11-01 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства горячекатаных низколегированных листов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007110147A (ru) | 2008-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101844162B (zh) | 热轧高强钢残余应力消除方法 | |
US20160017449A1 (en) | 700MPA-Level High-Strength Hot Rolling Q&P Steel And Method Of Manufacturing The Same | |
KR101759915B1 (ko) | 금속 스트립 제조 방법 | |
CN1446129A (zh) | 薄扁材的制造方法和设备 | |
CN102251250B (zh) | 低铬400系不锈钢热退酸洗线轧制方法 | |
RU2474623C1 (ru) | Способ производства высокопрочной листовой стали мартенситного класса и деформационно-термический комплекс для его осуществления | |
CN111100977A (zh) | 一种热轧高碳钢的生产方法 | |
US6309482B1 (en) | Steckel mill/on-line controlled cooling combination | |
RU2743534C1 (ru) | Способ изготовления железнодорожных рельсов повышенной износостойкости и контактной выносливости | |
RU2350412C2 (ru) | Способ горячей прокатки полос | |
RU2463360C1 (ru) | Способ производства толстолистового низколегированного штрипса | |
RU2350662C1 (ru) | Способ производства листов | |
RU2365439C2 (ru) | Способ горячей прокатки низколегированной стали | |
RU2449843C1 (ru) | Способ производства горячекатаных высокопрочных низколегированных листов | |
RU2570712C1 (ru) | Способ горячей прокатки полос из низколегированной стали | |
RU2389569C1 (ru) | Способ производства рулонов горячекатаной полосы трубных марок стали | |
RU2457912C2 (ru) | Способ производства горячекатаных низколегированных листов | |
US20170275729A1 (en) | Method of and for producing heavy plates | |
RU2350411C2 (ru) | Способ производства рулонов горячекатаной трубной стали | |
US20140102604A1 (en) | Cold rolled recovery annealed mild steel and process for manufacture thereof | |
RU2312720C2 (ru) | Способ горячей прокатки низколегированной стали на непрерывном широкополосном стане с двумя группами моталок | |
RU2376392C1 (ru) | Способ производства арматурного профиля из кремнемарганцовистой стали | |
RU2430799C1 (ru) | Способ производства рулонов горячекатаной трубной стали | |
RU2440425C1 (ru) | Способ производства горячекатаного проката трубной стали | |
CN111876664B (zh) | 一种50CrVA热轧弹簧宽钢板的制造方法 |