RU2547087C1 - Method of production of higher-strength hot-rolled stock - Google Patents

Method of production of higher-strength hot-rolled stock Download PDF

Info

Publication number
RU2547087C1
RU2547087C1 RU2014100506/02A RU2014100506A RU2547087C1 RU 2547087 C1 RU2547087 C1 RU 2547087C1 RU 2014100506/02 A RU2014100506/02 A RU 2014100506/02A RU 2014100506 A RU2014100506 A RU 2014100506A RU 2547087 C1 RU2547087 C1 RU 2547087C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
max
rolling
hot
rolled
Prior art date
Application number
RU2014100506/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Александрович Мишнев
Роман Борисович Палигин
Алексей Андреевич Огольцов
Сергей Иванович Новоселов
Артем Викторович Митрофанов
Галина Александровна Купчик
Александр Васильевич Голованов
Сергей Александрович Балашов
Александр Михайлович Сушков
Николай Андреевич Жвакин
Александр Александрович Павлов
Владимир Иванович Ломаев
Ленар Расихович Хафизов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "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 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") filed Critical Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Priority to RU2014100506/02A priority Critical patent/RU2547087C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2547087C1 publication Critical patent/RU2547087C1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves making of steel containing the following components, wt %: carbon 0.03-0.12, silicon 0.10-0.50, manganese 1.5-2.0, sulphur max. 0.008, phosphorus max. 0.015, chrome 0.01-0.30, nickel 0.01-0.30, copper 0.01-0.30, aluminium 0.01-0.06, niobium 0.001-0.10, nitrogen 0.002-0.010, vanadium 0.001-0.10, titanium 0.001-0.10, molybdenum 0.005-0.30, calcium 0.0003-0.005, boron 0.0001-0.005, iron and inevitable admixtures - rest, including stannum, lead, zinc - each max. 0.010, hydrogen max. 0.001. Hot rolling in clean group of cages is performed at max. 950°C with degree of rerolling at least five rated thicknesses of finished rolled products. At that end of finished rolling is specified within range 750-860°C. Strip is wound at max. 480°C. At that mode of accelerated cooling is specified based on the CCT diagrams of disintegration of the overcooled austenite to ensure the beinite-martensite-ferrite structure with share of the beinit-martensite phase at least 90%.
EFFECT: production of hot-rolled products with required strength class and guaranteed level of impact energy and relative elongation.
3 cl, 3 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячекатаного проката повышенной прочности из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей большегрузных автомобилей, подъемно-транспортных механизмов и сельскохозяйственных машин методом штамповки, гибки и профилирования.The invention relates to the field of metallurgy, and specifically to a technology for the production of high-strength hot-rolled steel from low-alloy steel, intended for the manufacture of parts of heavy vehicles, hoisting-and-transport mechanisms and agricultural machines by stamping, bending and profiling.

Одним из определяющих качеств сталей для автомобилестроения является их способность к вытяжке при штамповке деталей автомобиля, высокая прочность и вязкость. Горячекатаный прокат повышенной прочности (не менее 700 МПа) должен соответствовать комплексу механических свойств, например согласно требованиям европейского стандарта EN 10149 (таблица 1):One of the defining qualities of steels for the automotive industry is their ability to stretch when stamping car parts, high strength and toughness. Hot rolled products of increased strength (not less than 700 MPa) must comply with a set of mechanical properties, for example, according to the requirements of the European standard EN 10149 (table 1):

Таблица 1Table 1 Наименование механических свойствName of mechanical properties Нормы механических свойствNorms of mechanical properties Тип образцаSample Type Ось образцаSample axis минимумminimum максимумmaximum Временное сопротивление (Rm), Н/мм2 Temporary resistance (Rm), N / mm 2 750750 950950 L=5,65√SoL = 5.65√So ВдольAlong Предел текучести (ReH), Н/мм2 Yield Strength (ReH), N / mm 2 700700 L=5,65√SoL = 5.65√So ВдольAlong Относительное удлинение А, %Elongation A,% 1212 L=5,65√SoL = 5.65√So ВдольAlong Работа удара KV-20°C, ДжWork shock KV-20 ° C, J 4040 -- ВдольAlong Изгиб на 180° до параллельности сторон180 ° bend to parallel sides d=2ad = 2a ПоперекAcross

Известен способ производства горячекатаного проката, включающий выплавку низколегированной стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, при этом выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:A known method for the production of hot-rolled steel, including the smelting of low alloy steel, casting, hot rolling, water cooling, winding strips into coils, the steel is melted with the following chemical composition in the ratio of ingredients, wt.%:

углеродcarbon 0,10÷0,200.10 ÷ 0.20 кремнийsilicon 0,10÷0,500.10 ÷ 0.50 марганецmanganese 1,15÷1,451.15 ÷ 1.45 сераsulfur 0,010 макс.0.010 max фосфорphosphorus 0,015 макс.0.015 max хромchromium 0,10 макс.0.10 max. никельnickel 0,15÷0,250.15 ÷ 0.25 медьcopper 0,15÷0,250.15 ÷ 0.25 алюминийaluminum 0,020÷0,0500,020 ÷ 0,050 ниобийniobium 0,05÷0,080.05 ÷ 0.08 ванадийvanadium 0,03÷0,050.03 ÷ 0.05 титанtitanium 0,010÷0,0250.010 ÷ 0.025 железоiron остальноеrest

при этом температуру раската в последнем проходе черновой группы клетей стана поддерживают в интервале 1010÷1050°C, окончательную деформацию полосы осуществляют в непрерывном режиме с суммарной степенью деформации не менее 70% и завершением пластической деформации в интервале температур 790÷840°C, после завершения окончательной деформации на отводящем рольганге производят дифференцированное охлаждение верхней и нижней поверхностей полосы, причем охлаждение верхней поверхности полосы ведут с интенсивностью, определяемой из выражения:at the same time, the temperature of the roll in the last pass of the draft group of mill stands is maintained in the range of 1010 ÷ 1050 ° C, the final deformation of the strip is carried out in continuous mode with a total degree of deformation of at least 70% and the completion of plastic deformation in the temperature range 790 ÷ 840 ° C, after completion the final deformation on the discharge roller table produce differential cooling of the upper and lower surfaces of the strip, and the cooling of the upper surface of the strip is carried out with an intensity determined from the expression:

Vверх=-3,4·ln(hср)+11,5,V top = -3.4 · ln (h av ) +11.5,

где Vверх - скорость охлаждения верхней поверхности полосы, град/с;where V top is the cooling rate of the upper surface of the strip, deg / s;

hср - конечная толщина полосы, мм,h cf - the final thickness of the strip, mm,

а охлаждение нижней поверхности полосы производят монотонно равномерно по всей ее длине, при этом температуру полосы перед смоткой поддерживают в диапазоне 550÷600°C (патент РФ №2450061, C21D 8/04, 2011).and the cooling of the lower surface of the strip is monotonously uniform over its entire length, while the temperature of the strip before winding is maintained in the range 550 ÷ 600 ° C (RF patent No. 2450061, C21D 8/04, 2011).

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает получение механических свойств на горячекатаном прокате, соответствующих классу прочности 700 и выше.The disadvantage of this method is that it does not provide mechanical properties on hot rolled products corresponding to strength class 700 and above.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства горячекатаного проката повышенной прочности, включающий выплавку стали, содержащей углерод 0,06-0,15%, кремний - 0,1-0,50%, марганец - 1,35-2,0%, серу - не более 0,012%, фосфор - не более 0,020%, хром - 0,01-0,30%, никель - 0,01-0,30%, медь - 0,01-0,30%, алюминий - 0,01-0,06%, ниобий 0,01-0,10%, азот - 0,002-0,010% и один или несколько элементов из группы: ванадий 0,02-0,15%, титан - 0,01-0,15%, молибден - 0,003-0,35%, кальций - 0,0003-0,005%, бор - 0,0001-0,005%, железо и неизбежные примеси - остальное, в т.ч. олово - не более 0,015%, при этом суммарное содержание ниобия, ванадия и титана не превышает 0,22%. Окончательную деформацию в чистовой группе непрерывного широкополосного стана осуществляют при температуре входа раската - не более 1020°C и суммарной степени деформации полосы не менее 78%, температуру конца прокатки поддерживают в диапазоне 770-850°C, а температуру смотки - в диапазоне 480-560°C. Содержание углерода и марганца в стали связаны с требуемым классом прочности проката соотношениями:The closest in technical essence and the achieved result is a method for the production of hot rolled steel of increased strength, including the smelting of steel containing carbon 0.06-0.15%, silicon - 0.1-0.50%, manganese - 1.35-2, 0%, sulfur - not more than 0.012%, phosphorus - not more than 0.020%, chromium - 0.01-0.30%, nickel - 0.01-0.30%, copper - 0.01-0.30%, aluminum - 0.01-0.06%, niobium 0.01-0.10%, nitrogen - 0.002-0.010% and one or more elements from the group: vanadium 0.02-0.15%, titanium - 0.01 -0.15%, molybdenum - 0.003-0.35%, calcium - 0.0003-0.005%, boron - 0.0001-0.005%, iron and unavoidable impurities - the rest, including tin - not more than 0.015%, while the total content of niobium, vanadium and titanium does not exceed 0.22%. The final deformation in the finishing group of a continuous broadband mill is carried out at an inlet temperature of the roll - not more than 1020 ° C and a total degree of deformation of the strip of not less than 78%, the temperature of the end of rolling is maintained in the range of 770-850 ° C, and the winding temperature in the range of 480-560 ° C. The carbon and manganese content in the steel are related to the required strength class of rolled products by the ratios:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где [C] - содержание углерода, %;where [C] is the carbon content,%;

[Mn] - содержание марганца, %;[Mn] is the manganese content,%;

0,22, 0,0002, 0,0028, 0,05 - эмпирические коэффициенты, %;0.22, 0.0002, 0.0028, 0.05 - empirical coefficients,%;

Kпр - безразмерный показатель, численно равный минимальному пределу текучести.K CR - dimensionless indicator, numerically equal to the minimum yield strength.

При этом прокат класса прочности 500-550 имеет преимущественно феррито-перлитную структуру, а прокат класса прочности 600-650 - преимущественно феррито-бейнитно-перлитную структуру (патент РФ №2495942, C21D 8/04, C22C 38/58, 2013) - прототип.In this case, rolled products of strength class 500-550 have a predominantly ferrite-pearlite structure, and rolled products of strength class 600-650 have a predominantly ferrite-bainite-pearlite structure (RF patent No. 2495942, C21D 8/04, C22C 38/58, 2013) - a prototype .

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает получение механических свойств горячекатаного проката с более высоким уровнем прочностных характеристик, соответствующих классу прочности 700 и выше с нормированным уровнем работы удара при -20°C, необходимых для изготовления деталей большегрузных автомобилей, подъемно-транспортных механизмов и сельскохозяйственных машин методом штамповки, гибки и профилирования.The disadvantage of this method is that it does not provide the mechanical properties of hot rolled products with a higher level of strength characteristics corresponding to a strength class of 700 and above with a normalized level of impact at -20 ° C, necessary for the manufacture of parts of heavy vehicles, hoisting vehicles mechanisms and agricultural machines by stamping, bending and profiling.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение горячекатаного проката требуемого класса прочности (минимальный предел текучести не менее 700 МПа) с гарантированным уровнем работы удара при -20°C и относительного удлинения.The technical result of the invention is to obtain hot-rolled steel of the required strength class (minimum yield strength of at least 700 MPa) with a guaranteed level of impact at -20 ° C and elongation.

Технический результат достигается тем, что в способе производства горячекатаного проката повышенной прочности, включающем выплавку низколегированной стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, согласно изобретению выплавляют сталь, содержащую углерод 0,03-0,12%, кремний 0,10-0,50%, марганец 1,5-2,0%, серу не более 0,008%, фосфор не более 0,015%, хром 0,01-0,30%, никель 0,01-0,30%, медь 0,01-0,30%, алюминий 0,01-0,06%, ниобий 0,001-0,10%, азот 0,002-0,010%, ванадий 0,001-0,10%, титан 0,001-0,10%, молибден 0,005-0,30%, кальций 0,0003-0,005%, бор 0,0001-0,005%, железо и неизбежные примеси остальное, в т.ч. олово, свинец, цинк - не более 0,010% каждого, водород не более 0,001%, углеродный эквивалент - не более 0,45%. Горячую прокатку в чистовой группе клетей проводят при температуре не более 950°C с кратностью подката не менее пяти номинальных толщин готового проката, конец чистовой прокатки регламентируют в диапазоне 750-860°C, смотку полосы - при температуре не более 480°C, при этом режим ускоренного охлаждения назначают исходя из термокинетических диаграмм распада аустенита для обеспечения бейнито-мартенсито-ферритной структуры с долей бейнито-мартенситной фазы не менее 90%.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing hot rolled products of increased strength, including smelting low alloy steel, casting, hot rolling, water cooling, winding strips into coils, according to the invention, steel containing carbon 0.03-0.12%, silicon 0 is smelted 10-0.50%, manganese 1.5-2.0%, sulfur not more than 0.008%, phosphorus not more than 0.015%, chromium 0.01-0.30%, nickel 0.01-0.30%, copper 0.01-0.30%, aluminum 0.01-0.06%, niobium 0.001-0.10%, nitrogen 0.002-0.010%, vanadium 0.001-0.10%, titanium 0.001-0.10%, molybdenum 0.005-0.30%, calcium 0.0003-0.005%, boron 0.0001-0.005%, iron and inevitable impurities remain other, including tin, lead, zinc - not more than 0.010% of each, hydrogen not more than 0.001%, carbon equivalent - not more than 0.45%. Hot rolling in the finishing group of stands is carried out at a temperature of not more than 950 ° C with a rolling ratio of at least five nominal thicknesses of finished products, the end of the finish rolling is regulated in the range of 750-860 ° C, the strip winding is controlled at a temperature of not more than 480 ° C, accelerated cooling mode is prescribed on the basis of thermokinetic diagrams of the decomposition of austenite to ensure a bainite-martensite-ferrite structure with a proportion of bainite-martensite phase of at least 90%.

Сущность изобретения состоит в следующем. На механические свойства горячекатаного проката влияют как химический состав, температурно-деформационные режимы прокатки, так и структура горячекатаного проката.The invention consists in the following. The mechanical properties of hot rolled steel are affected by both the chemical composition, temperature and deformation modes of rolling, and the structure of hot rolled steel.

Углерод - один из упрочняющих элементов. При содержании углерода менее 0,03% прочностные характеристики стали, особенно временное сопротивление, ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,12% приводит к снижению пластичности и вязкости стали, особенно при отрицательных температурах, что недопустимо.Carbon is one of the reinforcing elements. When the carbon content is less than 0.03%, the strength characteristics of the steel, especially the temporary resistance, are below the permissible level. An increase in carbon content of more than 0.12% leads to a decrease in the ductility and toughness of steel, especially at low temperatures, which is unacceptable.

Кремний в стали применен как раскислитель и легирующий элемент. При содержании кремния в стали менее 0,10% не достигается необходимая ее прочность, а при содержании более 0,50% резко снижается пластичность за счет укрупнения размера зерна и имеет место охрупчивание стали.Silicon in steel is used as a deoxidizer and an alloying element. When the silicon content in the steel is less than 0.10%, its required strength is not achieved, and when the content is more than 0.50%, the ductility sharply decreases due to the enlargement of the grain size and steel embrittlement takes place.

Марганец обеспечивает получение заданных механических свойств проката. При содержании марганца менее 1,5% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 2,0% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность, вязкость и хладостойкость.Manganese provides the desired mechanical properties of the rental. When the manganese content is less than 1.5%, the strength of the steel is below acceptable. An increase in the manganese content of more than 2.0% overly strengthens the steel, worsens its ductility, toughness and cold resistance.

Алюминий введен в сталь как раскислитель. При содержании алюминия менее 0,01% снижается пластичность стали, сталь становится склонной к старению. Увеличение содержания алюминия более 0,06% приводит к загрязнению стали неметаллическими включениями.Aluminum is introduced into steel as a deoxidizer. When the aluminum content is less than 0.01%, the ductility of the steel decreases, the steel becomes prone to aging. An increase in aluminum content of more than 0.06% leads to contamination of steel with non-metallic inclusions.

Выбранные пределы содержания хрома, никеля и меди повышают прочностные характеристики проката без существенного снижения его пластических свойств и использование указанных элементов в этих пределах приводит к экономии легирующих материалов.The selected limits of the content of chromium, nickel and copper increase the strength characteristics of the rolled product without significantly reducing its plastic properties and the use of these elements within these limits leads to a saving in alloying materials.

Ниобий, ванадий и титан применены как микролегирующие элементы и обеспечивают получение необходимых прочностных свойств за счет измельчения зерна и дисперсионного твердения. Увеличение массовой доли элементов более 0,10% каждого малоэффективно. Это ухудшает пластичность и вязкость проката из-за чрезмерного упрочнения и увеличивает затраты на легирование.Niobium, vanadium and titanium are used as microalloying elements and provide the necessary strength properties due to grain refinement and dispersion hardening. An increase in the mass fraction of elements of more than 0.10% of each is ineffective. This affects the ductility and toughness of the rolled products due to excessive hardening and increases the cost of alloying.

Азот упрочняет сталь. При содержании азота более 0,010% сталь становится склонной к деформационному старению за счет образования нитридов железа, содержание азота более 0,002% в сталях необходимо для формирования карбонитридов микролегирующих элементов, упрочняющих ферритную матрицу.Nitrogen strengthens steel. With a nitrogen content of more than 0.010%, the steel becomes prone to strain aging due to the formation of iron nitrides, a nitrogen content of more than 0.002% in steels is necessary for the formation of carbonitrides of microalloying elements, strengthening the ferrite matrix.

Молибден в количестве 0,005-0,30% применен как микролегирующий элемент для получения необходимых прочностных свойств и повышения вязкости при отрицательных температурах. При концентрации молибдена менее 0,005% - он малоэффективен. Увеличение концентрации молибдена сверх 0,30% не приводит к дальнейшему улучшению механических свойств, а лишь увеличивает затраты на легирующие материалы.Molybdenum in an amount of 0.005-0.30% is used as a microalloying element to obtain the necessary strength properties and increase viscosity at low temperatures. When the concentration of molybdenum is less than 0.005% - it is ineffective. An increase in the concentration of molybdenum in excess of 0.30% does not lead to further improvement in mechanical properties, but only increases the cost of alloying materials.

Бор повышает прочность стали, а также измельчает микроструктуру. При содержании бора менее 0,0001% его влияние незначительно. Увеличение содержания бора более 0,005% приводит к появлению по границам зерен избыточных фаз (боридов), что снижает ударную вязкость стали при отрицательных температурах.Boron increases the strength of steel, and also grinds the microstructure. With a boron content of less than 0.0001%, its effect is negligible. An increase in boron content of more than 0.005% leads to the appearance of excess phases (borides) at the grain boundaries, which reduces the toughness of steel at low temperatures.

Дополнительно вводится ограничение по углеродному эквиваленту - не более 0,45%.Additionally, a carbon equivalent limit is introduced - not more than 0.45%.

CЭ=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15, гдеC E = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Ni + Cu) / 15, where

CЭ - углеродный эквивалент, %;C E is the carbon equivalent,%;

C - массовая доля углерода, %;C is the mass fraction of carbon,%;

Mn - массовая доля марганца, %;Mn — mass fraction of manganese,%;

Cr - массовая доля хрома, %;Cr is the mass fraction of chromium,%;

Mo - массовая доля молибдена, %;Mo is the mass fraction of molybdenum,%;

V - массовая доля ванадия, %;V is the mass fraction of vanadium,%;

Ni - массовая доля никеля, %;Ni — mass fraction of nickel,%;

Cu - массовая доля меди, %;Cu is the mass fraction of copper,%;

6, 5, 15 - эмпирические коэффициенты.6, 5, 15 - empirical coefficients.

Сталь с углеродным эквивалентом не более 0,45% имеет хорошую свариваемость. При углеродном эквиваленте более 0,45% снижается способность стали к сварке, т.к. увеличивается склонность металла шва к закалке при его охлаждении и провоцирует получение различных свойств в околошовной зоне и основном металле. Кроме того, перед сваркой металла с углеродным эквивалентом более 0,45% требуется подогрев для исключения трещинообразования, что приводит к увеличению себестоимости и усложнению технологического процесса.Steel with a carbon equivalent of not more than 0.45% has good weldability. With a carbon equivalent of more than 0.45%, the ability of steel to weld is reduced, because the tendency of the weld metal to hardening when it is cooled increases and provokes the receipt of various properties in the heat-affected zone and the base metal. In addition, before welding a metal with a carbon equivalent of more than 0.45%, heating is required to avoid cracking, which leads to an increase in cost and complexity of the process.

Кальций применен в пределах 0,0003-0,005% как высокоактивный элемент для усиливающего раскисляющего действия алюминия и удаления из расплава в шлак фосфора, серы, кислорода, что приводит к изменению фазового состава и улучшения формы (глобулизации) оксидных включений, а также уменьшению их количества.Calcium is used within the range of 0.0003-0.005% as a highly active element for enhancing the deoxidizing effect of aluminum and removing phosphorus, sulfur, oxygen from the melt into slag, which leads to a change in the phase composition and an improvement in the shape (globulization) of oxide inclusions, as well as a decrease in their amount .

Сера и фосфор являются постоянными вредными примесями в стали. Их содержание стремятся снизить. Сера практически не влияет на прочность, но снижает пластичность и ударную вязкость металла. Фосфор отрицательно влияет на вязкость и хладостойкость за счет охрупчивания границ зерен из-за выделения фосфида железа. Кроме того, при штамповке особо сложных деталей может происходить разрыв металла в местах образования сульфидов размером более 2-го балла. С этой целью содержание серы ограничено макс. 0,008%. Содержание фосфора ограничено макс. 0,015%. Выбранные ограничения обусловлены тем, что отрицательное влияние данных примесей с увеличением их массовой доли усиливается с повышением класса прочности горячекатаного проката.Sulfur and phosphorus are constant harmful impurities in steel. They seek to reduce their content. Sulfur practically does not affect the strength, but reduces the ductility and toughness of the metal. Phosphorus adversely affects viscosity and cold resistance due to embrittlement of grain boundaries due to the release of iron phosphide. In addition, during stamping of particularly complex parts, metal rupture can occur at sites of sulfide formation larger than 2 points. For this purpose, the sulfur content is limited to max. 0.008%. The phosphorus content is limited to max. 0.015%. The selected restrictions are due to the fact that the negative effect of these impurities with an increase in their mass fraction increases with an increase in the strength class of hot-rolled products.

Ограничение содержания примесей олова, свинца и цинка не более 0,010% каждого способствует получению более высокого значения пластичности за счет минимизации количества легкоплавких соединений по границам зерен.Limiting the content of tin, lead and zinc impurities to no more than 0.010% of each contributes to a higher plasticity value by minimizing the number of fusible compounds along grain boundaries.

Горячая прокатка с температурой начала прокатки в чистовой группе клетей не более 950° с кратностью подката не менее пяти номинальных толщин готового проката и конец чистовой прокатки в диапазоне температур 750-860°C обеспечивают необходимую проработку структуры, измельчение зерна и как следствие прочностные характеристики, соответствующие классу прочности не менее 700, удлинение, вязкость и хладостойкость, удовлетворяющие требованию стандарта EN 10149.Hot rolling with a rolling start temperature in the finishing group of stands of not more than 950 ° with a rolling ratio of at least five nominal thicknesses of finished products and the end of finishing rolling in the temperature range of 750-860 ° C provide the necessary study of the structure, grain refinement and, as a result, strength characteristics corresponding to strength class of at least 700, elongation, toughness and cold resistance, meeting the requirements of EN 10149.

Одним из значимых технологических параметров является температура смотки. Для определения режима ускоренного охлаждения использованы термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита для химического состава рассматриваемого сортамента горячекатаного проката в диапазоне возможных температур и скоростей охлаждения (Фиг.1), на основе анализа которых определен интервал необходимых температур смотки (не более 480°C). Смотка проката в диапазоне температур не более 480°C позволяет получить в структуре бейнито-мартенситную фазу, в количестве не менее 90%.One of the significant technological parameters is the temperature of the winding. To determine the mode of accelerated cooling, thermokinetic diagrams of the decomposition of supercooled austenite were used for the chemical composition of the assortment of hot-rolled steel under consideration in the range of possible temperatures and cooling rates (Figure 1), based on the analysis of which the interval of necessary winding temperatures was determined (not more than 480 ° C). Winding rolled products in a temperature range of not more than 480 ° C allows you to get in the structure of the bainitic-martensitic phase, in an amount of not less than 90%.

Выше заявленных температурных пределов начала и конца чистовой прокатки, а также смотки технический результат не достигался, так как прокат имел низкий предел текучести (менее 700 МПа) и феррито-бейнито-перлитную структуру с преобладающей долей феррито-бейнитной фазы.Above the declared temperature limits of the beginning and end of finish rolling, as well as winding, the technical result was not achieved, since the rolling had a low yield strength (less than 700 MPa) and a ferrite-bainite-pearlite structure with a predominant share of the ferrite-bainitic phase.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

В кислородном конвертере выплавляли низколегированные стали, химический состав которых приведен в таблице 2 (в т.ч. марки стали S600MC, 20ГЮТ, S700MC,).Low oxygen steels were smelted in an oxygen converter, the chemical composition of which is given in Table 2 (including steel grades S600MC, 20GYUT, S700MC,).

Используемый для производства данной стали чугун предварительно обрабатывали на установке десульфурации для обеспечения в стали содержания серы не более 0,008%. Выплавленную сталь разливали на машине непрерывного литья в слябы сечением 250×1070 - 1540 мм. Слябы нагревали в нагревательной печи с шагающими балками до температуры 1260-1300°C в течение 2,0-2,5 часов и прокатывали на непрерывном широкополосном стане. Температура полос на входе в чистовую группу клетей и выходе из последней клети стана регламентирована необходимостью получения проката определенного класса прочности не менее 700. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждали водой до определенных температур и сматывали в рулоны. Режим ускоренного охлаждения выбирался с использованием термокинетических диаграмм распада переохлажденного аустенита (Фиг.1). После чего расчетным путем определяли количество и последовательность включения коллекторов и секций ламинарной установки, необходимых для получения установленных выше значений температуры смотки и графика ускоренного охлаждения в условиях стана 2000 ОАО «Северсталь».The cast iron used for the production of this steel was pre-treated at a desulfurization unit to ensure that the sulfur content in the steel was not more than 0.008%. The smelted steel was cast on a continuous casting machine into slabs with a cross section of 250 × 1070 - 1540 mm. The slabs were heated in a heating furnace with walking beams to a temperature of 1260-1300 ° C for 2.0-2.5 hours and rolled on a continuous broadband mill. The temperature of the strips at the entrance to the finishing group of the stands and the exit from the last stand of the mill is regulated by the need to obtain rolled products of a certain strength class of at least 700. Hot rolled strips on the discharge roller table were cooled with water to certain temperatures and wound into rolls. The accelerated cooling mode was selected using thermokinetic diagrams of decomposition of supercooled austenite (Figure 1). Then, by calculation, we determined the number and sequence of switching on the collectors and sections of the laminar installation necessary to obtain the winding temperature and the accelerated cooling schedule set above in the conditions of Severstal mill 2000.

Температурные режимы и механические свойства проката, полученного из стали опытных плавок, приведены в таблицах 2 и 3.Temperature conditions and mechanical properties of rolled products obtained from steel of experimental melts are given in tables 2 and 3.

Таблица 2table 2 Химический состав опытных плавокThe chemical composition of the experimental swimming trunks CЭ, %C e ,% № вариантаOption No. Массовая доля химических элементов, %Mass fraction of chemical elements,% CC SiSi MnMn SS PP Cr+Ni+CuCr + Ni + Cu МоMo Nb+V+TiNb + V + Ti AlAl NN ВAT SnSn PbPb ZnZn HH 1one 0,080.08 0,160.16 1,861.86 0,0020.002 0,0080.008 менее 0,90less than 0.90 0,140.14 менее 0,22less than 0.22 0,0440,044 0,0070.007 0,00240.0024 0,0050.005 0,0030.003 0,0010.001 0,00050,0005 0,430.43 22 0,070,07 0,240.24 1,931.93 0,0050.005 0,0060.006 менее 0,90less than 0.90 0,110.11 менее 0,22less than 0.22 0,0360,036 0,0100.010 0,00030,0003 0,0070.007 0,0020.002 0,0030.003 0,00040,0004 0,500.50 33 0,080.08 0,160.16 1,861.86 0,0020.002 0,0100.010 менее 0,90less than 0.90 0,140.14 менее 0,22less than 0.22 0,0420,042 0,0070.007 0,00240.0024 0,0040.004 0,0060.006 0,0020.002 0,00060,0006 0,430.43 4 прототип4 prototype 0,110.11 0,400.40 1,661,66 0,0100.010 0,0150.015 менее 0,90less than 0.90 0,030,03 менее 0,22less than 0.22 0,0310,031 0,0110.011 00 0,0080.008 ндnd ндnd ндnd 0,440.44

Таблица 3Table 3 Технологические параметры производства, результаты механических испытанииTechnological parameters of production, the results of mechanical tests № вариантаOption No. Толщина подката H (не менее)Thickness of rolled H (not less) Тнач.чист.прок, °CT beg . clean , ° C Ткп, °CT kp , ° C Тем, °C I eat T, ° C σт, МПаσ t , MPa σв, МПаσ in , MPa δ, %δ,% Ударная вязкость, Дж/см2 Impact strength, J / cm 2 Работа удара, ДжWork Impact, J МикроструктураMicrostructure Углеродный эквивалентCarbon equivalent 1one 5×h5 × h 925925 830-840830-840 320-360320-360 745745 857857 15fifteen KCV-50°CKCV-50 ° C KV-20°C 55-60KV-20 ° C 55-60 Бейнит-Мартенсит-ФерритBeinite Martensite Ferrite 0,430.43 730730 820820 15fifteen 135-168135-168 На продольных образцахOn longitudinal samples (поперечные)(transverse) 22 5×h5 × h 846846 765-795765-795 543-555543-555 680680 865865 1717 KCV-40°CKCV-40 ° C ндnd Феррит-Бейнит-ПерлитFerrite-Bainite-Perlite 0,500.50 690690 870870 16,516.5 95-9895-98 На продольных образцахOn longitudinal samples KCU-40°CKCU-40 ° C 130-190130-190 (поперечные)(transverse) 33 5×h5 × h 929929 841-851841-851 500-517500-517 597597 807807 16,516.5 KCV-50°CKCV-50 ° C KV-20°C 40-61KV-20 ° C 40-61 Феррит-Бейнит-ПерлитFerrite-Bainite-Perlite 0,430.43 624624 800800 18eighteen 132-163132-163 603603 857857 17,517.5 (поперечные)(transverse) На продольных образцахOn longitudinal samples 4 прототип4 prototype He регламентировалосьHe was regulated 950950 790-869790-869 509-558509-558 630630 735735 1616 KCU-40°CKCU-40 ° C ндnd Феррит-Бейнит-Перлит-Ferrite-Bainite-Perlite - 0,440.44 989989 790-869790-869 509-558509-558 620620 720720 2121 127-173127-173 952952 789-853789-853 518-558518-558 655655 735735 2323 (поперечные)(transverse) На поперечных образцахOn transverse samples где H - толщина подката для чистовой группы клетей; h - толщина готового проката; нд - нет данныхwhere H is the thickness of the tackle for the finishing group of stands; h is the thickness of the finished product; nd - no data

Из таблиц 2 и 3 видно, что в случае реализации предложенного способа (вариант №1) и выполнении всех заявленных в формуле параметров достигаются механические свойства проката, соответствующие классу прочности не менее 700. Выбранная комбинация технологических параметров и химического состава позволяет гарантировать в прокате хорошую проработку структуры и свариваемость, пластичность, вязкость и хладостойкость, при этом структура состоит преимущественно из бейнито-мартенситной фазы.From tables 2 and 3 it can be seen that in the case of the implementation of the proposed method (option No. 1) and the fulfillment of all the parameters stated in the formula, the mechanical properties of the steel are achieved, corresponding to a strength class of at least 700. The selected combination of technological parameters and chemical composition ensures a good workout in the rental structures and weldability, ductility, toughness and cold resistance, while the structure consists mainly of a bainitic-martensitic phase.

При реализации варианта №2 не гарантируется выход годного по пределу текучести, т.к. свойства по данной характеристике находятся ниже границы регламентированного диапазона. Кроме того, углеродный эквивалент более 0,45% потребует дополнительных затрат на организацию подогрева проката перед его сваркой. Феррито-бейнитная структура металлопроката, произведенного по вариантам №2 и 3, также не обеспечивает заявленные требования к прокату.When implementing option No. 2, yield is not guaranteed for yield strength, since The properties for this characteristic are below the limit of the regulated range. In addition, the carbon equivalent of more than 0.45% will require additional costs for the organization of heating of the rolled metal before welding. The ferritic-bainitic structure of rolled metal produced according to options No. 2 and 3 also does not provide the stated requirements for rolling.

При использовании способа-прототипа (вариант №4) класс прочности 700 также не достигается.When using the prototype method (option No. 4), the strength class 700 is also not achieved.

Предлагаемая технология производства горячекатаного проката обеспечивает удовлетворение нестандартных требований потребителя: ударную вязкость при температуре испытания до -50°C - мин. 60 Дж/см2, чистоту металла, обеспеченную отсутствием грубых неметаллических включений - макс. 3 балл.The proposed technology for the production of hot-rolled steel ensures the satisfaction of non-standard customer requirements: impact strength at test temperatures up to -50 ° C - min. 60 J / cm 2 , the purity of the metal, ensured by the absence of coarse non-metallic inclusions - max. 3 points

Claims (3)

1. Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой и смотку полосы в рулоны, отличающийся тем, что выплавляют сталь, содержащую компоненты в следующем соотношении, мас.%:
углерод 0,03-0,12 кремний 0,10-0,50 марганец 1,5-2,0 сера не более 0,008 фосфор не более 0,015 хром 0,01-0,30 никель 0,01-0,30 медь 0,01-0,30 алюминий 0,01-0,06 ниобий 0,001-0,10 азот 0,002-0,010

один или несколько элементов из группы:
ванадий 0,001-0,10 титан 0,001-0,10 молибден 0,005-0,30 кальций 0,0003-0,005 бор 0,0001-0,005 железо остальное

и неизбежные примеси, в т.ч.:
олово не более 0,010 свинец не более 0,010 цинк не более 0,010 водород не более 0,001

при этом толщина подката для чистовой прокатки составляет не менее пяти номинальных толщин готового проката, причем начинают чистовую прокатку при температуре не более 950°C, заканчивают чистовую прокатку в диапазоне температур 750-860°C, ускоренное охлаждение задают на основе анализа термокинетических диаграмм распада аустенита для обеспечения бейнито-мартенсито-ферритной структуры с массовой долей бейнито-мартенситной фазы не менее 90%.
1. Method for the production of hot-rolled steel of increased strength, including steel smelting, casting, hot rolling, water cooling and winding the strip into coils, characterized in that the steel is smelted containing the components in the following ratio, wt.%:
carbon 0.03-0.12 silicon 0.10-0.50 manganese 1.5-2.0 sulfur no more than 0,008 phosphorus no more than 0.015 chromium 0.01-0.30 nickel 0.01-0.30 copper 0.01-0.30 aluminum 0.01-0.06 niobium 0.001-0.10 nitrogen 0.002-0.010

one or more elements from the group:
vanadium 0.001-0.10 titanium 0.001-0.10 molybdenum 0.005-0.30 calcium 0.0003-0.005 boron 0.0001-0.005 iron rest

and inevitable impurities, including:
tin no more than 0,010 lead no more than 0,010 zinc no more than 0,010 hydrogen no more than 0,001

at the same time, the thickness of the rolled for finish rolling is at least five nominal thicknesses of the finished rolled, and they begin finishing rolling at a temperature of not more than 950 ° C, finish finishing rolling in the temperature range 750-860 ° C, accelerated cooling is set based on the analysis of thermokinetic diagrams of austenite decomposition to ensure a bainitic-martensitic-ferritic structure with a mass fraction of bainitic-martensitic phase of at least 90%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеродный эквивалент стали составляет не более 0,45%.2. The method according to claim 1, characterized in that the carbon equivalent of steel is not more than 0.45%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что смотку проката осуществляют при температуре не более 480°C. 3. The method according to claim 1, characterized in that the rolling of the coil is carried out at a temperature of not more than 480 ° C.
RU2014100506/02A 2014-01-09 2014-01-09 Method of production of higher-strength hot-rolled stock RU2547087C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100506/02A RU2547087C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of production of higher-strength hot-rolled stock

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100506/02A RU2547087C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of production of higher-strength hot-rolled stock

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2547087C1 true RU2547087C1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53296169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100506/02A RU2547087C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of production of higher-strength hot-rolled stock

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547087C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615667C1 (en) * 2015-12-09 2017-04-06 Публичное акционерное общество "Северсталь" Method of producing hot-rolled sheets of low-alloyed steel of k65 strength grade for longitudinal electric-welded pipes
RU2637544C1 (en) * 2017-02-28 2017-12-05 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method to produce thick-sheet strip of low-alloy steel
RU2675307C1 (en) * 2017-12-14 2018-12-18 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of manufacture of low-alloyable roll strips with enhanced corrosion resistance
RU2720284C1 (en) * 2019-08-16 2020-04-28 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Hot-rolled strip of high corrosion resistance from low-alloy steel and method of its production
CN115572903A (en) * 2022-10-14 2023-01-06 山东钢铁集团日照有限公司 Low-cost, low-temperature-impact and high-toughness steel for automobile structures and production method thereof
RU2796666C1 (en) * 2022-06-28 2023-05-29 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for production of hot-rolled steel strips

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6042952A (en) * 1996-03-15 2000-03-28 Kawasaki Steel Corporation Extremely-thin steel sheets and method of producing the same
JP2006193816A (en) * 2005-01-17 2006-07-27 Nippon Steel Corp Steel sheet superior in workability and producibility, and manufacturing method therefor
RU2450061C1 (en) * 2011-01-20 2012-05-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method to produce hot-rolled coiled stock of low-alloyed steel
RU2495942C1 (en) * 2012-09-11 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of producing higher-strength hot-rolled stock

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6042952A (en) * 1996-03-15 2000-03-28 Kawasaki Steel Corporation Extremely-thin steel sheets and method of producing the same
JP2006193816A (en) * 2005-01-17 2006-07-27 Nippon Steel Corp Steel sheet superior in workability and producibility, and manufacturing method therefor
RU2450061C1 (en) * 2011-01-20 2012-05-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method to produce hot-rolled coiled stock of low-alloyed steel
RU2495942C1 (en) * 2012-09-11 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of producing higher-strength hot-rolled stock

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615667C1 (en) * 2015-12-09 2017-04-06 Публичное акционерное общество "Северсталь" Method of producing hot-rolled sheets of low-alloyed steel of k65 strength grade for longitudinal electric-welded pipes
RU2637544C1 (en) * 2017-02-28 2017-12-05 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method to produce thick-sheet strip of low-alloy steel
RU2675307C1 (en) * 2017-12-14 2018-12-18 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of manufacture of low-alloyable roll strips with enhanced corrosion resistance
RU2720284C1 (en) * 2019-08-16 2020-04-28 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Hot-rolled strip of high corrosion resistance from low-alloy steel and method of its production
RU2824365C1 (en) * 2019-09-19 2024-08-07 Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. Thin corrugated steel strip and method of manufacture thereof
RU2796664C1 (en) * 2022-06-24 2023-05-29 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") METHOD FOR PRODUCTION OF COILED HOT-ROLLED STRIP STEEL WITH A THICKNESS OF 2-16 mm
RU2796666C1 (en) * 2022-06-28 2023-05-29 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for production of hot-rolled steel strips
CN115572903A (en) * 2022-10-14 2023-01-06 山东钢铁集团日照有限公司 Low-cost, low-temperature-impact and high-toughness steel for automobile structures and production method thereof
RU2813162C1 (en) * 2023-05-22 2024-02-06 Публичное акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of producing hot-rolled coils from cold-resistant and corrosion-resistant steel
RU2814356C1 (en) * 2023-07-19 2024-02-28 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of producing cold-rolled steel strips for packing tape

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10711322B2 (en) Hot-pressed steel sheet member, method of manufacturing the same, and steel sheet for hot pressing
EP2559783B1 (en) High-strength hot-rolled steel plate exhibiting excellent stretch flangeability and fatigue resistance properties, and production method therefor
DK2924140T3 (en) Process for producing a flat high-strength steel product
EP2987886B1 (en) High strength hot rolled steel sheet and method for producing same
EP3504349B1 (en) Method for producing a high-strength steel strip with improved properties for further processing, and a steel strip of this type
KR20120135521A (en) High-strength steel sheet having excellent hot rolling workability, and process for production thereof
JP6988836B2 (en) Ultra-low yield ratio high-strength thick steel sheet and its manufacturing method
EP2551366B1 (en) High-strength electrical-resistance-welded steel pipe and manufacturing method therefor
RU2547087C1 (en) Method of production of higher-strength hot-rolled stock
KR20180031751A (en) High strength thin steel sheet and method for manufacturing same
JP6160574B2 (en) High-strength hot-rolled steel sheet excellent in strength-uniform elongation balance and method for producing the same
CN115003839A (en) Steel sheet and method for producing same
JP2018188675A (en) High strength hot-rolled steel sheet and production method thereof
US11136642B2 (en) Steel sheet, plated steel sheet, method of production of hot-rolled steel sheet, method of production of cold-rolled full hard steel sheet, method of production of steel sheet, and method of production of plated steel sheet
JP2022513973A (en) Hot rolled steel and its manufacturing method
RU2478727C1 (en) High-strength welded rebar
EP3346018B1 (en) Steel sheet
EP3551776B1 (en) Method for producing a hot or cold strip and/or a flexibly rolled flat steel product made of a high-strength manganese steel and flat steel product produced by said method
US20180112286A1 (en) Ultra-high strength hot-rolled steel sheet having excellent bending workability and method for manufacturing same
CN107406939A (en) High strength cold rolled steel plate and its manufacture method
CN112714800B (en) Steel plate
KR102456737B1 (en) Hot rolled steel sheet for coiled tubing and manufacturing method thereof
JP2003003240A (en) High strength hot rolled steel sheet having excellent hole expandability and haz fatigue property and production method therefor
RU2551324C1 (en) Manufacturing method of strips of low-alloyed weld steel
JP2023031269A (en) Ultra-low yield ratio high tensile strength thick steel sheet, and method for producing the same