RU2547975C1 - Сталь для прокатных валков - Google Patents

Сталь для прокатных валков Download PDF

Info

Publication number
RU2547975C1
RU2547975C1 RU2014110250/02A RU2014110250A RU2547975C1 RU 2547975 C1 RU2547975 C1 RU 2547975C1 RU 2014110250/02 A RU2014110250/02 A RU 2014110250/02A RU 2014110250 A RU2014110250 A RU 2014110250A RU 2547975 C1 RU2547975 C1 RU 2547975C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
rolls
hardness
work rolls
increase
Prior art date
Application number
RU2014110250/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Владимирович Доронин
Александр Иванович Трайно
Валерий Иванович Антипов
Юлия Александровна Лукина
Леонид Викторович Виноградов
Максим Яковлевич Соболев
Валерия Алексеевна Антипова
Дмитрий Игоревич Доронин
Андрей Дмитриевич Русаков
Владимир Анатольевич Артюх
Original Assignee
Игорь Владимирович Доронин
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 Игорь Владимирович Доронин filed Critical Игорь Владимирович Доронин
Priority to RU2014110250/02A priority Critical patent/RU2547975C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2547975C1 publication Critical patent/RU2547975C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам сталей для изготовления рабочих валков многовалковых станов холодной прокатки тончайших полос, лент и фольг из высокопрочных сталей и прецизионных сплавов. Сталь содержит, мас.%: 2,13-2,29 C, 0,20-0,40 Si, 0,24-0,60 Mn, 1,90-2,52 Cr, 0,09-0,26 V, 0,05-0,10 Al, 0,04-0,10 Ca, остальное - Fe. Повышается стойкость валков и качество проката. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к составом сталей для изготовления рабочих валков многовалковых станов холодной прокатки тончайших полос, лент и фольг из высокопрочных сталей и прецизионных сплавов.
Известна сталь для холодной обработки металлов следующего химического состава, содержащая, мас.%:
Углерод Не менее 0,5
Кремний 0,1-1,5
Марганец 0,1-1,5
Хром 4,0-5,5
Вольфрам Не более 0,5
Ниобий Не более 2
Сера Не более 0,3
Железо и примеси Остальное
(Патент РФ №2437951, МПК C22C 38/02, C22C 38/24, B22F 3/24, 2011)
Известна также сталь для прокатных валков следующего химического состава, мас.%:
Углерод 1,45-1,65
Кремний 0,10-0,40
Марганец 0,15-0,45
Хром 11,0-12,5
Ванадий 0,15-0,30
Молибден 0,40-0,60
Никель 0,20-0,40
РЗМ 0,01-0,03
Сера Не более 0,03
Фосфор Не более 0,03
Железо Остальное
(Патент РФ №2437953, МГЖ С22С38/46, 2011).
Недостаток сталей упомянутых составов состоит в том, что при прокатке тончайших лент и фольг из высокопрочных сталей и прецизионных сплавов рабочие валки многовалковых прокатных станов из этих сталей имеют низкую эксплуатационную стойкость, что отрицательно сказывается на качестве тончайших полос, лент и фольг.
Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является сталь следующего химического состава, мас.%:
Углерод 0,85-0,95
Марганец 0,20-0,35
Кремний 0,25-0,45
Хром 1,7-2,1
Молибден 0,20-0,30
Ванадий 0,10-0,20
Никель 0,01-0,30
Азот 0,03-0,04
Железо Остальное
(Авт. св. СССР №496323, МПК С22С 39/00, 1975).
Недостатки стали данного состава состоят в том, что изготовленные из нее рабочие валки многовалкового прокатного стана при холодной прокатке тончайших полос, лент и фольг из высокопрочных сталей и прецизионных сплавов имеют низкую эксплуатационную стойкость. Это, в свою очередь, отрицательно сказывается на качестве проката.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении стойкости валков и качества проката.
Для решения поставленной технической задачи сталь для прокатных валков, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и ванадий, дополнительно содержит алюминий и кальций при следующем соотношении содержания компонентов, мас.%:
Углерод 2,13-2,29
Кремний 0,20-0,40
Марганец 0,24-0,60
Хром 1,90-2,52
Ванадий 0,09-0,26
Алюминий 0,05-0,10
Кальций 0,04-0,10
Железо Остальное
Сущность предложенного технического решения состоит в следующем. Исследования показали, что при прокатке тончайших полос, лент и фольг из высокопрочных сталей и прецизионных сплавов на участках контакта рабочих валков с прокатываемым металлом имеет место скольжение металла по рабочим валкам в зонах опережения и отставания очага деформации. В условиях циклически действующих реверсивных касательных механических напряжений это приводит к отрыву частиц металла от поверхности бочек валков, что приводит к разрушению их поверхности, т.е. износу.
Эксперименты показали, что износ рабочих валков может быть уменьшен как за счет увеличения твердости их бочек, так и за счет увеличения усилия отрыва частиц с их поверхности, которое определяется химическим составом стальной бочки. Исходя из этого, химический состав предложенной стали в процессе экспериментов был оптимизирован по критерию достижения максимально возможной твердости (не менее 64 HRC) в закаленном состоянии при одновременном максимальном значении напряжения отрыва частиц металла от бочки рабочего валка скользящей по его поверхности полосой. В результате достигается повышение стойкости валков и качества проката.
Углерод упрочняет сталь, повышает ее твердость. При содержании углерода менее 2,13% не достигается высокая твердость стали в закаленном состоянии, а при его содержании более 2,29% снижается вязкость, возрастает хрупкость, ускоряется разрушение поверхности бочки рабочего валка.
Кремний раскисляет сталь, повышает ее твердость и упругость. При концентрации кремния менее 0,20% твердость стали снижается, а при концентрации более 0,40% уменьшается усилие отрыва частиц металла от валков, т.е. ухудшается их износостойкость.
Марганец раскисляет и упрочняет сталь, связывает примесную серу. При содержании марганца менее 0,24% прочность и твердость стали снижаются, возрастает износ рабочих валков. Увеличение содержания марганца более 0,60% приводит к снижению усилия отрыва частиц закаленной стали при фрикционном скольжении металла, что недопустимо.
Хром повышает твердость и износостойкость стали. При его концентрации менее 1,9% твердость стали в закаленном состоянии снижается. Увеличение содержания хрома более 2,52% приводит к увеличению размеров отрываемых частиц износа, что снижает стойкость рабочих валков и качество прокатываемого металла.
Ванадий способствует повышению пластичности и вязкости закаленной стали, но при его содержании более 0,26% повышается содержание в закаленной стали остаточного аустенита, что снижает ее твердость и износостойкость. Снижение содержания ванадия менее 0,09% приводит к уменьшению напряжения отрыва частиц износа от поверхности рабочего валка при контактном скольжения по ней прокатываемого металла. В результате возрастает износ рабочих валков и снижается качество прокатываемых полос.
Алюминий связывает вредные примеси в стали, очищает границы зерен микроструктуры стали и повышает, тем самым, силы межзеренных связей. Благодаря этому сокращается количество частиц износа при скольжении прокатываемого металла по поверхности рабочего валка, возрастает его износостойкость. При содержании алюминия менее 0,05% в стали сохраняется окисленность и количество несвязанного азота, снижается ее износостойкость. Увеличение его содержания более 0,10% приводит к графитизации стали, падению твердости и износостойкости.
Кальций обеспечивает модифицирование микроструктуры стали. При содержания кальция менее 0,04% его модифицирующее влияние в стали данного состава практически не проявляется. Увеличение содержания кальция более 0,10% ведет к возрастанию количества неметаллических включений, которые ослабляют границы зерен и способствуют фрикционному разрушению поверхности бочки рабочего валка и ухудшению качества прокатываемых лент и фольг.
Стали различного химического состава (табл.) выплавляли в электродуговой печи. В ковше стали раскисляли ферромарганцем, ферросилицием, легировали феррохромом, вводили силикокальций и металлический алюминий.
Полученные слитки подвергали ковке в круглые прутки, из которых механической обработкой производили рабочие валки диаметром 40 мм с для двадцативалкового стана 720. После механической обработки рабочие валки нагревали до температуры 880°C и закаливали в масле. Закаленные валки отпускали при температуре 200°C.
На отшлифованных рабочих валках измеряют твердость бочки, которая составляет 68-69 HRC, после чего их заваливают в клеть одноклетевого реверсивного 20-валкового стана 720 и производят холодную прокатку за 17 проходов горячекатаного термообработанного подката сечением 2,0×500 мм из прецизионного высокопрочного дисперсионно-твердеющего сплава марки ЭП679ВД в полосы толщиной 0,07 мм для изготовления сотовых конструкций плоскостей крылатых ракет. Прокатку ведут до появления на валках следов износа, о чем свидетельствует увеличение шероховатости поверхности и поперечной разнотолщинности холоднокатаных полос, после чего осуществляют перевалку рабочих валков.
В таблице приведены составы исследованных сталей и их эффективность. Из данных, представленных в таблице, следует, что при использовании стали предложенного состава для изготовления рабочих валков стана холодной прокатки (варианты №2-4) достигается их максимальная эксплуатационная стойкость Q=36,2-37,8 тонн холоднокатаной тончайшей ленты из труднодеформируемого сплава при максимальном выходе годного S=99,7-99,8%. В случае запредельных значений содержания химических элементов в стали для рабочих валков (варианты №1 и №4) их эксплуатационная стойкость снижается, ухудшается качество лент и полос, о чем свидетельствует снижение выхода годного S до 75,5-78,2%. Также более низкие стойкость рабочих валков и качество холоднокатаных лент и полос имеет место при использовании для изготовления рабочих валков стали известного состава 6 [3], твердость которых составляет 64 HRC.
Технико-экономические преимущества предложенной стали для рабочих валков стана холодной прокатки состоят в том, что дополнительное введение в ее состав 0,05-0,10% Al и 0,04-0,10% Ca при регламентированной концентрации остальных химических элементов позволяет измельчить микроструктуру закаленной стали, повысить твердость, увеличить прочность границ зерен и напряжение отрыва частиц металла от поверхности бочки при контактном скольжении полосы по рабочему валку в очаге деформации. Благодаря этому достигается повышение стойкости рабочего валка к износу, и, как следствие, качество холоднокатаных тончайших полос, лент и фольг из высокопрочных сталей и прецизионных сплавов.
Figure 00000001
В качестве базового объекта принята известная сталь - ближайший аналог. Использование стали предложенного состава для изготовления рабочих валков многовалкового стана позволит повысить рентабельность передела холодной прокатки тончайших полос, лент и фольг из высокопрочных сталей и прецизионных сплавов на 20-27%.

Claims (1)

  1. Сталь для прокатных валков, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий и кальций при следующем соотношении содержаний компонентов, мас.%:
    углерод 2,13-2,29 кремний 0,20-0,40 марганец 0,24-0,60 хром 1,90-2,52 ванадий 0,09-0,26 алюминий 0,05-0,10 кальций 0,04-0,10 железо остальное
RU2014110250/02A 2014-03-19 2014-03-19 Сталь для прокатных валков RU2547975C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014110250/02A RU2547975C1 (ru) 2014-03-19 2014-03-19 Сталь для прокатных валков

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014110250/02A RU2547975C1 (ru) 2014-03-19 2014-03-19 Сталь для прокатных валков

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2547975C1 true RU2547975C1 (ru) 2015-04-10

Family

ID=53296574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014110250/02A RU2547975C1 (ru) 2014-03-19 2014-03-19 Сталь для прокатных валков

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547975C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU831853A1 (ru) * 1979-09-17 1981-05-23 Предприятие П/Я В-2869 Сталь
SU956600A1 (ru) * 1980-12-08 1982-09-07 Предприятие П/Я В-2869 Сталь
CN101406900A (zh) * 2008-11-28 2009-04-15 北京工业大学 离心铸造半钢/石墨钢复合辊环及其制备方法
CN101530863A (zh) * 2009-04-28 2009-09-16 江苏环立板带轧辊有限公司 一种合金铸钢轧辊及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU831853A1 (ru) * 1979-09-17 1981-05-23 Предприятие П/Я В-2869 Сталь
SU956600A1 (ru) * 1980-12-08 1982-09-07 Предприятие П/Я В-2869 Сталь
CN101406900A (zh) * 2008-11-28 2009-04-15 北京工业大学 离心铸造半钢/石墨钢复合辊环及其制备方法
CN101530863A (zh) * 2009-04-28 2009-09-16 江苏环立板带轧辊有限公司 一种合金铸钢轧辊及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190226068A1 (en) Process for manufacturing hot-rolled plate, strip or coil made of duplex stainless steel
EP3120941B1 (en) High toughness and high tensile strength thick steel plate and production method therefor
CA2966476C (en) High toughness and high tensile strength thick steel plate with excellent material homogeneity and production method for same
WO2010082395A1 (ja) 二相ステンレス鋼管の製造方法
TWI604072B (zh) Stainless steel plate
EP2804962B1 (en) Method for manufacturing an austenitic stainless steel product
RU2613265C1 (ru) Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали класса прочности к60 для электросварных прямошовных труб
RU2578618C1 (ru) Способ производства полос из низколегированной свариваемой стали
RU2583536C1 (ru) Способ производства горячекатаных листов для строительных стальных конструкций (варианты)
JP4462452B1 (ja) 高合金管の製造方法
RU2442831C1 (ru) Способ производства высокопрочной листовой стали
RU2533469C1 (ru) Способ производства листовой стали с высокой износостойкостью
RU2358024C1 (ru) Способ производства штрипсов из низколегированной стали
RU2433191C1 (ru) Способ производства высокопрочной листовой стали
RU2698006C1 (ru) Стальной материал и стальная труба для нефтяных скважин
RU2551324C1 (ru) Способ производства полос из низколегированной свариваемой стали
RU2362815C2 (ru) Низколегированная сталь и изделие, выполненное из нее
RU2547975C1 (ru) Сталь для прокатных валков
JP6427272B2 (ja) ボルト
RU2691446C1 (ru) Высоколегированная сталь и способ производства труб из этой стали при помощи формования внутренним высоким давлением
EP3476961B1 (en) Ferritic stainless steel sheet
RU2348703C2 (ru) Способ производства штрипсов
JP4462454B1 (ja) 二相ステンレス鋼管の製造方法
RU2399682C1 (ru) Высокоуглеродистая сталь для производства подката для получения холоднодеформированного арматурного периодического профиля для железобетонных изделий
RU2271402C1 (ru) Высокопрочная коррозионно-стойкая сталь