RU2625510C1 - Способ производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной стали - Google Patents
Способ производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625510C1 RU2625510C1 RU2016145118A RU2016145118A RU2625510C1 RU 2625510 C1 RU2625510 C1 RU 2625510C1 RU 2016145118 A RU2016145118 A RU 2016145118A RU 2016145118 A RU2016145118 A RU 2016145118A RU 2625510 C1 RU2625510 C1 RU 2625510C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- steel
- temperature
- billet
- chromium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению горячекатаной полосы с низким удельным весом, предназначенной для применения в сооружениях и конструкциях различного назначения, обладающих коррозионной стойкостью в морской воде. Для повышения прочности, пластичности и коррозионной стойкости заготовку из стали, содержащей, мас.%: углерод 0,03-0,05, кремний 0,5-0,8, марганец 0,4-0,7, сера не более 0,01, фосфор 0,005-0,015, алюминий 2,1-5,9, хром 3,0-10,0, никель 0,01-0,03, молибден 1,01-2,0, титан 0,01-0,03, ванадий 0,05-0,07, ниобий не более 0,06, азот 0,005-0,05, железо и неизбежные примеси – остальное, при этом суммарное содержание хрома и алюминия составляет [Cr+Al] = 5-15 мас.%, нагревают в диапазоне от 1100°C до 1200°C и проводят прокатку в несколько этапов со степенью обжатия на каждом этапе от 10 до 25%, заканчивают прокатку при температуре 700-800°C и охлаждают полосу до температуры окружающей среды, причем время между двумя последующими этапами прокатки не превышает 9 с. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к разработке горячекатаной стали с низким удельным весом, высокими прочностными и коррозионными свойствами, предназначенной для применения в сооружениях и конструкциях различного назначения в Арктике и Антарктике.
Известен способ производства высокопрочного горячекатаного стального листа, имеющего предел прочности, по меньшей мере, 590 Н/мм2, обладающего хорошим относительным удлинением и хорошей способностью к фосфатному покрытию, то есть высокопрочный горячекатаный стальной лист с превосходной раздачей отверстий, относительным удлинением, а также способностью к фосфатному покрытию, имеющий прочность на разрыв 590 Н / мм2 или более, содержащий в массовых %, C: от 0,02 до 0,08%, Si: 0,50% или менее, Mn: от 0,50 до 3,50%, P: 0,03% или менее, S: 0,01% или меньше, Al: от 0,15 до 2,0% и остальное железо и неизбежные примеси, при этом удовлетворяется условие Mn + 0,5 Аl < 4, а микроструктура стального листа, содержит 40% или больше феррита, имеющего размер зерен 2 мкм или более. Горячую прокатку оканчивают при температуре Ar3 или выше, затем остужают со скоростью не ниже 20°C /сек до температуры 650-800°C, после чего остужают на воздухе 2-15 секунд, далее остужают со скоростью не ниже 20°C /сек до температуры смотки 350-600°C.
Недостатком известного способа является сложная многоэтапная схема охлаждения горячекатаного листа и то, что для обеспечения высокой коррозионной стойкости стального листа необходимо проведение процедуры фосфатирования (Патент US7780797 B2, МПК C22C 38/04, C22C 38/12, C22C 38/14, C22C 38/06, опубликован 24.08.2010 - аналог).
Известен способ производства высокопрочного стального листа, включающий горячую прокатку с нагревом до 1000-1200°C и окончанием прокатки при 850°C или выше, отпуск при температуре выше 600°C. При этом сталь содержит следующие компоненты, мас. %: C 0,6-1,0, Si 0,1-2,5, Mn 10-15, Al 5-8, 0,02≤Ti 0,01-0,20, S≤0,015, Р≤0,02, N≤0,02, железо и неизбежные примеси - остальное, отношение содержания марганца и алюминия связано зависимостью Mn/Al=2-3, а удельный вес стали равен 7,4 г/см2 (Европейская заявка ЕР2653581, МПК C21D 8/02, C22C 38/06, опубликована 23.10.2013).
Недостаток известного способа заключается в необходимости проведения термообработки (отпуска) горячекатаного листа для обеспечения высоких свойств проката и в высоком содержании марганца в составе стали, что приводит к удорожанию производства.
Наиболее близким аналогом является способ изготовления горячекатаного ферритного листа из стали, включающий литье полуфабриката, горячую прокатку при температуре более или равной 1050°C, по меньшей мере, за два этапа, при этом коэффициент обжатия на каждом этапе прокатки превышает или равен 30%, время между каждым этапом больше или равно 10 с, прокатку завершают при температуре, превышающей или равной 900°C, затем лист сматывают при температуре в интервале от 500 до 700°C. При этом сталь содержит, мас. %: 0,001≤С≤0,15, Mn≤1, Si≤1,5, 6≤Al≤10, 0,02≤Ti≤0,5, S≤0,050, Р≤0,1 и необязательно, один или несколько следующих элементов: Cr≤1, Мо≤1, Ni≤1, Nb≤0,1, V≤0,2, В≤0,01, железо и неизбежные примеси - остальное.. Предел прочности составляет не менее 400 МПа (Патент RU 2436849, МПК C22C 38/06, C22C 38/14, опубликован 20.12.2011 - прототип).
Недостатком способа производства указанной стали является высокое содержание дорогостоящего легирующего элемента - алюминия, и отсутствие возможности управлять прочностными и коррозионными свойствами стали, увеличивая содержание хрома, молибдена сверх указанных концентрационных интервалов, а также высокая температура окончания прокатки, приводящая к повышенному расходу энергии и ухудшению прочностных свойств стали.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является оптимизация способа производства, химического состава стали и параметров ее горячей прокатки с обеспечением технического результата в виде повышения показателей прочности, пластичности и коррозионной стойкости.
Технический результат достигается тем, что в способе производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной стали, включающем получение заготовки из стали, горячую прокатку заготовки, согласно изобретению, заготовку получают из стали, содержащей компоненты в следующем соотношении, мас. %:
Углерод | 0,03-0,05 |
Кремний | 0,5-0,8 |
Марганец | 0,4-0,7 |
Сера | не более 0,01 |
Фосфор | 0,005-0,015 |
Алюминий | 2,1-5,9 |
Хром | 3,0-10,0 |
Никель | 0,01-0,03 |
Молибден | 1,01-2,0 |
Титан | 0,01-0,03 |
Ванадий | 0,05-0,07 |
Ниобий | не более 0,06 |
Азот | 0,005-0,05 |
Остальное | железо и неизбежные примеси, |
при этом нагрев заготовки перед горячей прокаткой осуществляют в диапазоне от 1100°C до 1200°C, прокатка осуществляется в несколько этапов, степень обжатия на каждом этапе от 10% до 25%, причем время между двумя последующими этапами прокатки не превышает 9 с, а окончание прокатки осуществляют при температуре 700-800°C, затем остужают до температуры окружающей среды.
Изобретение направлено на повышение показателей прочности за счет формирования выраженной ячеистой субструктуры с высокой плотностью дислокаций, твердорастворного упрочнения алюминием и вызванного большим содержанием выделений нитрида алюминия торможения рекристаллизационных процессов, что приводит к измельчению ферритного зерна, а также на повышение коррозионной стойкости за счет образования на поверхности стального листа защитных оксидных пленок, препятствующих развитию коррозионных процессов.
Для повышения прочностных характеристик в составе стали содержится 0,005-0,05% азота, что приводит к образованию выделений нитридов и карбонитридов. Формирование большого количества выделений нитрида алюминия в процессе горячей прокатки может приводить к торможению рекристаллизационных процессов и к соответствующему измельчению ферритного зерна.
Содержание алюминия в стали на уровне 2-5,9% обеспечивает необходимое твердорастворное упрочнение стального листа и обеспечивает высокую коррозионную стойкость за счет образования на поверхности защитных оксидных пленок. Содержание алюминия меньше 2% не позволяет обеспечить достаточно плотную защитную пленку и соответственно надежную защиту от коррозии. Содержание же алюминия свыше 5,9% не дает значительного прироста стойкости стали против коррозии в морской воде.
Содержащийся в металле хром в количестве 3,0-10% также как и алюминий участвует в формировании защитных оксидных пленок на поверхности стали. При этом, для обеспечения наилучших коррозионных и прочностных свойств суммарное содержание хрома и алюминия (%Cr+%Al) целесообразно обеспечивать на уровне 5-15%. Превышение указанного значения не приводит к значительному увеличению коррозионных свойств, а меньшие значения не обеспечивают достаточную стойкость против коррозии в морской воде.
Легирование молибденом в количестве от 1,01% до 2% повышает стойкость против питтинговой коррозии. Легирование стали молибденом в количестве менее 1,01% незначительно влияет на стойкость против питтинговой коррозии, а свыше 2% нецелесообразно, так как вклад дорогостоящего легирующего элемента - молибдена в стойкость против питтинговой коррозии свыше указанных концентраций незначителен.
Нагрев под прокатку в интервале температур 1100-1200°C необходим для достаточного растворения карбонитридных выделений с целью их последующего выделения при прокатке, приводящего к измельчению зерна и повышению прочности.
Степень обжатия в процессе горячей прокатки стали должна находиться в интервале 10-25% между двумя последующими этапами прокатки, поскольку превышение этих значений может привести к хрупкому разрушению стальной заготовки в процессе прокатки по причине образования интерметаллидных фаз в стали содержащей азот на заявленном уровне. Меньшие значения степени обжатия нецелесообразны из-за увеличения количества этапов прокатки и, следовательно, увеличения времени прокатки, что в свою очередь может привести к недопустимому падению температуры прокатываемой заготовки.
Поскольку заявленная степень обжатия относительно невелика, то для обеспечения необходимой степени проработки структуры металла необходимо повышенное количество этапов прокатки, а следовательно, время между двумя последовательными этапами прокатки должно быть подобрано так, чтобы обеспечить необходимую температуру стали в конце прокатки. Рекомендованное время между двумя последовательными этапами прокатки не превышает 9 сек. Превышение этого времени приведет к недопустимому падению температуры прокатываемого металла и может привести к необходимости повторного нагрева.
Температура металла в конце горячей прокатки должна находиться в интервале 700-800°C, для обеспечения необходимой прочности проката. При температуре конца прокатки выше 800°C прочность получаемого проката недостаточно высока, а окончание прокатки при температуре ниже 700°C повлечет за собой повышенный износ прокатного оборудования.
Примеры конкретного выполнения способа
В индукционной печи из чистых материалов выплавляют полупродукт, химический состав которого приведен в таблице 1. Параметры горячей прокатки и свойства получаемого проката представлены в таблице 2.
Полупродукт разливают в слитки и после полного остывания подвергают горячей прокатке в несколько этапов при степени деформации 10-25% за этап, предварительно подогрев слитки полупродукта до температуры 1100-1200°C. Прокатку заканчивают при температуре 700-800°C и толщине получаемой горячекатаной полосы около 4 мм. Горячекатаные полосы помещают в печь сопротивления, нагретую до 700-800°C, и остужают вместе с печью до комнатной температуры. Полученная сталь обладает ферритной структурой с хорошо развитой дислокационной ячеистой субструктурой, пределом прочности свыше 500 МПа, относительным удлинением не менее 20% и скоростью коррозии в морской воде не более 0,015 мм/год.
Claims (3)
- Способ производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной полосы, включающий получение стальной заготовки и нагрев заготовки, горячую прокатку заготовки, отличающийся тем, что заготовку получают из стали, содержащей, мас.%:
-
углерод 0,03-0,05 кремний 0,5-0,8 марганец 0,4-0,7 сера не более 0,01 фосфор 0,005-0,015 алюминий 2,1-5,9 хром 3,0-10,0 никель 0,01-0,03 молибден 1,01-2,0 титан 0,01-0,03 ванадий 0,05-0,07 ниобий не более 0,06 азот 0,005-0,05 железо и неизбежные примеси остальное, - при этом суммарное содержание хрома и алюминия составляет [Cr+Al]=5-15, нагрев заготовки перед горячей прокаткой осуществляют в диапазоне от 1100°C до 1200°C, прокатку осуществляют в несколько этапов со степенью обжатия на каждом этапе от 10% до 25%, причем время между двумя последующими этапами прокатки не превышает 9 с, а окончание прокатки осуществляют при температуре 700-800°C, затем полосу охлаждают до температуры окружающей среды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145118A RU2625510C1 (ru) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Способ производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145118A RU2625510C1 (ru) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Способ производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной стали |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625510C1 true RU2625510C1 (ru) | 2017-07-14 |
Family
ID=59495435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016145118A RU2625510C1 (ru) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Способ производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625510C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675307C1 (ru) * | 2017-12-14 | 2018-12-18 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства низколегированных рулонных полос с повышенной коррозионной стойкостью |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2074900C1 (ru) * | 1991-12-30 | 1997-03-10 | Поханг Айрон энд Стил Ко., Лтд. | Способ обработки стали (варианты) |
EP1734142A1 (en) * | 2004-03-15 | 2006-12-20 | Nippon Steel Corporation | Corrosion-resistant steel excellent in toughness of base metal and weld and process for producing the same |
RU2442831C1 (ru) * | 2010-10-15 | 2012-02-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ производства высокопрочной листовой стали |
EA018178B1 (ru) * | 2007-12-21 | 2013-06-28 | Арселормитталь Коммерсиаль Эр-Пэ-Эс С.А.Р.Л. | Коррозионностойкая сталь для применения в морских условиях |
-
2016
- 2016-11-17 RU RU2016145118A patent/RU2625510C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2074900C1 (ru) * | 1991-12-30 | 1997-03-10 | Поханг Айрон энд Стил Ко., Лтд. | Способ обработки стали (варианты) |
EP1734142A1 (en) * | 2004-03-15 | 2006-12-20 | Nippon Steel Corporation | Corrosion-resistant steel excellent in toughness of base metal and weld and process for producing the same |
EA018178B1 (ru) * | 2007-12-21 | 2013-06-28 | Арселормитталь Коммерсиаль Эр-Пэ-Эс С.А.Р.Л. | Коррозионностойкая сталь для применения в морских условиях |
RU2442831C1 (ru) * | 2010-10-15 | 2012-02-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ производства высокопрочной листовой стали |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675307C1 (ru) * | 2017-12-14 | 2018-12-18 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства низколегированных рулонных полос с повышенной коррозионной стойкостью |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7068434B2 (ja) | 高強度鋼板を製造する方法 | |
US7794552B2 (en) | Method of producing austenitic iron/carbon/manganese steel sheets having very high strength and elongation characteristics and excellent homogeneity | |
JP6945628B2 (ja) | 低温域におけるバーリング性に優れた高強度複合組織鋼及びその製造方法 | |
JP5817671B2 (ja) | 熱延鋼板およびその製造方法 | |
RU2018142996A (ru) | Холоднокатаный и отожжённый стальной лист, способ его изготовления и использование в производстве автомобильных деталей | |
US20180216207A1 (en) | Formable lightweight steel having improved mechanical properties and method for producing semi-finished products from said steel | |
WO2017169011A1 (ja) | Ti含有フェライト系ステンレス鋼板および製造方法並びにフランジ | |
RU2361934C1 (ru) | Способ производства холоднокатаного проката повышенной прочности | |
CN114040990B (zh) | 具有改善的强度的奥氏体不锈钢和用于制造其的方法 | |
CN107109581B (zh) | 高强度、高延展性的铁素体系不锈钢板及其制造方法 | |
RU2625510C1 (ru) | Способ производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной стали | |
RU2627079C1 (ru) | Способ производства высокопрочной коррозионностойкой горячекатаной стали с низким удельным весом | |
JP2005325377A (ja) | 加工性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼板の製造方法 | |
CN111479944A (zh) | 具有优异的冲击韧性的基于铁素体的不锈钢及其生产方法 | |
JP2011528751A (ja) | 高い機械的特性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板を製造する方法およびこのようにして得られた鋼板 | |
JP7174853B2 (ja) | 成形性及び高温特性に優れた低Crフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法 | |
CN111315909B (zh) | 冷成型性优异的超高强度高延展性钢板及其制造方法 | |
KR101455470B1 (ko) | 냉연강판 제조 방법 | |
WO2019203251A1 (ja) | 熱延鋼板 | |
JP3592490B2 (ja) | 低温靱性に優れた高延性高強度鋼板 | |
JP6410543B2 (ja) | 穴広げ性に優れたフェライト系ステンレス鋼鈑及びその製造方法 | |
JPS6249323B2 (ru) | ||
JP2003253340A (ja) | 耐食性および被削性に優れた低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼板の製造方法 | |
JP4930393B2 (ja) | 冷延鋼板の製造方法 | |
JP3222048B2 (ja) | リジング特性の優れた高純フェライト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180125 Effective date: 20180125 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191118 |