RU2649486C1 - Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием - Google Patents

Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием Download PDF

Info

Publication number
RU2649486C1
RU2649486C1 RU2017119055A RU2017119055A RU2649486C1 RU 2649486 C1 RU2649486 C1 RU 2649486C1 RU 2017119055 A RU2017119055 A RU 2017119055A RU 2017119055 A RU2017119055 A RU 2017119055A RU 2649486 C1 RU2649486 C1 RU 2649486C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strip
polyurethane coating
steel
coating
rolling
Prior art date
Application number
RU2017119055A
Other languages
English (en)
Inventor
Анна Андреевна Филатова
Сергей Николаевич Райский
Алексей Николаевич Максимов
Дмитрий Иванович Никитин
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 RU2017119055A priority Critical patent/RU2649486C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2649486C1 publication Critical patent/RU2649486C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области черной металлургии. Для увеличения прочности проката с полиуретановым покрытием при испытании на изгиб с 3Т до менее 1Т способ включает горячую прокатку стальной полосы из низкоуглеродистой микролегированной стали, содержащей, мас. %: углерод не более 0,005, кремний не более 0,04, марганец 0,08-0,15, сера не более 0,010, фосфор не более 0,015, хром не более 0,04, никель не более 0,04, медь не более 0,04, алюминий не более 0,070, азот не более 0,005, титан не более 0,100, молибден не более 0,008, ниобий не более 0,005, ванадий не более 0,008, железо и неизбежные примеси - остальное, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия массой не более 300 г/м2, охлаждение, дрессировку, смотку в рулон и нанесение полиуретанового покрытия в линии нанесения полимерного покрытия, при этом температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 840-900°C и 660-720°C соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 700-850°C, дрессировку ведут с обжатием 0,75-1,2%, общую толщину полиуретанового покрытия наносят 40-50 мкм. Кроме того, дрессировку оцинкованной полосы производят на валках с шероховатостью Ra 2,2-2,6 мкм, а после дрессировки дополнительно проводят правку полосы. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием, с массой цинкового покрытия не более 300 г/м2.
Для оценки прочности полимерного покрытия при изгибе от 0Т и более ГОСТ Р 52146-2003 предусматривает специальное испытание, основанное на изгибе образца на 180° до образования трещин. Если на поверхности покрытия отсутствуют трещины, то прочность при первом изгибе соответствует 0Т. В случае наличия трещин испытания продолжают. При отсутствии трещин прочность полимерного покрытия при втором изгибе составляет
Figure 00000001
Образец изгибают до исчезновения трещин на поверхности покрытия.
В соответствии с ГОСТ Р 52146 качественный показатель прочности при изгибе на 180° отсутствие трещин и повреждений для лакокрасочного покрытия не должен превышать 3Т. Однако существует необходимость по требованию потребителей оцинкованного проката с лакокрасочным покрытием при изготовлении изделий с особо сложной формой ограничить значение этого показателя до
Figure 00000002
и менее.
Причиной образования трещин полимерного покрытия при изгибе, как правило, являются трещины цинкового покрытия, на которое оно нанесено. Трещины цинкового покрытия, в свою очередь, образуются из-за высокой степени деформации внешней поверхности изгиба.
Деформация поверхностного слоя листового проката при изгибе на 180° определяется соотношением:
Figure 00000003
где ε - деформация поверхностного слоя проката;
h - толщина проката;
D - наружный диаметр при испытании проката;
Rн - наружный радиус изгиба при испытании проката.
Формула показывает, что деформация наружной поверхности изгиба зависит от его радиуса. Чем меньше радиус изгиба, тем больше степень деформации. Для показателя прочности
Figure 00000002
степень деформации внешнего поверхностного слоя составляет 33%. Это относится к изгибу, выполненному точно по радиусу. Однако радиус в разных локальных точках поверхности изгиба может меняться. Это может произойти в результате образования излома стальной холоднокатаной основы образца в процессе испытания. В месте излома образуется угол с очень маленьким радиусом изгиба. В результате степень деформации, согласно формуле, возрастает в несколько раз и цинковое покрытие, которое могло выдержать деформацию в 33%, трескается.
Таким образом, положительное влияние на результаты испытаний прочности покрытия при Т-изгибе будут оказывать те параметры технологии, которые уменьшают вероятность образования излома стальной основы. К ним относятся химический состав стали, на которую нанесено защитное покрытие, режимы горячей прокатки, режим отжига в печи линии горячего цинкования и деформационная обработка оцинкованного проката.
Также положительное влияние на результат испытания прочности покрытия при Т-изгибе оказывает использование эластичного полимерного покрытия достаточной толщины.
Известен способ получения оцинкованной стальной полосы, включающий холодную прокатку полос с величиной шероховатости (Ra), равной 1,1-1,5 мкм, и плотностью пиков 80-160 на 1 см, химическую очистку поверхности полосы, предварительный нагрев, рекристаллизационный отжиг, горячее цинкование, влажную дрессировку с величиной обжатия 0,5-0,8% на валках с шероховатостью, равной 2,5-3,0 мкм, плотностью пиков, равной 150-200 на 1 см после предварительной обкатки их в дрессировочной клети без полосы с удельным усилием 100-200 Н/мм2 в течение 0,1-0,3 ч, при дрессировке и обкатке осуществляют очистку рабочей поверхности бочек валков (Патент РФ №2149717, МПК B21B 1/28, опубл. 27.05.2000 г.).
При реализации данного способа улучшается адгезия лакокрасочного покрытия, однако при испытании проката с лакокрасочным покрытием на изгиб не исключается появление изломов оцинкованной полосы, что приведет к появлению трещин и уменьшению прочности лакокрасочного покрытия.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения полимерного покрытия массой цинкового покрытия, преимущественно не более 300 г/м2, включающий горячую прокатку стальной полосы из малоуглеродистой стали, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия, охлаждение, дрессировку и смотку в рулон, согласно которому температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 830-900°C и 670-720°C соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 680-820°C, дрессировку ведут с обжатием 0,4-1,2%, при этом сталь имеет следующий химический состав, мас. %: углерод 0,02-0,05, кремний не более 0,04, марганец 0,12-0,25, сера не более 0,018, фосфор не более 0,020, хром не более 0,05, никель не более 0,06, медь не более 0,08, алюминий 0,025-0,070, азот не более 0,007, железо и неизбежные примеси - остальное (Патент РФ №2529323, МПК C21D 8/04, B21B 1/24, C22C 38/00, C21D 9/48, C23C 2/00, опубл. 27.09.2014).
Недостатком данного способа является то, что при реализации данной технологии не возможно обеспечить прочность полиуретанового покрытия при изгибе менее чем 1Т.
Техническим результатом данного изобретения является увеличение прочности полиуретанового покрытия при испытании на изгиб с 3Т до менее 1Т.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства холоднокатаного горячеоцинкованого проката с полиуретановым покрытием, включающем горячую прокатку стальной полосы из особонизкоуглеродистой микролегированной стали, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия, охлаждение, дрессировку, смотку в рулон и нанесение полиуретанового покрытия в линии нанесения полимерного покрытия, согласно изобретению температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 840-900°C и 660-720°C соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 700-850°C, дрессировку ведут с обжатием 0,75-1,2%, общую толщину полиуретанового покрытия наносят 40-50 мкм, при этом сталь имеет следующий химический состав, мас. %:
Углерод не более 0,005
Кремний не более 0,04
Марганец 0,08-0,15
Сера не более 0,010
Фосфор не более 0,015
Хром не более 0,04
Никель не более 0,04
Медь не более 0,04
Алюминий не более 0,070
Азот не более 0,005
Титан не более 0,100
Молибден не более 0,008
Ниобий не более 0,005
Ванадий не более 0,008
Железо и неизбежные примеси остальное
Кроме того, для улучшения плоскостности проката, в некоторых случаях целесообразно после дрессировки проводить правку полосы на изгиборастяжной машине.
Кроме того дрессировку горячеоцинкованной полосы производят на валках с шероховатостью Ra 2,2-2,6 мкм.
Сущность изобретения состоит в следующем. Для уменьшения вероятности образования излома стальной основы, а также для исключения площадки текучести на диаграмме растяжения образцов (в процессе определения механических свойств) выплавляют сталь типа IF без элементов внедрения, таких как углерод, азот, сера. Для связывания этих элементов производят микролегирование титаном и ниобием.
Углерод - один из упрочняющих элементов. Увеличение содержания углерода более 0,005% приводит к снижению пластичности, ухудшению штампуемости.
Кремний в стали применен как раскислитель. При увеличении кремния более 0,04% имеет место охрупчивание стали, снижается пластичность, ухудшается штампуемость.
Марганец обеспечивает получение заданного комплекса механических свойств. При содержании марганца менее 0,08% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 0,15% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.
Сера является примесным элементом и упрочняет ферритную матрицу за счет образования сульфидов марганца. Увеличение содержания серы более 0,010% приводит к ухудшению штампуемости.
Фосфор упрочняет сталь, повышает твердость феррита и усиливает выделение дисперсных карбидных включений. Увеличение содержания фосфора более 0,015% упрочняет сталь, ухудшает ее штампуемость.
Хром, никель, медь упрочняют ферритную матрицу. При содержании каждого из этих элементов более 0,04% снижается пластичность стали, ухудшается ее штампуемость.
Титан и ниобий применены как легирующие элементы. Микролегирование титаном и ниобием обеспечивает удаление из твердого раствора примесей внедрения (углерода, азота и серы). Минимальное содержание титана и ниобия определяется требованием достаточного удаления из твердого раствора примесей внедрения. Увеличение содержания титана более 0,100% и ниобия более 0,005% нецелесообразно вследствие чрезмерного упрочнения стали, из-за удорожания стали.
Ванадий и молибден упрочняют ферритную матрицу. При содержании ванадия более 0,008% и молибдена более 0,008% ухудшается штампуемость и увеличивается себестоимость стали.
Алюминий введен в сталь как раскислитель. Увеличение содержания алюминия более 0,07% приводит к ухудшению штампуемости.
Азот является элементом, упрочняющим сталь. Увеличение содержания азота более 0,005% приводит к снижению пластичности и способствует старению стали.
Для нанесения полиуретанового покрытия поверхность горячеоцинкованного проката должна иметь равномерно шероховатую, хорошо развитую поверхность.
Дрессировка горячеоцинкованного проката с обжатием менее 0,75% приведет к тому, что прокат будет иметь на поверхности плохо дрессированные гладкие участки. В результате дальнейшей обработки на этих участках могут образоваться тонкие трещины цинкового покрытия, которые в процессе испытания на Т-изгиб увеличиваются и приводят разрыву полиуретанового покрытия. Увеличение степени обжатия при дрессировке выше 1,2% приведет к снижению пластических свойств горячеоцинкованного проката и проката с полиуретановым покрытием. Дрессировка полос с обжатием 0,75-1,2% обеспечивает также оптимальный уровень механических свойств.
Нанесение эластичного полиуретанового покрытия толщиной 40-50 мкм позволяет скрыть трещины цинковой основы. Нанесение эластичного полиуретанового покрытия толщиной менее 40 мкм не обеспечивает достижение технического результата. Нанесение полиуретанового покрытия толщиной более 50 мкм приводит к перерасходу лакокрасочных материалов и удорожанию проката.
В ряде случаев после дрессировки проводят правку горячеоцинкованной полосы на изгиборастяжной машине с удлинением до 0,5%.
Кроме того, для обеспечения необходимой шероховатости покрытия дрессировку горячеоцинкованной полосы производят на валках с шероховатостью Ra 2,2-2,6 мкм.
Примеры реализации способа.
Полосу из стали, химический состав которой приведен в таблице 1, прокатывали на стане горячей прокатки, сматывали в рулон, травили на непрерывной травильной линии, прокатывали на стане холодной прокатки. Химическую очистку, рекристаллизационный отжиг, нанесение цинкового покрытия, дрессировку и правку проводили на агрегате непрерывного горячего цинкования. Полученный таким образом оцинкованный прокат обрабатывали на линии нанесения полимерных покрытий.
Деформационно-термические режимы обработки полосы и толщина полимерного покрытия приведены в таблице 2.
Прочность полимерного покрытия при изгибе на 180° определяли по ГОСТ 52146-2003. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Figure 00000004
Figure 00000005
Из таблиц 1 и 2 видно, что в случае реализации предложенного способа (составы №1-5) прочность полиуретанового покрытия при изгибе на 180° не превышает
Figure 00000006
При запредельных значениях заявленных параметров (составы №6-9) прочность полимерного покрытия составляет 1Т,
Figure 00000007
Применение предложенного способа позволяет получить прокат с полиуретановым покрытием с более жесткими требованиями по прочности покрытия при изгибе на 180°.

Claims (5)

1. Способ производства холоднокатаной горячеоцинкованной стальной полосы с полиуретановым покрытием, включающий горячую прокатку стальной полосы из низкоуглеродистой микролегированной стали, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия, охлаждение, дрессировку, смотку в рулон и нанесение полиуретанового покрытия в линии нанесения полимерного покрытия, отличающийся тем, что полосу получают из стали, содержащей, мас. %:
углерод не более 0,005 кремний не более 0,04 марганец 0,08-0,15 сера не более 0,010 фосфор не более 0,015 хром не более 0,04 никель не более 0,04 медь не более 0,04 алюминий не более 0,070 азот не более 0,005 титан не более 0,100 молибден не более 0,008 ниобий не более 0,005 ванадий не более 0,008 железо и неизбежные примеси остальное,
причем температуру конца горячей прокатки и смотки стальной полосы устанавливают 840-900°С и 660-720°С соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы осуществляют при температуре 700-850°С, а дрессировку ведут с обжатием 0,75-1,2%, при этом на оцинкованную полосу наносят полиуретановое покрытие толщиной 40-50 мкм.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дрессировку оцинкованной полосы производят на валках с шероховатостью Ra 2,2-2,6 мкм.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после дрессировки дополнительно проводят правку полосы.
RU2017119055A 2017-05-31 2017-05-31 Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием RU2649486C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017119055A RU2649486C1 (ru) 2017-05-31 2017-05-31 Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017119055A RU2649486C1 (ru) 2017-05-31 2017-05-31 Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2649486C1 true RU2649486C1 (ru) 2018-04-03

Family

ID=61867075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017119055A RU2649486C1 (ru) 2017-05-31 2017-05-31 Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2649486C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689491C1 (ru) * 2018-07-30 2019-05-28 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства тонких холоднокатаных полос для нанесения полимерного покрытия

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4544419A (en) * 1980-03-31 1985-10-01 Kawasaki Steel Corporation Method for producing high tensile strength cold rolled steel sheets having excellent formability and high tensile strength hot-dip galvanized steel sheets having excellent formability
JP2001214283A (ja) * 1999-11-15 2001-08-07 Kawasaki Steel Corp 表面処理亜鉛系めっき鋼板
RU2404289C2 (ru) * 2006-06-15 2010-11-20 Ниппон Стил Корпорейшн Стальной лист с покрытием
RU2478729C2 (ru) * 2011-05-20 2013-04-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства стальной полосы (варианты)
RU2529323C1 (ru) * 2013-06-27 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения полимерного покрытия

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4544419A (en) * 1980-03-31 1985-10-01 Kawasaki Steel Corporation Method for producing high tensile strength cold rolled steel sheets having excellent formability and high tensile strength hot-dip galvanized steel sheets having excellent formability
JP2001214283A (ja) * 1999-11-15 2001-08-07 Kawasaki Steel Corp 表面処理亜鉛系めっき鋼板
RU2404289C2 (ru) * 2006-06-15 2010-11-20 Ниппон Стил Корпорейшн Стальной лист с покрытием
RU2478729C2 (ru) * 2011-05-20 2013-04-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства стальной полосы (варианты)
RU2529323C1 (ru) * 2013-06-27 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения полимерного покрытия

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689491C1 (ru) * 2018-07-30 2019-05-28 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства тонких холоднокатаных полос для нанесения полимерного покрытия

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6384641B1 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
JP5971434B2 (ja) 伸びフランジ性、伸びフランジ性の面内安定性および曲げ性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板ならびにその製造方法
EP3214197B1 (en) High-strength steel sheet and method for manufacturing same
EP2757169B1 (en) High-strength steel sheet having excellent workability and method for producing same
CN102712973B (zh) 成型性优良的高强度钢板及其制造方法
EP3214196A1 (en) High-strength steel sheet and method for manufacturing same
JP5549414B2 (ja) 形状凍結性に優れた冷延薄鋼板およびその製造方法
US20180127846A9 (en) High-strength steel sheet, high-strength hot-dip galvanized steel sheet, high-strength hot-dip aluminum-coated steel sheet, and high-strength electrogalvanized steel sheet, and methods for manufacturing same
JP5088023B2 (ja) 加工性に優れた高強度冷延鋼板及びその製造方法
WO2020162556A1 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
EP3447159B1 (en) Steel plate, plated steel plate, and production method therefor
JP5846445B2 (ja) 冷延鋼板およびその製造方法
WO2017029814A1 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
WO2021176285A1 (en) High strength cold rolled and galvannealed steel sheet and manufacturing process thereof
CN108713065B (zh) 高强度冷轧钢板及其制造方法
JPWO2016152148A1 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
EP3399065B1 (en) Steel sheet for can and method for manufacturing the same
RU2649486C1 (ru) Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием
JP5660291B2 (ja) 成形性に優れた高強度冷延薄鋼板およびその製造方法
US11434555B2 (en) Hot-rolled steel sheet
JP5919812B2 (ja) 成形性に優れた高強度薄鋼板およびその製造方法
JPH1060542A (ja) 缶用鋼板の製造方法
JPH10280092A (ja) プレス成形性の時効劣化が小さい塗装焼付硬化性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法
JP2003041342A (ja) 打ち抜き性に優れる冷延鋼板
RU2529323C1 (ru) Способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения полимерного покрытия