RU2745831C1 - Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill - Google Patents

Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill Download PDF

Info

Publication number
RU2745831C1
RU2745831C1 RU2020126987A RU2020126987A RU2745831C1 RU 2745831 C1 RU2745831 C1 RU 2745831C1 RU 2020126987 A RU2020126987 A RU 2020126987A RU 2020126987 A RU2020126987 A RU 2020126987A RU 2745831 C1 RU2745831 C1 RU 2745831C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
sheet
rolling
steel
quenching
Prior art date
Application number
RU2020126987A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артем Викторович Митрофанов
Кирилл Алексеевич Барабошкин
Даниил Александрович Киселев
Денис Валерьевич Кузнецов
Сергей Михайлович Тихонов
Геннадий Владимирович Серов
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 RU2020126987A priority Critical patent/RU2745831C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2745831C1 publication Critical patent/RU2745831C1/en

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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • 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
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • 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
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0242Flattening; Dressing; Flexing
    • 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, and in particular to a method for producing high-strength thick-plate rolled steel on a reversing mill. The invention can be used to produce low-alloy pipe steels. The above method includes smelting a continuously cast steel billet, heating and holding it at austenitizing temperature, rough rolling, cooling in air and subsequent finishing rolling to a given sheet thickness and straightening. A continuously cast billet is made of steel with the following ratio of elements, wt%: C≤0.08, Mn≤1.0, Si≤0.3, Al≤0.03, (Cu+Cr+Ni)=1.2- 2.1, Nb≤0.04, Mo≤0.04, V≤0.04, S≤0.002, P≤0.01, iron - the rest. Rough rolling is carried out with a deformation end temperature of 930-955°C, with a value of partial relative reductions of 5-18%, ensuring the thickness of the intermediate rolling stock in the range of 3.0-6.5 of thicknesses of the finished sheet. Finishing rolling to the final sheet thickness is carried out at a value of partial relative reductions of at least 9%. The last pass is carried out with a partial relative reduction necessary to obtain a given sheet thickness at a deformation end temperature of 820-860°C. After the rolled sheet has cooled to room temperature, it is heated for quenching to a temperature of 930-960 °C with a specific heating time of 2.0-2.8 min/mm of sheet thickness and subsequent quenching in a roller quenching machine with accelerated cooling to a temperature not exceeding 100 °С with a total cooling water flow rate of 600-1000 m3/h.
EFFECT: invention provides production of sheet metal of K52-K60 strength categories with increased corrosion resistance and cold resistance.
1 cl

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технологии производства на реверсивном стане толстолистового проката для магистральных труб большого диаметра, и может быть использовано для получения низколегированных трубных сталей повышенной коррозионной стойкости категорий прочности К52-К60.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the technology of production on a reversing mill of heavy-plate products for main pipes of large diameter, and can be used to produce low-alloy pipe steels with increased corrosion resistance of strength categories K52-K60.

Известен способ производства трубного проката из низколегированной стали, включающий отливку слябов, их нагрев, многопроходную реверсивную черновую и чистовую прокатку, причем нагрев слябов осуществляют до температуры 1150-1200°С, перед прокаткой в чистовой клети раскат подстуживают до температуры 920-980°С, а прокатку в чистовой клети завершают при температуре не выше 820°С, и используют низколегированную сталь, содержащую, мас. %: С=0,03…0,14; Mn=0,5…1,65; Si=0,15…0,70; Ni≤0,30; Al=0,02…0,05; Nb=0,015…0,06; V=0,02…0,14; Ti=0,005…0,03;Cr≤0,30; Cu≤0,30; Mo≤0,15; железо и примеси - остальное (Патент РФ №2201972, МПК C21D 8/02, С22С 38/58, В21В 1/26, опубл. 10.02.2003 г.).A known method for the production of rolled pipes from low-alloy steel, including casting slabs, heating them, multi-pass reversible roughing and finishing rolling, and heating the slabs is carried out to a temperature of 1150-1200 ° C, before rolling in the finishing stand, the roll is cooled to a temperature of 920-980 ° C, and rolling in the finishing stand is completed at a temperature not higher than 820 ° C, and use a low-alloy steel containing, by weight. %: C = 0.03 ... 0.14; Mn = 0.5 ... 1.65; Si = 0.15 ... 0.70; Ni≤0.30; Al = 0.02 ... 0.05; Nb = 0.015 ... 0.06; V = 0.02 ... 0.14; Ti = 0.005 ... 0.03; Cr≤0.30; Cu≤0.30; Mo≤0.15; iron and impurities - the rest (RF Patent No. 2201972, IPC C21D 8/02, C22C 38/58, B21B 1/26, publ. 10.02.2003).

Значения предела прочности, предела текучести и относительного удлинения для данного способа соответствуют нормативным требованиям для листового проката категории прочности Х52-Х56 (К56-К60). Однако толстолистовой прокат, полученный согласно известному способу, характеризуется сравнительно низким уровнем хладостойкости (низкотемпературной ударной вязкости). Это связано с низкой скоростью охлаждения в естественных условиях (на воздухе) полученного листа до температуры окружающей среды. Кроме того, получаемый при использовании указанного способа листовой прокат из низколегированной стали не обладает достаточно высокой коррозионной стойкостью. В то же время требования по коррозионной стойкости являются достаточно важными для трубного проката, в случае транспортировки углеводородного сырья, содержащего сероводород. Это обуславливает необходимость разработки способа производства на реверсивном стане трубного проката с повышенной хладостойкостью и коррозионной стойкостью.The values of tensile strength, yield strength and relative elongation for this method correspond to the regulatory requirements for sheet products of strength category X52-X56 (K56-K60). However, the plate produced according to the known method is characterized by a relatively low level of cold resistance (low temperature toughness). This is due to the low cooling rate in natural conditions (in air) of the resulting sheet to ambient temperature. In addition, the low-alloy steel sheet produced using this method does not have a sufficiently high corrosion resistance. At the same time, the requirements for corrosion resistance are quite important for rolled pipes, in the case of transportation of hydrocarbons containing hydrogen sulfide. This necessitates the development of a method of production at a reversing mill of tubular products with increased cold resistance and corrosion resistance.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства низколегированного трубного проката на реверсивном стане, включающий выплавку непрерывнолитой заготовки, ее нагрев и выдержку при температуре аустенизации, черновую и последующую чистовую прокатку на заданную толщину листа более 30 мм, а также ускоренное охлаждение готового проката и его правку. При этом непрерывнолитую заготовку изготовляют из стали со следующим соотношением элементов, мас. %: С=0,03…0,08, Mn=l,6…2,2, Si=0,12…0,40, Ni=0,28…0,55, Мо=0,20…0,45, Cr=0,01…0,1, Cu=0,1…0,4, Nb=0,03…0,07, Ti=0,01…0,04, V=0,01…0,06, Al=0,01…0,05, остальное - железо и примеси. Также назначают определенный температурный режим прокатки и ускоренного охлаждения в зависимости от толщины проката. Достижение требуемого уровня механических свойств проката обеспечивается за счет сравнительно высокого уровня содержания марганца, а также микролегирования ниобием в условиях применения термомеханической (контролируемой) прокатки. Кроме того, для получения требуемой структуры металла используется подстуживание полученной промежуточного раската после черновой прокатки, осуществляемое во время специальной междеформационной паузы между черновой и чистовой прокаткой (Патент РФ №2463360, МПК C21D 8/02, С22С 38/58, опубл. 10.10.12 г.)The closest in technical essence to the proposed invention is a method for the production of low-alloy tubular products on a reversing mill, which includes smelting a continuously cast billet, heating and holding it at austenitizing temperature, roughing and subsequent finishing rolling to a given sheet thickness of more than 30 mm, as well as accelerated cooling of the finished product. rental and its editing. When this continuously cast billet is made of steel with the following ratio of elements, wt. %: C = 0.03 ... 0.08, Mn = l, 6 ... 2.2, Si = 0.12 ... 0.40, Ni = 0.28 ... 0.55, Mo = 0.20 ... 0, 45, Cr = 0.01 ... 0.1, Cu = 0.1 ... 0.4, Nb = 0.03 ... 0.07, Ti = 0.01 ... 0.04, V = 0.01 ... 0, 06, Al = 0.01 ... 0.05, the rest is iron and impurities. Also, a certain temperature regime of rolling and accelerated cooling is prescribed, depending on the thickness of the rolled stock. The achievement of the required level of mechanical properties of rolled products is ensured due to the relatively high level of manganese content, as well as microalloying with niobium under the conditions of using thermomechanical (controlled) rolling. In addition, to obtain the required metal structure, the cooling of the resulting intermediate rolled stock after rough rolling is used, carried out during a special interdeformation pause between rough and finish rolling (RF Patent No. 2463360, IPC C21D 8/02, C22C 38/58, publ. 10.10.12 g.)

Указанный способ не позволяет обеспечить требуемый уровень коррозионной стойкости и хладостойкости проката.This method does not provide the required level of corrosion resistance and cold resistance of rolled products.

Очевидно, что необходимость повышении коррозионной стойкости и хладостойкости толстолистового трубного проката из низкоуглеродистых сталей при одновременном сохранении механических свойств высокого уровня, определяет актуальность разработки соответствующих технических решений в рамках прокатной технологии. При этом ключевым параметром коррозионной стойкости принимают скорость общей коррозии, а хладостойкости - низкотемпературную ударную вязкость.Obviously, the need to increase the corrosion resistance and cold resistance of low-carbon steel plate rolled products while maintaining high mechanical properties determines the relevance of the development of appropriate technical solutions within the rolling technology. In this case, the rate of general corrosion is taken as the key parameter of corrosion resistance, and cold resistance is low-temperature impact toughness.

Технический результат изобретения состоит в получении листового проката категорий прочности К52-К60 с повышенной коррозионной стойкостью и хладостойкостью.The technical result of the invention consists in obtaining sheet metal of strength categories K52-K60 with increased corrosion resistance and cold resistance.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства высокопрочного листового проката с повышенной хладостойкостью и коррозионной стойкостью на реверсивном стане, включающем выплавку непрерывнолитой заготовки, ее нагрев и выдержку при температуре аустенизации, черновую прокатку, подстуживание на воздухе и последующую чистовую прокатку на заданную толщину листа и его правку, в соответствии с предложенным техническим решением, непрерывнолитую заготовку изготавливают из стали со следующим соотношением элементов, мас. %: С≤0,08; Mn≤1,0; Si≤0,3; Al≤0,03; (Cu+Cr+Ni)=1,2-2,1; Nb≤0,04; Мо≤0,04; V≤0,04; S≤0,002, Р≤0,01; черновую прокатку производят с температурой конца деформации 930-955°С, при величине частных относительных обжатий 5-18% с обеспечением толщины промежуточного подката в диапазоне 3,0-6,5 толщин готового листа, чистовую прокатку до конечной толщины листа реализуют при величине частных относительных обжатий не менее 9%, кроме последнего прохода, который осуществляют с относительным обжатием, необходимым для получения заданной толщины листа, при температуре конца деформации 820-860°С, причем после остывания прокатанного листа до комнатной температуры производят его нагрев под закалку до температуры 930-960°С с удельным временем нагрева 2,0-2,8 мин/мм толщины листа и последующую закалку в роликовой закалочной машине с ускоренным охлаждением до температуры не выше 100°С при суммарном расходе охлаждающей воды, составляющем 600-1000 м3/час.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing high-strength sheet metal with increased cold resistance and corrosion resistance on a reversing mill, including melting a continuously cast billet, heating and holding it at austenitizing temperature, rough rolling, cooling in air and subsequent finishing rolling to a given sheet thickness and its straightening, in accordance with the proposed technical solution, the continuously cast billet is made of steel with the following ratio of elements, wt. %: C≤0.08; Mn 1.0; Si≤0.3; Al≤0.03; (Cu + Cr + Ni) = 1.2-2.1; Nb 0.04; Mo≤0.04; V≤0.04; S≤0.002, P≤0.01; rough rolling is carried out with a temperature of the end of deformation of 930-955 ° C, with a value of partial relative reductions of 5-18%, ensuring the thickness of the intermediate rolled stock in the range of 3.0-6.5 thicknesses of the finished sheet, finishing rolling to the final thickness of the sheet is carried out with the value of partial relative compressions not less than 9%, except for the last pass, which is carried out with a relative compression necessary to obtain a given sheet thickness, at a deformation end temperature of 820-860 ° C, and after cooling the rolled sheet to room temperature, it is heated for quenching to a temperature of 930 -960 ° C with a specific heating time of 2.0-2.8 min / mm of sheet thickness and subsequent quenching in a roller quenching machine with accelerated cooling to a temperature not exceeding 100 ° C with a total consumption of cooling water equal to 600-1000 m 3 / hour.

Кроме того, для повышения эффективности рассматриваемого способа производства высокопрочного листового проката с повышенной хладостойкостью и коррозионной стойкость на реверсивном стане в соответствии с предложенным техническим решением, после закалки прокатанного листа производят его низкотемпературный отпуск при 250-400°С, с удельным временем выдержки при этой температуре 2,0-2,5 мин/мм толщины листа, а также последующее охлаждение на воздухе до комнатной температуры.In addition, in order to increase the efficiency of the considered method for the production of high-strength sheet metal with increased cold resistance and corrosion resistance on a reversing mill in accordance with the proposed technical solution, after quenching the rolled sheet, its low-temperature tempering is performed at 250-400 ° C, with a specific holding time at this temperature 2.0-2.5 min / mm of sheet thickness, as well as subsequent air cooling to room temperature.

Сущность изобретения состоит в том, что полное использование ресурса свойств, имеющегося в низколегированном прокате данного химического состава, обеспечивается соответствующим деформационно-термическим режимом его производства на реверсивном стане и последующей термообработки. Существующие подходы к рафинированию металла не позволяют обеспечить полное отсутствие неметаллических включений, негативно влияющих на коррозионную стойкость проката. Соответственно, не вызывает сомнений необходимость разработки технических решений, компенсирующих это влияние. Разработанная технология прокатки и термообработки направлена на обеспечение высокого уровня механических свойств, а также коррозионной стойкости и хладостойкости листового проката за счет получения оптимальной ферритно-бейнитной структуры и морфологии фаз, а также минимизации коррозионной активности неметаллических включений.The essence of the invention lies in the fact that the full use of the resource of properties available in low-alloy rolled products of a given chemical composition is ensured by the corresponding deformation-thermal regime of its production on a reversing mill and subsequent heat treatment. Existing approaches to metal refining do not allow ensuring the complete absence of non-metallic inclusions that negatively affect the corrosion resistance of rolled products. Accordingly, there is no doubt about the need to develop technical solutions to compensate for this impact. The developed rolling and heat treatment technology is aimed at ensuring a high level of mechanical properties, as well as corrosion resistance and cold resistance of rolled sheets by obtaining an optimal ferrite-bainite structure and phase morphology, as well as minimizing the corrosive activity of non-metallic inclusions.

Сначала производят выплавку непрерывнолитой заготовки из стали с заданным химическим составом. Снижение содержания углерода в низколегированной малоуглеродистой стали способствует повышению ее коррозионной стойкости. В то же время увеличение содержания углерода более 0,08% существенно ухудшает коррозионную стойкость листового проката, поскольку приводит к появлению неравномерности свойств по его толщине в результате появления зональной ликвации.First, a continuously cast billet is smelted from steel with a given chemical composition. Reducing the carbon content of low-alloy mild steel contributes to an increase in its corrosion resistance. At the same time, an increase in the carbon content of more than 0.08% significantly worsens the corrosion resistance of sheet products, since it leads to the appearance of uneven properties along its thickness as a result of the appearance of zonal segregation.

Марганец способствует твердорастворному упрочнению металла, и, соответственно, повышению прочностных характеристик готового проката. Однако увеличение содержания марганца более 1,0% сопровождается повышением скорости общей коррозии, что негативно сказывается на качестве проката. Низкое содержание углерода и марганца обеспечивает минимальную величину углеродного эквивалента и, соответственно, хорошую свариваемость проката.Manganese contributes to the solid solution hardening of the metal, and, accordingly, to an increase in the strength characteristics of the finished rolled product. However, an increase in the manganese content of more than 1.0% is accompanied by an increase in the rate of general corrosion, which negatively affects the quality of rolled products. The low carbon and manganese content provides a minimum carbon equivalent and, accordingly, good weldability of rolled products.

Наличие кремния положительно влияет на процесс раскисления стали и способствует повышению прочностных характеристик проката. Содержание кремния более 0,3% сопровождается возрастанием количества силикатных включений, снижающих ударную вязкость и коррозионную стойкость металла. Это также приводит к ухудшению свариваемости листового проката при изготовлении труб.The presence of silicon has a positive effect on the deoxidation process of steel and contributes to an increase in the strength characteristics of rolled products. The silicon content of more than 0.3% is accompanied by an increase in the amount of silicate inclusions, which reduce the impact strength and corrosion resistance of the metal. This also leads to a deterioration in the weldability of sheet products in the manufacture of pipes.

Использование алюминия необходимо для раскисления и модифицирования стали. Связывая азот в нитриды, он подавляет его негативное воздействие на механические свойства листов, поэтому совершенно избежать его использования не представляется возможным. Однако он склонен к образованию коррозионно-активных неметаллических включений на основе алюмомагниевой шпинели, во многом определяющих уровень коррозионной стойкости трубного листового проката. Это обуславливает необходимость снижения содержания алюминия в рассматриваемом составе до уровня менее Al≤0,03%, для получения высокой коррозионной стойкости.The use of aluminum is essential for deoxidizing and modifying steel. By binding nitrogen to nitrides, it suppresses its negative effect on the mechanical properties of sheets, so it is not possible to completely avoid its use. However, it is prone to the formation of corrosive nonmetallic inclusions based on aluminum-magnesium spinel, which largely determine the level of corrosion resistance of tubular sheet metal. This necessitates reducing the aluminum content in the composition under consideration to a level of less than Al≤0.03% in order to obtain high corrosion resistance.

Кроме того, комплексное легирование медью, хромом и никелем в заявленном диапазоне (Cu+Cr+Ni)=l,2-2,1% способствует повышению прочностных характеристик, коррозионной стойкости, а также качества поверхности проката за счет предотвращения налипания металла на рабочие валки при прокатке. Введение меди приводит к образованию на поверхности листа защитной пленки, которая препятствует проникновению в сталь водорода, за счет чего возрастает стойкость проката к водородному охрупчиванию. В то же время, при легировании хромом происходит обогащение продуктов коррозии хромом в слоях, прилегающих к поверхности листового проката, причем концентрация хрома в продуктах коррозии значительно выше, чем в матрице металла. Хромсодержащие продукты коррозии обладают меньшей электропроводностью, чем карбонаты железа FeCO3, что позволяет минимизировать гальванический эффект пары «металл - продукты коррозии». Иначе говоря, на поверхности листа создается стабильный защитный слой из обогащенных хромом продуктов коррозии, уменьшающий контактное взаимодействие металла с коррозионно-активной средой, что позволяет повысить коррозионную стойкость трубного проката.In addition, complex alloying with copper, chromium and nickel in the stated range (Cu + Cr + Ni) = l, 2-2.1% increases the strength characteristics, corrosion resistance, as well as the quality of the rolled surface by preventing metal adhesion to the work rolls when rolling. The introduction of copper leads to the formation of a protective film on the surface of the sheet, which prevents the penetration of hydrogen into the steel, thereby increasing the resistance of rolled products to hydrogen embrittlement. At the same time, when alloying with chromium, the corrosion products are enriched with chromium in the layers adjacent to the surface of the rolled sheet, and the concentration of chromium in the corrosion products is much higher than in the metal matrix. Chromium-containing corrosion products have a lower electrical conductivity than iron carbonates FeCO 3 , which makes it possible to minimize the galvanic effect of the pair "metal - corrosion products". In other words, a stable protective layer of corrosion products enriched with chromium is created on the surface of the sheet, which reduces the contact interaction of the metal with a corrosive medium, which makes it possible to increase the corrosion resistance of rolled pipes.

В рамках заявленной концентрации хром, медь и никель не оказывают вредного влияния на свариваемость листового проката. В то же время, при их суммарной концентрации ниже заявленного значения, происходит заметное снижение прочностных свойств и коррозионной стойкости листов, т.е. не обеспечивается эффективность использования заявленного способа. При превышении суммарного содержания указанных элементов выше заявленного значения существенно увеличивается себестоимость легирования без улучшения эксплуатационных свойств, т.е. ухудшаются экономические показатели производства.Within the stated concentration, chromium, copper and nickel do not adversely affect the weldability of sheet metal. At the same time, when their total concentration is lower than the declared value, there is a noticeable decrease in the strength properties and corrosion resistance of sheets, i.e. the efficiency of using the claimed method is not ensured. When the total content of these elements is exceeded above the declared value, the cost of alloying significantly increases without improving the operational properties, i.e. the economic indicators of production are deteriorating.

Микролегирование стали ниобием способствует получению дислокационной ячеистой микроструктуры стали, обеспечивающей сочетание требуемых прочностных и пластических свойств металла. Мелкодисперсные карбиды ниобия препятствуют росту зерна аустенита в ходе нагрева, что способствует получению мелкозернистой структуры. Необходимое для этого содержание ниобия в стали устанавливают на уровне Nb≤0,04%, что позволяет измельчить зерно микроструктуры, повысить прочность и вязкость горячекатаных полос. Превышение указанного уровня содержания ниобия приводит к существенному ухудшению структуры осевой зоны проката и, соответственно, к снижению таких показателей коррозионной стойкости, как водородное и сероводородное растрескивание.Microalloying of steel with niobium contributes to the formation of a dislocation cellular microstructure of steel, which provides a combination of the required strength and plastic properties of the metal. Finely dispersed niobium carbides inhibit the growth of austenite grains during heating, which contributes to the formation of a fine-grained structure. The required content of niobium in the steel is set at Nb≤0.04%, which makes it possible to refine the grain of the microstructure, increase the strength and toughness of hot-rolled strips. Exceeding the specified level of niobium content leads to a significant deterioration in the structure of the axial zone of rolled products and, accordingly, to a decrease in such indicators of corrosion resistance as hydrogen and hydrogen sulfide cracking.

Молибден в данном составе проката является примесным элементом, он обычно попадает в сталь из металлолома при выплавке. Поскольку при увеличении его содержания ухудшается свариваемость листов при изготовлении прямошовных труб и возрастает себестоимость легирования, концентрацию молибдена ограничивают минимальной технологически возможной величиной Мо≤0,04%. При превышении данного значения возможно также ухудшение коррозионных свойств проката.Molybdenum in this composition of rolled products is an impurity element; it usually enters steel from scrap metal during smelting. Since with an increase in its content, the weldability of sheets in the manufacture of longitudinal seam pipes deteriorates and the cost of alloying increases, the concentration of molybdenum is limited to the minimum technologically possible value of Mo≤0.04%. Above this value, deterioration of the corrosion properties of rolled products is also possible.

Содержание ванадия ограничивают величиной V≤0,04%, позволяющей сохранить высокий уровень низкотемпературной вязкости и свариваемости без дальнейшего повышения прочностных свойств листового проката.The vanadium content is limited to V≤0.04%, which allows maintaining a high level of low-temperature toughness and weldability without further increasing the strength properties of sheet metal.

Сталь предложенного состава содержит в виде примесей не более 0,01% фосфора и не более 0,002% серы. При указанных предельных концентрациях эти элементы в горячекатаном листовом прокате не оказывают заметного негативного воздействия на механические и эксплуатационные свойства продукции, тогда как их удаление из расплава ниже данного уровня существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс. Увеличение концентрации этих вредных примесей, особенно - серы, выше предложенных значений существенно ухудшает показатели коррозионной стойкости полос и, в особенности, хладостойкость, т.е. ударную вязкость при отрицательных температурах.Steel of the proposed composition contains in the form of impurities no more than 0.01% phosphorus and no more than 0.002% sulfur. At the indicated limiting concentrations, these elements in hot-rolled sheet products do not have a noticeable negative effect on the mechanical and operational properties of the product, while their removal from the melt below this level significantly increases production costs and complicates the technological process. An increase in the concentration of these harmful impurities, especially sulfur, above the proposed values significantly worsens the corrosion resistance of the strips and, in particular, the cold resistance, i.e. impact strength at low temperatures.

В целом приведенное содержание легирующих и микролегирующих элементов обеспечивает получение необходимого структурно-фазового состава и механических свойств проката при реализации предлагаемых технологических режимов.In general, the given content of alloying and microalloying elements ensures obtaining the required structural-phase composition and mechanical properties of rolled products during the implementation of the proposed technological modes.

Реверсивная черновая прокатка в высокотемпературном интервале, которую заканчивают при температуре 930-955°С, является подготовительным деформационным этапом и обеспечивает получение требуемой толщины промежуточного раската и его однородной структуры путем измельчения зерна аустенита за счет статической рекристаллизации. При температуре конца черновой прокатки непрерывнолитой заготовки ниже 930°С сталь с данным химсоставом входит в неблагоприятную для деформации температурную область и резко возрастают усилия прокатки, обусловленные высокими значениями сопротивления деформации при пониженных температурах. В результате значения энергосиловых параметров прокатки могут превысить допустимые границы. При температуре выше 955°С не удается достигнуть степени проработки литой структуры заготовки в осевой зоне, достаточной для получения оптимальных размеров зерна микроструктуры проката, обеспечивающих требуемый комплекс механических свойств на готовом изделии.Reverse rough rolling in the high-temperature range, which is completed at a temperature of 930-955 ° C, is a preparatory deformation stage and provides the required thickness of the intermediate roll and its homogeneous structure by refining the austenite grain due to static recrystallization. At the temperature of the end of rough rolling of the continuously cast billet below 930 ° C, steel with this chemical composition enters the temperature range unfavorable for deformation and the rolling forces sharply increase due to high values of deformation resistance at low temperatures. As a result, the values of the energy-power parameters of rolling can exceed the permissible limits. At temperatures above 955 ° C, it is not possible to achieve the degree of elaboration of the cast structure of the billet in the axial zone, sufficient to obtain the optimal grain size of the microstructure of the rolled product, providing the required complex of mechanical properties on the finished product.

При черновой прокатке с величиной частных относительных обжатий менее 5%, проработка структуры осевых слоев заготовки недостаточна для получения требуемого уровня механических свойств. В то же время при превышении ими величины 18% возрастает вероятность образования поверхностных дефектов типа боковых закатов в прикромочной зоне проката в результате двойного бочкообразования на боковых кромках при неравномерном обжатии по толщине.In rough rolling with a partial relative reduction of less than 5%, the elaboration of the structure of the axial layers of the billet is insufficient to obtain the required level of mechanical properties. At the same time, when they exceed 18%, the probability of the formation of surface defects such as lateral sunsets in the edge zone of the rolled product increases as a result of double barrel formation on the lateral edges with uneven reduction in thickness.

При толщине промежуточного подката, составляющей менее 3 толщин готового листа, невозможно обеспечить степень деформации при чистовой прокатке, достаточную для низкотемпературной проработки структуры металла и получения достаточно мелкого зерна на готовом изделии. В тоже время, при его толщине более 6,5 толщин готового листа, раскат слишком массивен и промежуточное подстуживание не приносит ожидаемого эффекта. Иначе говоря, не происходит выравнивания температуры по толщине раската, что приводит к неравномерности деформации и снижению качества прокатаWhen the thickness of the intermediate rolling stock is less than 3 thicknesses of the finished sheet, it is impossible to ensure the degree of deformation during finish rolling, sufficient for low-temperature processing of the metal structure and obtaining a sufficiently fine grain on the finished product. At the same time, with its thickness exceeding 6.5 times the thickness of the finished sheet, the roll is too massive and intermediate cooling does not bring the expected effect. In other words, there is no temperature equalization along the thickness of the rolled stock, which leads to uneven deformation and a decrease in the quality of rolled products.

Получение высокого уровня механических свойств проката достигается за счет проникновения зоны пластической деформации от поверхности на всю толщину заготовки при сравнительно высоких частных обжатиях, которые сопровождаются интенсивной проработкой осевой зоны. При величине частных относительных обжатий в каждом проходе чистовой прокатки менее 9% для данной легирующей композиции не всегда удается обеспечить получение мелкозернистой структуры проката, необходимой для получения высокой коррозионной стойкости и прочностных характеристик. Однако, поскольку в последнем проходе чистовой прокатки величину обжатия необходимо определять из необходимости получения заданной толщины готового листа, здесь допустима меньшая величина относительного обжатия.A high level of mechanical properties of rolled products is achieved due to the penetration of the plastic deformation zone from the surface to the entire thickness of the workpiece at relatively high partial reductions, which are accompanied by intensive development of the axial zone. When the value of partial relative reductions in each pass of finishing rolling is less than 9% for a given alloying composition, it is not always possible to obtain a fine-grained structure of rolled products, which is necessary to obtain high corrosion resistance and strength characteristics. However, since in the last pass of finishing rolling the amount of reduction must be determined from the need to obtain a predetermined thickness of the finished sheet, a smaller value of the relative reduction is permissible here.

Температура конца чистовой прокатки ниже 820°С также сопровождается повышением значений сопротивления деформации и не позволяет обеспечить пластичность и деформируемость раската, достаточные для реализации процесса прокатки без превышения допустимых значений энергосиловых параметров для данного реверсивного стана. При температуре выше 860°С перегрев заготовки приводит к интенсификации процессов рекристаллизации и не позволяет обеспечить необходимую дисперсность структурных составляющих, т.е. приводит к нарушению процессов структурообразования металла и препятствует достижению цели технического решения.The temperature of the end of the finishing rolling below 820 ° C is also accompanied by an increase in the deformation resistance values and does not allow to ensure the ductility and deformability of the rolled stock sufficient for the implementation of the rolling process without exceeding the permissible values of the power parameters for this reversing mill. At temperatures above 860 ° C, overheating of the workpiece leads to the intensification of recrystallization processes and does not allow ensuring the required dispersion of the structural components, i.e. leads to a violation of the processes of structure formation of the metal and prevents the achievement of the goal of the technical solution.

Нагрев под закалку до температуры ниже 930°С не позволяет получить элементы мартенситной структуры в прокате. В то же время закалка с температуры выше 960°С приводит к перегреву металла и нежелательному укрупнению зерна проката, которое может сопровождаться снижением уровня механических свойств. При этом удельное время нагрева менее 2,0 мин/мм не обеспечивает прогрев по всей толщине листа ввиду ограниченной теплопроводности стали, а удельное время нагрева более 2,8 мин/мм может привести к перегреву листа и неоправданному росту его зерна. Суммарный расход охлаждающей воды на ускоренное охлаждение менее 600 м3/час в процессе закалки проката не может обеспечить требуемую для получения мартенситной структуры скорость охлаждения, ввиду недостаточной величины суммарного теплоотвода. При расходе воды при закалке более 1000 м3/час дальнейшего повышения скорости охлаждения не происходит, т.к. температура лицевых поверхностей полосы, ограниченная скоростью теплопередачи в ее материале, не увеличивается, и теплоотвод остается прежним независимо от расхода охлаждающей воды. Иначе говоря, в этом случае имеет место неоправданный расход воды, приводящий к снижению экономических показателей стана. Ускоренное охлаждение до температуры, превышающей 100°С, не позволяет полностью снять внутренние напряжения в листе, что приводит к увеличению вероятности его коробления. При этом использование роликовой закалочной машины для закалки позволяет минимизировать коробление листа, обусловленное перепадом температур по его ширине и длине.Heating for quenching to a temperature below 930 ° C does not allow obtaining elements of the martensitic structure in rolled products. At the same time, quenching from a temperature above 960 ° C leads to overheating of the metal and undesirable coarsening of the rolled grain, which may be accompanied by a decrease in the level of mechanical properties. At the same time, a specific heating time of less than 2.0 min / mm does not provide heating throughout the entire thickness of the sheet due to the limited thermal conductivity of steel, and a specific heating time of more than 2.8 min / mm can lead to overheating of the sheet and unjustified growth of its grain. The total consumption of cooling water for accelerated cooling is less than 600 m 3 / h during the quenching of rolled products cannot provide the cooling rate required to obtain a martensite structure, due to the insufficient value of the total heat removal. When the water consumption during quenching is more than 1000 m 3 / h, there is no further increase in the cooling rate, because the temperature of the face surfaces of the strip, limited by the rate of heat transfer in its material, does not increase, and the heat removal remains the same regardless of the flow rate of the cooling water. In other words, in this case, there is an unjustified water consumption, leading to a decrease in the economic performance of the mill. Accelerated cooling to a temperature exceeding 100 ° C does not allow to completely remove internal stresses in the sheet, which leads to an increase in the likelihood of its warpage. At the same time, the use of a roller hardening machine for hardening allows minimizing the warpage of the sheet, caused by the temperature difference along its width and length.

Известно, что одним из параметров проката, определяющих его коррозионную стойкость, является количество и состав коррозионно-активных неметаллических включений. Экспериментально установлено, что эти включения могут снижать свою коррозионную активность после отпуска закаленного листа, что обусловлено выравниванием напряженно-деформированного состояния металлической матрицы в зоне вокруг включений. Исходя из этого, для повышения эффективности рассматриваемого способа производства листового проката за счет увеличения его хладостойкости и коррозионной стойкости в соответствии с предложенным техническим решением, после закалки прокатанного листа производят его низкотемпературный отпуск при 250-400°С. Однако снижение температуры отпуска до уровня менее 250°С приводит к неэффективности его использования для повышения коррозионной стойкости проката. В то же время применение отпуска с температурой выше 400°С сопровождается заметным снижением прочностных характеристик проката, что не всегда допустимо.It is known that one of the parameters of rolled products that determine its corrosion resistance is the amount and composition of corrosive non-metallic inclusions. It has been experimentally established that these inclusions can reduce their corrosivity after tempering the hardened sheet, which is due to the equalization of the stress-strain state of the metal matrix in the area around the inclusions. Based on this, in order to increase the efficiency of the considered method of producing sheet metal by increasing its cold resistance and corrosion resistance in accordance with the proposed technical solution, after quenching the rolled sheet, its low-temperature tempering is performed at 250-400 ° C. However, lowering the tempering temperature to less than 250 ° C leads to ineffectiveness of its use to increase the corrosion resistance of rolled products. At the same time, the use of tempering at temperatures above 400 ° C is accompanied by a noticeable decrease in the strength characteristics of rolled products, which is not always acceptable.

Применение способа поясняется примером его реализации при производстве на реверсивном стане 2800 листового проката категории прочности К60 толщиной 20 мм. В конвертерном цехе производили выплавку заготовок из стали, содержащей, масс. %: C=0,06; Mn=0,75; Si=0,25; Al=0,01; Cr+Ni+Cu=1,51%, Nb=0,022%; Мо=0,007%; V=0,002%; Р=0,009%; S=0,001%; железо и неизбежные примеси - остальное. Состав полученной легирующей композиции полностью соответствовал заявленному содержанию элементов. Приведенная концентрация легирующих элементов позволила в рамках рассматриваемого технического решения получить прочностные характеристики проката на уровне К60 в толщинах 10-20 мм при обеспечении высокой коррозионной стойкости. После производили нагрев непрерывнолитой заготовки. После выдачи заготовки из печи осуществляли ее черновую прокатку на реверсивном стане 2800 до промежуточной толщины раската Н=65 мм, определяемой из соотношения Н=k1×h=3,25*20=65 мм. При этом величина частных относительных обжатий за 11 проходов черновой прокатки составляла 12-12,4-5,3-10-13-14,2-14,9-12,6-11-18,0-18,0%, а температура конца черновой прокатки составляла 950°С, что также соответствовало заявленным значениям для данных параметров.The application of the method is illustrated by an example of its implementation in the production of sheet products of the K60 strength category with a thickness of 20 mm at a 2800 reversing mill. In the converter shop, billets were smelted from steel containing, mass. %: C = 0.06; Mn = 0.75; Si = 0.25; Al = 0.01; Cr + Ni + Cu = 1.51%, Nb = 0.022%; Mo = 0.007%; V = 0.002%; P = 0.009%; S = 0.001%; iron and inevitable impurities are the rest. The composition of the resulting alloying composition fully corresponded to the declared content of elements. The given concentration of alloying elements made it possible, within the framework of the considered technical solution, to obtain the strength characteristics of rolled products at the level of K60 in thicknesses of 10-20 mm while ensuring high corrosion resistance. After that, the continuously cast billet was heated. After the billet was dispensed from the furnace, it was roughly rolled on a 2800 reversing mill to an intermediate rolling thickness H = 65 mm, determined from the ratio H = k1 × h = 3.25 * 20 = 65 mm. At the same time, the value of partial relative reductions in 11 rough rolling passes was 12-12.4-5.3-10-13-14.2-14.9-12.6-11-18.0-18.0%, and the temperature of the end of rough rolling was 950 ° C, which also corresponded to the declared values for these parameters.

Чистовую прокатку раската на толщину готового листа h=20 мм производили с величиной частных относительных обжатий 13,6-13-11-16-14-11-13-11%, соответствующей заявленному диапазону. Последний проход на заданную толщину полосы производили при температуре конца чистовой прокатки 840°С, соответствующей заявленному диапазону. Полученный после завершения прокатки лист охлаждали на воздухе до комнатной температуры.Finishing rolling of the rolled stock to the thickness of the finished sheet h = 20 mm was carried out with the value of partial relative reductions of 13.6-13-11-16-14-11-13-11%, corresponding to the declared range. The last pass for a given strip thickness was performed at a finish rolling end temperature of 840 ° C, corresponding to the stated range. The sheet obtained after the completion of rolling was cooled in air to room temperature.

При закалке производили нагрев полученного листа в роликовой закалочной машине стана 2800 до температуры 940°С, причем время нагрева при толщине листа 20 мм составляло τз=20×2,5=50 мин, т.е. этот режим соответствовал заявленным значениям для данных параметров. Ускоренное охлаждение при закалке производили до температуры 80°С, при суммарном расходе охлаждающей воды 700 м3/час, т.е. при параметрах процесса, соответствующих заявленному диапазону.During quenching, the obtained sheet was heated in a roller quenching machine of the 2800 mill to a temperature of 940 ° C, and the heating time at a sheet thickness of 20 mm was τg = 20 × 2.5 = 50 min, i.e. this mode corresponded to the declared values for these parameters. Accelerated cooling during quenching was carried out to a temperature of 80 ° C, with a total consumption of cooling water of 700 m 3 / h, i.e. with process parameters corresponding to the declared range.

Механические свойства полученного после закалки листового проката определяли на поперечных образцах. Температурно-деформационный режим прокатки и закалки обеспечил получение мелкозернистой феррито-бейнитной структуры с элементами мартенсита с высоким уровнем прочностных и пластических характеристик. В то же время, в исследованных образцах после закалки несколько уменьшился размер зерна по сравнению с горячекатаным состоянием. Испытания на статическое растяжение осуществляли на полномасштабных плоских образцах по ГОСТ 1497, а на ударный изгиб на образцах с V-образным надрезом по ГОСТ 9454 при температуре -50°С. Получены следующие механические свойства для поперечных образцов, соответствующие категории прочности К60: временное сопротивление σв=620-640 Н/мм2; предел текучести σт=440-455 Н/мм2; относительное удлинение δ=21-22,5%; низкотемпературная ударная вязкость КСV-50=210-245 Дж/см2.The mechanical properties of the rolled sheet obtained after quenching were determined on transverse samples. The temperature-deformation regime of rolling and quenching provided a fine-grained ferrite-bainite structure with martensite elements with a high level of strength and plastic characteristics. At the same time, in the studied samples after quenching, the grain size slightly decreased in comparison with the hot-rolled state. Static tensile tests were carried out on full-scale flat specimens in accordance with GOST 1497, and impact bending tests on specimens with a V-notch in accordance with GOST 9454 at a temperature of -50 ° C. The following mechanical properties were obtained for transverse specimens, corresponding to the K60 strength category: tensile strength σv = 620-640 N / mm 2 ; yield point σт = 440-455 N / mm 2 ; elongation δ = 21-22.5%; low-temperature impact strength KCV-50 = 210-245 J / cm 2 .

Указанный уровень механических свойств полностью соответствует требованиям, предъявляемым к листовому прокату категории прочности К60, включая хладостойкость. Проведенные испытания коррозионных свойств проката после закалки показали скорость общей коррозии, составляющую 0,15-0,20 мм/год, соответствующую достаточно высокой коррозионной стойкости. В целом полученные данные подтверждают перспективность использования рассмотренного технического решения для производства на реверсивном стане с последующей закалкой высокопрочного листового проката с повышенной коррозионной стойкостью и хладостойкостью.The specified level of mechanical properties fully complies with the requirements for sheet metal of strength category K60, including cold resistance. The tests carried out on the corrosion properties of rolled products after quenching showed a general corrosion rate of 0.15-0.20 mm / year, corresponding to a sufficiently high corrosion resistance. In general, the data obtained confirm the prospects of using the considered technical solution for production on a reversing mill with subsequent quenching of high-strength sheet metal with increased corrosion resistance and cold resistance.

Для повышения эффективности рассматриваемого способа производства листового проката за счет повышения его коррозионной стойкости, после закалки прокатанного листа производили его низкотемпературный отпуск при 300°С, причем время выдержки при этой температуре составляло τо=20×2,0=40 мин, т.е. реализованный режим соответствовал заявленным значениям для данных параметров. Анализ результатов металлографического исследования на электронном микроскопе свидетельствует, что отпуск при 300°С не только определенным образом изменяет характеристики наноразмерных выделений избыточных фаз, но и приводит к некоторой сфероидизации цементитных составляющих в перлитных областях, а также к снижению плотности дислокаций. Последние два фактора также способствуют повышению коррозионной стойкости стали.To increase the efficiency of the considered method of producing sheet metal by increasing its corrosion resistance, after quenching the rolled sheet, its low-temperature tempering was performed at 300 ° C, and the holding time at this temperature was τо = 20 × 2.0 = 40 min, i.e. the implemented mode corresponded to the declared values for these parameters. An analysis of the results of metallographic studies using an electron microscope indicates that tempering at 300 ° C not only in a certain way changes the characteristics of nanosized precipitates of excess phases, but also leads to some spheroidization of cementite components in pearlite regions, as well as to a decrease in the density of dislocations. The latter two factors also contribute to the increased corrosion resistance of steel.

Механические свойства листового проката, полученного после закалки с последующим отпуском, также определяли на поперечных образцах. Температурный режим закалки и отпуска обеспечил появление в структуре элементов отпущенного мартенсита с более высоким уровнем коррозионной стойкости и пластических характеристик, при некоторым снижении прочностных показателей. Испытания на статическое растяжение осуществляли на полномасштабных плоских образцах по ГОСТ 1497, а на ударный изгиб на образцах с V-образным надрезом по ГОСТ 9454 при температуре -50°С. Получены следующие механические свойства для поперечных образцов, соответствующие категории прочности К60: временное сопротивление σв=590-610 Н/мм2; предел текучести σт=420-435 Н/мм2; относительное удлинение δ=24-25%; низкотемпературная ударная вязкость КСV-50=250-270 Дж/см2.The mechanical properties of rolled sheets obtained after quenching followed by tempering were also determined on transverse samples. The temperature regime of quenching and tempering provided the appearance in the structure of the elements of tempered martensite with a higher level of corrosion resistance and plastic characteristics, with a slight decrease in strength indicators. Static tensile tests were carried out on full-scale flat specimens in accordance with GOST 1497, and impact bending tests on specimens with a V-notch in accordance with GOST 9454 at a temperature of -50 ° C. The following mechanical properties were obtained for transverse specimens, corresponding to the K60 strength category: tensile strength σv = 590-610 N / mm 2 ; yield point σт = 420-435 N / mm 2 ; elongation δ = 24-25%; low-temperature impact strength KCV-50 = 250-270 J / cm 2 .

Проведенные испытания коррозионных свойств проката после отпуска показали более высокую коррозионную стойкость при скорости общей коррозии, составляющей 0,07-0,09 мм/год. Указанный уровень механических свойств полностью соответствует требованиям, предъявляемым к толстолистовому прокату категории прочности К60, включая хладостойкость. Кроме того, низкотемпературный отпуск способствует снятию внутренних напряжений в металле, характерных для процесса закалки.The tests carried out on the corrosion properties of rolled products after tempering showed a higher corrosion resistance at a general corrosion rate of 0.07-0.09 mm / year. The indicated level of mechanical properties fully complies with the requirements for heavy-plate steel of strength category K60, including cold resistance. In addition, low-temperature tempering helps to relieve internal stresses in the metal, characteristic of the hardening process.

Таким образом, использование дополнительной операции отпуска позволяет за счет некоторого снижения прочностных свойств повысить пластические характеристики закаленного проката и его коррозионную стойкость. Это связано с тем, что после термообработки уменьшилась степень загрязненности проката коррозионно-активными неметаллическими включениями, поскольку большая часть неметаллических включений, выявленных в горячекатаном прокате, после отпуска потеряли свою коррозионную активность из-за релаксации напряжений и/или выравнивания химического состава металла в матрице вокруг включений.Thus, the use of an additional tempering operation makes it possible, due to a certain decrease in the strength properties, to increase the plastic characteristics of the hardened rolled stock and its corrosion resistance. This is due to the fact that after heat treatment, the degree of contamination of rolled products with corrosive nonmetallic inclusions decreased, since most of the nonmetallic inclusions identified in hot rolled products, after tempering, lost their corrosive activity due to stress relaxation and / or equalization of the chemical composition of the metal in the matrix around inclusions.

Таким образом, полученный прокат характеризуется высокой коррозионной стойкостью в условиях промышленной эксплуатации, наряду с высоким уровнем механических свойств. Это позволяет считать, что применение предложенного способа прокатки обеспечивает достижение требуемого результата - получение на толстолистовом реверсивном стане листового проката с высоким уровнем механических свойств, коррозионной стойкости и хладостойкости.Thus, the resulting rolled products are characterized by high corrosion resistance in industrial operation, along with a high level of mechanical properties. This allows us to consider that the application of the proposed rolling method ensures the achievement of the required result - obtaining sheet metal with a high level of mechanical properties, corrosion resistance and cold resistance on a plate reversing mill.

Технико-экономические преимущества рассматриваемого изобретения состоят в том, что предложенные температурно-деформационные режимы производства позволяют в наибольшей степени использовать все механизмы упрочнения низколегированной стали данного химического состава: измельчение зерен микроструктуры, дислокационное упрочнение, дисперсионное твердение, анизотропия структуры и свойств. Использование предложенного способа для производства листового проката категории прочности К52-К60 из низколегированной стали на реверсивном стане позволит обеспечить повышение прочностных и пластических характеристик, а также хладостойкость и коррозионную стойкости металлопродукции.The technical and economic advantages of the invention under consideration are that the proposed temperature-deformation modes of production make it possible to use to the greatest extent all the mechanisms of hardening of low-alloy steel of a given chemical composition: grain refinement of the microstructure, dislocation hardening, precipitation hardening, anisotropy of structure and properties. The use of the proposed method for the production of sheet steel of strength category K52-K60 from low-alloy steel on a reversing mill will provide an increase in strength and plastic characteristics, as well as cold resistance and corrosion resistance of metal products.

Claims (2)

1. Способ получения высокопрочного толстолистового стального проката на реверсивном стане, включающий выплавку непрерывнолитой стальной заготовки, ее нагрев и выдержку при температуре аустенизации, черновую прокатку, подстуживание на воздухе и последующую чистовую прокатку на заданную толщину листа и его правку, отличающийся тем, что непрерывнолитую заготовку изготавливают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%: С≤0,08, Mn≤1,0, Si≤0,3, Al≤0,03, (Cu+Cr+Ni)=1,2-2,1, Nb≤0,04, Мо≤0,04, V≤0,04, S≤0,002, Р≤0,01, железо - остальное, черновую прокатку проводят с температурой конца деформации 930-955°С, при величине частных относительных обжатий 5-18% с обеспечением толщины промежуточного подката в диапазоне 3,0-6,5 толщин готового листа, чистовую прокатку до конечной толщины листа проводят при величине частных относительных обжатий не менее 9%, при этом последний проход осуществляют с частным относительным обжатием, необходимым для получения заданной толщины листа, при температуре конца деформации 820-860°С, причем после остывания прокатанного листа до комнатной температуры проводят его нагрев под закалку до температуры 930-960°С с удельным временем нагрева 2,0-2,8 мин/мм толщины листа и последующую закалку в роликовой закалочной машине с ускоренным охлаждением до температуры не выше 100°С при суммарном расходе охлаждающей воды, составляющем 600-1000 м3/ч.1. A method of producing high-strength thick-plate steel products on a reversing mill, including smelting a continuously cast steel billet, heating and holding it at austenitizing temperature, rough rolling, cooling in air and subsequent finishing rolling to a given sheet thickness and straightening it, characterized in that the continuously cast billet are made of steel with the following ratio of elements, wt%: C≤0.08, Mn≤1.0, Si≤0.3, Al≤0.03, (Cu + Cr + Ni) = 1.2-2, 1, Nb≤0.04, Mo≤0.04, V≤0.04, S≤0.002, P≤0.01, iron - the rest, rough rolling is carried out with a deformation end temperature of 930-955 ° C, with the value of relative reductions of 5-18% ensuring the thickness of the intermediate rolling in the range of 3.0-6.5 thicknesses of the finished sheet, finishing rolling to the final thickness of the sheet is carried out at a value of partial relative reductions of at least 9%, while the last pass is carried out with a partial relative reduction required to obtain a given sheet thickness at a temperature end of deformation 820-860 ° C, and after cooling the rolled sheet to room temperature, it is heated for quenching to a temperature of 930-960 ° C with a specific heating time of 2.0-2.8 min / mm of sheet thickness and subsequent quenching in a roller quenching machine with accelerated cooling to a temperature not exceeding 100 ° C with a total consumption of cooling water of 600-1000 m 3 / h. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после закалки прокатанного листа проводят его низкотемпературный отпуск при 250-400°С с удельным временем выдержки при этой температуре 2,0-2,5 мин/мм толщины листа и последующее охлаждение на воздухе до комнатной температуры.2. The method according to claim 1, characterized in that after quenching the rolled sheet, its low-temperature tempering is carried out at 250-400 ° C with a specific holding time at this temperature of 2.0-2.5 min / mm of sheet thickness and subsequent cooling in air to room temperature.
RU2020126987A 2020-08-11 2020-08-11 Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill RU2745831C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126987A RU2745831C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126987A RU2745831C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2745831C1 true RU2745831C1 (en) 2021-04-01

Family

ID=75353300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126987A RU2745831C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2745831C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759106C1 (en) * 2020-11-24 2021-11-09 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for manufacturing hot-rolled sheets from cryogenic steel (variants)
RU2792549C1 (en) * 2022-06-01 2023-03-22 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for the production of cold-resistant rolled steel sheet

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1668428A1 (en) * 1989-05-30 1991-08-07 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Method for thermal treatment of double-layer hot-rolled sheets with basic layer of low-alloyed steels and cladding layer of corrosion-resistant steels
CN1088474C (en) * 1997-07-28 2002-07-31 埃克森美孚上游研究公司 Method for producing ultra-high strength, weldable steels with superior toughness
RU2430978C1 (en) * 2010-03-04 2011-10-10 Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская сталь") Procedure for manufacture of flat
RU2463360C1 (en) * 2011-05-18 2012-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Северсталь-Проект" (ООО "Северсталь-Проект") Method to produce thick-sheet low-alloyed strip
RU2679675C1 (en) * 2018-05-23 2019-02-12 Публичное акционерное общество "Северсталь" Method of manufacturing construction rolled product from low-alloy steel
WO2019181130A1 (en) * 2018-03-22 2019-09-26 日本製鉄株式会社 Wear-resistant steel and method for producing same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1668428A1 (en) * 1989-05-30 1991-08-07 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Method for thermal treatment of double-layer hot-rolled sheets with basic layer of low-alloyed steels and cladding layer of corrosion-resistant steels
CN1088474C (en) * 1997-07-28 2002-07-31 埃克森美孚上游研究公司 Method for producing ultra-high strength, weldable steels with superior toughness
RU2430978C1 (en) * 2010-03-04 2011-10-10 Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская сталь") Procedure for manufacture of flat
RU2463360C1 (en) * 2011-05-18 2012-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Северсталь-Проект" (ООО "Северсталь-Проект") Method to produce thick-sheet low-alloyed strip
WO2019181130A1 (en) * 2018-03-22 2019-09-26 日本製鉄株式会社 Wear-resistant steel and method for producing same
RU2679675C1 (en) * 2018-05-23 2019-02-12 Публичное акционерное общество "Северсталь" Method of manufacturing construction rolled product from low-alloy steel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759106C1 (en) * 2020-11-24 2021-11-09 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for manufacturing hot-rolled sheets from cryogenic steel (variants)
RU2792549C1 (en) * 2022-06-01 2023-03-22 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for the production of cold-resistant rolled steel sheet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10584396B2 (en) Heat treatable steel, product formed thereof having ultra high strength and excellent durability, and method for manufacturing same
US5938865A (en) Process for producing high-strength seamless steel pipe having excellent sulfide stress cracking resistance
EP3135787B1 (en) Steel plate and method of producing same
EP2942414B1 (en) Thick, tough, high tensile strength steel plate and production method therefor
EP3653736B1 (en) Hot-rolled steel strip and manufacturing method
MXPA97008775A (en) Process to produce steel pipe without seams of great strength having excellent resistance to the fissure by tensions by sulf
RU2390568C1 (en) Procedure for production of thick sheet low alloyed strip
RU2393239C1 (en) Procedure for production of plate iron low-alloyed strip
RU2414515C1 (en) Procedure for production of heavy plate low alloyed rolled steel
RU2463359C1 (en) Method to produce thick-sheet low-alloyed strip
US20170369958A1 (en) Thick-walled high-toughness high-strength steel plate and method for manufacturing the same
RU2675307C1 (en) Method of manufacture of low-alloyable roll strips with enhanced corrosion resistance
CN112251672B (en) Low yield ratio EH690 steel sheet with excellent weldability and method for manufacturing same
RU2638479C1 (en) HOT-ROLLED SHEET OF LOW-ALLOY STEEL WITH THICKNESS FROM 15 TO 165 mm AND METHOD OF ITS PRODUCTION
CN105102659A (en) Steel sheet for nitriding and production method therefor
JP2024512668A (en) Duplex steel with tensile strength ≧980MPa, hot-dip galvanized duplex steel and rapid heat treatment manufacturing method thereof
RU2737690C1 (en) Method for production of hot-rolled sheets from low-alloy steel for production of critical metal structures
RU2745831C1 (en) Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill
JP2010126808A (en) Cold rolled steel sheet and method for producing the same
RU2697301C1 (en) Method for production of tubular rolled products of increased corrosion resistance at a reversing mill
KR102209555B1 (en) Hot rolled and annealed steel sheet having low strength-deviation, formed member, and manufacturing method of therefor
RU2530078C1 (en) Production of thick-sheet rolled stock for ship building
CN114875297A (en) Production method of fatigue-resistant steel plate with ultimate specification and low yield ratio
JPH0425343B2 (en)
JP7186229B2 (en) Ultra-high-strength hot-rolled steel sheet, steel pipe, member, and manufacturing method thereof