RU2782896C1

RU2782896C1 - Method for production of cold-rolled strips from if-steel

Info

Publication number: RU2782896C1
Application number: RU2021137801A
Authority: RU
Inventors: Ирина Гавриловна Родионова; Александр Александрович Павлов; Андрей Владимирович Амежнов; Ирина Алексеевна Васечкина; Александр Семенович Мельниченко; Андрей Дмитриевич Картунов; Сергей Владимирович Денисов; Вячеслав Евгеньевич Телегин; Борис Александрович Сарычев; Александр Сергеевич Казаков
Original assignee: Публичное акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-11-07

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, namely to methods for the production of cold-rolled strips of ultra-low-carbon IF-steels, which can be used for the manufacture of stamped products of a particularly complex shape. The method for production of cold-rolled strips from IF-steel includes steel smelting, casting, hot rolling to obtain strips, etching, winding strips into rolls, cold strip rolling, recrystallization annealing in a continuous annealing unit and pinch rolling. Steel is smelted containing, wt. %: C 0.003-0.006, Si 0.015-0.030, Mn 0.06-0.15, Al 0.01-0.06, Ti 0.04-0.06, Fe and unavoidable impurities being the rest, calcium and magnesium are introduced into it as modifiers of non-metallic inclusions, the winding of strips into rolls is carried out at a temperature of at least 650°C, while steel contains non-metallic inclusions of complex composition, no larger than 5 microns, containing aluminum, calcium, magnesium, titanium and oxygen, and the total content of calcium, magnesium, titanium and aluminum in inclusions corresponds to the equation ([Ca]+ [Mg]+[Ti])/[Al] ≥1, where [Ca], [Mg], [Ti] and [Al] are the content of calcium, magnesium, titanium and aluminum in nonmetallic inclusions, respectively.

EFFECT: invention provides increased corrosion resistance while maintaining high ductility, formability and stability of strength characteristics.

1 cl, 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам производства высокоштампуемых листовых сверхнизкоуглеродистых IF-сталей (сталей без элементов внедрения), которые могут быть использованы для изготовления штампованных изделий особо сложной формы. Такие стали должны иметь высокие показатели пластичности, а также штампуемости (низкими значениями предела текучести и высокими значениями коэффициента нормальной пластической анизотропии r₉₀ и коэффициента деформационного упрочнения n₉₀). Учитывая также, что такие стали могут использоваться без нанесения цинкового покрытия, целесообразно предусмотреть технологические приемы, направленные на повышение его стойкости против атмосферной коррозии.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to methods for the production of highly forged sheet ultra-low-carbon IF-steels (steels without interstitial elements), which can be used for the manufacture of stamped products of a particularly complex shape. Such steels must have high ductility and formability (low yield strength and high normal plastic anisotropy coefficient r ₉₀ and strain hardening coefficient n ₉₀ ). Considering also that such steels can be used without zinc coating, it is advisable to provide technological methods aimed at increasing its resistance to atmospheric corrosion.

Известен способ производства холоднокатаного листового проката из IF–стали, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, травление, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг в агрегате непрерывного отжига и дрессировку, отличающийся тем, что выплавляют сталь содержащую, мас.%: C 0,002-0,006, Si 0,005-0,02, Mn - 0,08-0,13, Al - 0,03-0,06, Ti - 0,03-0,08, Fe и неизбежные примеси – остальное, температуру конца горячей прокатки назначают в интервале 900–930 °С, температуру рекристаллизационного отжига назначают в интервале 830 – 840 °С для проката с минимальным значением относительного удлинения 39-40% и 850-860 °С для проката с минимальным значением относительного удлинения 42-44%, температуру начала перестаривания назначают в соответствии с зависимостью (1):A known method for the production of cold-rolled sheet metal from IF-steel, including steelmaking, casting, hot rolling, pickling, coiling of strips into rolls, cold rolling, recrystallization annealing in a continuous annealing unit and skin tempering, characterized in that steel containing, wt.% : C 0.002-0.006, Si 0.005-0.02, Mn - 0.08-0.13, Al - 0.03-0.06, Ti - 0.03-0.08, Fe and inevitable impurities - the rest, the temperature of the end of hot rolling is set in the range of 900–930 °C, the temperature of recrystallization annealing is set in the range of 830–840°C for rolled products with a minimum value of relative elongation of 39–40% and 850–860 °C for rolled products with a minimum value of relative elongation of 42– 44%, the overaging start temperature is assigned in accordance with the dependence (1):

где Тп.н. - температура начала перестаривания, °С, δтр. - требуемая минимальная величина относительного удлинения, %; 920 и 12,5 – эмпирические коэффициенты (Патент RU2721681, МПК С21D8/14, С22C38/14 опубликован 22.05.2020).where Tb.n. - temperature of the beginning of overaging, °С, δtr. - the required minimum value of relative elongation,%; 920 and 12.5 are empirical coefficients (Patent RU2721681, IPC С21D8/14, С22C38/14 published on 05/22/2020).

Данный способ позволяет получать прокат с уровнем свойств, соответствующим сталям марок DC05, DC06 и DC07. При этом стойкость такого проката против атмосферной коррозии может быть недостаточной, что приведет к возникновению на поверхности коррозионных поражений при хранении проката или в дальнейшем, при эксплуатации изделий из него.This method makes it possible to obtain rolled products with a level of properties corresponding to steel grades DC05, DC06 and DC07. At the same time, the resistance of such rolled products to atmospheric corrosion may be insufficient, which will lead to corrosion damage on the surface during storage of rolled products or later, during the operation of products made from it.

Часть изобретений, направленных на формирование неметаллических включений определенного химического состава, косвенным образом может влиять и на коррозионную стойкость стали. Известен способ выплавки титан содержащей сверхнизкоуглеродистой стали для изготовления холоднокатаного стального листа, обладающего отличными механическими свойствами и качеством поверхности. При выплавке титан содержащей сверхнизкоуглеродистой стали, содержащей по массе%: ≤0,02 C, ≥0,02 Ti и ≥0,0005 Са, обезуглероженную сталь в установке ваккуумирования раскисляют титансодержащим сплавом в соотношении [Al]≤[Ti]/10. После этого, вводят Ca или Ca-содержащий сплав, дополнительно проводят помешивание в вакууматоре, чтобы получить концентрацию кислорода в жидкой стали ≤0,007% и состав оксидов в жидкой TiO2 30-90%, CaО 10-50%, Al2O3 ≤50%. [Заявка JP2008240137(А), опубликована 09.10.2008г., патент JP5277556(B2)]. Видно, что состав оксидов изменяется в очень широких пределах, а размер оксидов не регламентируется. Крупные включения определенного химического состава могут дробиться и вытягиваться при холодной прокатке, создавая повышенный уровень напряжений, что может отрицательно сказаться на коррозионной стойкости стали.Some of the inventions aimed at the formation of non-metallic inclusions of a certain chemical composition can indirectly affect the corrosion resistance of steel. A method is known for smelting titanium-containing ultra-low carbon steel to produce a cold-rolled steel sheet having excellent mechanical properties and surface quality. When smelting titanium-containing ultra-low-carbon steel containing by weight%: ≤0.02 C, ≥0.02 Ti and ≥0.0005 Ca, decarburized steel in the vacuum plant is deoxidized with a titanium-containing alloy in the ratio [Al] ≤ [Ti]/10. After that, Ca or a Ca-containing alloy is introduced, additional stirring is carried out in a degasser to obtain an oxygen concentration in liquid steel ≤0.007% and an oxide composition in liquid TiO2 30-90%, CaO 10-50%, Al2O3 ≤50%. [Application JP2008240137(A), published 09.10.2008, patent JP5277556(B2)]. It can be seen that the composition of the oxides varies over a very wide range, and the size of the oxides is not regulated. Large inclusions of a certain chemical composition can be crushed and stretched during cold rolling, creating an increased level of stress, which can adversely affect the corrosion resistance of steel.

Известна холоднокатаная сталь для глубокой вытяжки, предназначенная для изготовления изделий сложной конфигурации, преимущественно деталей автомобиля, в том числе с защитными покрытиями, которая содержит компоненты в следующем соотношении, масс.%: углерод 0,001-0,006; кремний 0,002-0,020; марганец 0,07-0,30; фосфор 0,005-0,020; сера 0,005-0,010; алюминий 0,015-0,050; азот - 0,002-0,006; титан 0,02-0,08; кислород 0,001-0,005; железо и неизбежные примеси - остальное. При этом суммарное содержание алюминия и титана составляет 0,07-0,12 масс.%, а отношение содержания алюминия к содержанию кислорода составляет не менее 5,0. Техническим результатом изобретения является повышение штампуемости стали независимо от режима термической обработки и нанесения защитного покрытия, а также повышение коррозионной стойкости. (Патент RU2233904 МПК С22С38/14, опубликован 10.08.2004). Как и в предыдущем изобретении, состав и размер оксидов не регламентируются. Крупные включения определенного химического состава могут дробиться и вытягиваться при холодной прокатке, создавая повышенный уровень напряжений, что может отрицательно сказаться на коррозионной стойкости стали.Known cold-rolled steel for deep drawing, designed for the manufacture of products of complex configuration, mainly car parts, including those with protective coatings, which contains components in the following ratio, wt.%: carbon 0.001-0.006; silicon 0.002-0.020; manganese 0.07-0.30; phosphorus 0.005-0.020; sulfur 0.005-0.010; aluminum 0.015-0.050; nitrogen - 0.002-0.006; titanium 0.02-0.08; oxygen 0.001-0.005; iron and inevitable impurities - the rest. In this case, the total content of aluminum and titanium is 0.07-0.12 wt.%, and the ratio of the aluminum content to the oxygen content is at least 5.0. The technical result of the invention is to increase the formability of steel, regardless of the mode of heat treatment and protective coating, as well as to increase corrosion resistance. (Patent RU2233904 IPC C22C38 / 14, published 10.08.2004). As in the previous invention, the composition and size of the oxides are not regulated. Large inclusions of a certain chemical composition can be crushed and stretched during cold rolling, creating an increased level of stress, which can adversely affect the corrosion resistance of steel.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ производства холоднокатаного листового проката из IF–стали, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, травление, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг в агрегате непрерывного отжига и дрессировкуThe closest analogue of the claimed invention is a method for the production of cold-rolled sheet products from IF-steel, including steel smelting, casting, hot rolling, pickling, winding strips into coils, cold rolling, recrystallization annealing in a continuous annealing unit and tempering

При этом, согласно изобретению, выплавляют сталь содержащую, мас.%: C 0,002-0,005, Si 0,01-0,020, Mn - 0,06-0,15, Al - 0,02-0,05, Ti - 0,04-0,07, Fe и неизбежные примеAt the same time, according to the invention, steel is smelted containing, wt.%: C 0.002-0.005, Si 0.01-0.020, Mn - 0.06-0.15, Al - 0.02-0.05, Ti - 0, 04-0.07, Fe and unavoidable admixtures

– остальное, горячую прокатку заканчивают при температуре 900 – 920 °С, а рекристаллизационный отжиг холоднокатаной полосы проводят при температуре 850 – 870 °С, причем скорость движения полосы в агрегате непрерывного отжига составляет не более 90 м/мин- the rest, hot rolling is completed at a temperature of 900 - 920 ° C, and recrystallization annealing of the cold-rolled strip is carried out at a temperature of 850 - 870 ° C, and the speed of the strip in the continuous annealing unit is not more than 90 m / min

(Патент RU2755132, МПК С21D1/26, С21D8/04, опубликовано13.09.2021 – прототип).(Patent RU2755132, IPC C21D1 / 26, C21D8 / 04, published on September 13, 2021 - prototype).

Техническим результатом прототипа является повышение пластичности холоднокатаного проката, стабильности его прочностных характеристик, а также коррозионной стойкости, при сохранении высоких показателей штампуемости. При этом, в соответствии с данным способом, основным условием повышения коррозионной стойкости холоднокатаного проката является предупреждение развития процессов старения за счет более полного связывания примесей внедрения в стойкие соединения путем использования сравнительно высоких температур отжига и низких скоростей движения полосы в АНО. Использование указанных технологических приемов приводит к снижению производительности и к повышению затрат на производство. Кроме того, к снижению коррозионной стойкости приводит повышенная загрязненность стали неметаллическими включениями неблагоприятного состава и больших размеров – более 5 мкм. Важно, что отрицательное влияние таких включений на коррозионную стойкость может существенно превышать влияние процессов старения, и повышенная коррозионная стойкость должна в большей степени обеспечиваться за счет чистоты стали по неблагоприятным типам неметаллических включений. The technical result of the prototype is to increase the plasticity of cold-rolled steel, the stability of its strength characteristics, as well as corrosion resistance, while maintaining high rates of stamping. At the same time, in accordance with this method, the main condition for increasing the corrosion resistance of cold-rolled steel is to prevent the development of aging processes due to a more complete binding of interstitial impurities into stable compounds by using relatively high annealing temperatures and low strip speeds in ANO. The use of these technological methods leads to a decrease in productivity and an increase in production costs. In addition, increased contamination of steel with non-metallic inclusions of unfavorable composition and large sizes (more than 5 microns) leads to a decrease in corrosion resistance. It is important that the negative effect of such inclusions on corrosion resistance can significantly exceed the effect of aging processes, and increased corrosion resistance should be ensured to a greater extent due to the purity of steel for unfavorable types of non-metallic inclusions.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение коррозионной стойкости, производительности и снижение затрат на производство холоднокатаного листового проката из IF–стали, содержащей комплексные модифицированные неметаллические включения, при сохранении высоких показателей пластичности, штампуемости и стабильности прочностных характеристик.The technical result of the present invention is to increase corrosion resistance, productivity and reduce costs for the production of cold-rolled sheet products from IF-steel containing complex modified non-metallic inclusions, while maintaining high ductility, formability and stability of strength characteristics.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе производства холоднокатаных полос из IF–стали, включающем выплавку стали, разливку, горячую прокатку с получением полос, травление, смотку полос в рулоны, холодную прокатку полос, рекристаллизационный отжиг в агрегате непрерывного отжига и дрессировку, согласно изобретению, выплавляют сталь, содержащую, мас.%: C 0,003-0,006, Si 0,015-0,030, Mn - 0,06-0,15, Al - 0,01-0,06, Ti - 0,04-0,06, Fe и неизбежные примеси – остальное, в нее вводят кальций и магний в качестве модификаторов неметаллических включений, смотку полос в рулоны проводит при температуре не ниже 650^оС, при этом сталь содержит неметаллические включения комплексного состава, размерами не более 5 мкм, содержащие алюминий, кальций, магний, титан и кислород, причем суммарное содержание кальция, магния, титана и алюминия во включениях соответствует уравнению: ([Ca] + [Mg] +[Ti])/[Al] ≥1, где [Ca], [Mg], [Ti] и [Al] – содержание в неметаллических включениях кальция, магния, титана и алюминия, соответственно.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of cold-rolled strips from IF-steel, including steel smelting, casting, hot rolling to obtain strips, pickling, winding of strips into rolls, cold rolling of strips, recrystallization annealing in a continuous annealing unit and tempering, according to the invention, steel is smelted containing, wt.%: C 0.003-0.006, Si 0.015-0.030, Mn - 0.06-0.15, Al - 0.01-0.06, Ti - 0.04-0, 06, Fe and inevitable impurities - the rest, calcium and magnesium are introduced into it as modifiers of non-metallic inclusions, the winding of the strips into rolls is carried out at a temperature not lower than 650 ° C, while ^the steel contains non-metallic inclusions of a complex composition, not more than 5 microns in size, containing aluminum, calcium, magnesium, titanium and oxygen, and the total content of calcium, magnesium, titanium and aluminum in the inclusions corresponds to the equation: ([Ca] + [Mg] + [Ti])/[Al] ≥1, where [Ca], [Mg], [Ti] and [Al] - content in non-metallic inclusions x calcium, magnesium, titanium and aluminum, respectively.

Сущность изобретения заключается в том, что обеспечение необходимого комплекса механических свойств холоднокатаного проката сверхнизкоуглеродистой стали, а также ее коррозионной стойкости достигается использованием определенного химического состава, и способа получения стали. Необходимым условием обеспечения требуемого комплекса свойств является соблюдение определенного содержания основных элементов, влияющих на свойства, мас.%: C 0,003-0,006, Si 0,015-0,030, Mn - 0,06-0,15, Al - 0,01-0,06, Ti - 0,04-0,06, остальное – железо и неизбежные примеси. При этом диапазон содержания таких элементов, как углерод, кремний и алюминий регламентирован менее жестко, чем в прототипе. Кроме того, верхний предел содержания основного легирующего элемента титана ниже, чем в прототипе, что исключит получение сталей с содержанием титана более 0,06%, имеющих более высокую себестоимость, чем стали с содержанием титана не более 0,06%. Все это в совокупности является одним из факторов, обеспечивающих снижение затрат на производство. Нижний предел содержания таких элементов, как углерод, марганец, и кремний определяется необходимостью обеспечения требуемой прочности. Превышение верхнего предела содержания указанных элементов, а также алюминия и титана приводит к снижению пластичности. Обеспечение содержания алюминия в стали не менее 0,02% гарантирует высокую степень раскисленности стали. Обеспечение содержания титана в стали не менее 0,04% необходимо для полного связывания азота, серы и углерода в стойкие соединения. The essence of the invention lies in the fact that providing the necessary set of mechanical properties of cold-rolled ultra-low-carbon steel, as well as its corrosion resistance, is achieved using a certain chemical composition and a method for producing steel. A necessary condition for ensuring the required set of properties is compliance with a certain content of the main elements that affect the properties, wt.%: C 0.003-0.006, Si 0.015-0.030 , Mn - 0.06-0.15, Al - 0.01-0.06 , Ti - 0.04-0.06, the rest is iron and inevitable impurities. The range of content of elements such as carbon, silicon and aluminum is less strictly regulated than in the prototype. In addition, the upper limit of the content of the main titanium alloying element is lower than in the prototype, which excludes the production of steels with a titanium content of more than 0.06%, having a higher cost than steels with a titanium content of not more than 0.06%. All this together is one of the factors that reduce production costs. The lower limit of the content of elements such as carbon, manganese, and silicon is determined by the need to provide the required strength. Exceeding the upper limit of the content of these elements, as well as aluminum and titanium, leads to a decrease in ductility. Ensuring the aluminum content in steel is not less than 0.02% guarantees a high degree of steel deoxidation. Ensuring the content of titanium in steel is not less than 0.04% is necessary for the complete binding of nitrogen, sulfur and carbon into stable compounds.

Другим важным условием обеспечения высокой коррозионной стойкости стали является отсутствие в ней неметаллических включений комплексного состава, размерами более 5 мкм, содержащие алюминий, кальций, магний, титан и кислород. Особенно существенно снижается коррозионная стойкость, когда суммарное содержание кальция, магния и титана во включениях меньше, чем содержание алюминия, что соответствует уравнению : ([Ca] + [Mg] +[Ti])/[Al] ≤ 1, где [Ca], [Mg], [Ti] и [Al – содержание в неметаллических включениях кальция, магния, титана и алюминия, соответственно]Another important condition for ensuring high corrosion resistance of steel is the absence of non-metallic inclusions of a complex composition in it, larger than 5 microns, containing aluminum, calcium, magnesium, titanium and oxygen. The corrosion resistance is especially significantly reduced when the total content of calcium, magnesium and titanium in the inclusions is less than the aluminum content, which corresponds to the equation: ([Ca] + [Mg] + [Ti])/[Al] ≤ 1, where [Ca] , [Mg], [Ti] and [Al - the content of calcium, magnesium, titanium and aluminum in non-metallic inclusions, respectively]

Именно такие неметаллические включения могут дробиться и вытягиваться при холодной прокатке, вызывая существенное снижение коррозионной стойкости стали. Неметаллические включения меньших размеров, особенно когда суммарное содержание кальция, магния и титана во включениях превышает содержание алюминия, не оказывают отрицательного влияния на коррозионную стойкость стали. It is these non-metallic inclusions that can be crushed and stretched during cold rolling, causing a significant decrease in the corrosion resistance of steel. Smaller non-metallic inclusions, especially when the total content of calcium, magnesium and titanium in the inclusions exceeds the aluminum content, do not adversely affect the corrosion resistance of steel.

Еще одним способом дополнительно повысить коррозионную стойкость стали является использование высоких температур смотки горячекатаных полос в рулоны. Это связано с тем, что в этом случае в процессе охлаждения смотанного рулона в зонах металлической матрицы вокруг комплексных неметаллических включений происходит релаксация напряжений, что снижает их коррозионную активность, и, соответственно, повышает коррозионную стойкость стали. Another way to further increase the corrosion resistance of the steel is to use high coiling temperatures for hot-rolled strips. This is due to the fact that in this case, during the cooling of the coiled coil in the metal matrix zones around the complex non-metallic inclusions, stress relaxation occurs, which reduces their corrosive activity, and, accordingly, increases the corrosion resistance of steel.

Примеры реализации изобретенияExamples of the implementation of the invention

Стали трех химических составов были получены при лабораторной выплавке в вакуумной индукционной печи. В таблице 1 приведено содержание основных химических элементов для сталей каждого химического состава.Steels of three chemical compositions were obtained by laboratory smelting in a vacuum induction furnace. Table 1 shows the content of the main chemical elements for steels of each chemical composition.

Таблица 1. Химический состав стали лабораторных плавок, мас. %* Table 1. Chemical composition of steel of laboratory heats, wt. %*

СоставCompound CC SiSi MnMn AlAl TiTi АBUT 0,0070.007 0,0210.021 0,090.09 0,040.04 0,030.03 БB 0,0040.004 0,0250.025 0,0110.011 0,050.05 0,050.05 ВAT 0,0050.005 0,0200.020 0,0110.011 0,050.05 0,070.07

* - железо и неизбежные примеси остальное* - iron and inevitable impurities the rest

Всего для сталей с химическим составом А и Б каждого было получено по 6 плавок. Стали раскисляли Al, а в процессе выплавки производили добавки элементов модификаторов неметаллических включений Ca и Mg в разных сочетаниях и соотношениях. Это позволило получить в разных вариантах сталей одинакового химического состава комплексные неметаллические включения, различающиеся размером и составом. Сталь В соответствовала прототипу по химическому составу. В то же время, в отличие от примера выполнения способа в прототипе в эту сталь в процессе выплавки производили добавки элементов модификаторов неметаллических включений Ca и Mg.In total, for steels with chemical composition A and B each, 6 heats were obtained. Steels were deoxidized by Al, and in the process of smelting, elements of modifiers of non-metallic inclusions Ca and Mg were added in various combinations and ratios. This made it possible to obtain in different versions of steels of the same chemical composition complex non-metallic inclusions that differ in size and composition. Steel B corresponded to the prototype in terms of chemical composition. At the same time, in contrast to the example of the implementation of the method in the prototype in this steel in the process of smelting produced the addition of modifier elements of non-metallic inclusions Ca and Mg.

Горячую прокатку полученных слитков на толщину 4 мм производили по режиму: температура нагрева 1150 °С, температура окончания прокатки представлена в табл.2. После окончания прокатки полосу охлаждали до температуры Тсм=690 °С и далее выдерживали в печи, нагретой до такой же температуры, в течение 1 ч с последующим охлаждением с печью (имитация охлаждения смотанного рулона).Hot rolling of the resulting ingots to a thickness of 4 mm was carried out according to the regime: heating temperature 1150 °C, the temperature of the end of rolling is presented in Table 2. After the end of rolling, the strip was cooled to a temperature of Tcm = 690°C and then kept in a furnace heated to the same temperature for 1 hour, followed by cooling with the furnace (imitation of coiled coil cooling).

Полученные горячекатаные полосы подвергали травлению для удаления окалины и холодной прокатки на толщину 1,5 мм (суммарное обжатие 62,5%).The resulting hot-rolled strips were pickled to remove scale and cold rolled to a thickness of 1.5 mm (total reduction 62.5%).

Из полученных холоднокатаных полос изготавливали образцы для проведения моделирующей термической обработки на исследовательском комплексе Gleebl 3800. Фактические значения температуры отжига и промоделированной скорости движения полосы в агрегате непрерывного отжига приведены в таблице 2, в таблице приведены также результаты механических испытаний. Samples were made from the obtained cold-rolled strips for simulation heat treatment at the Gleebl 3800 research complex. The actual values of the annealing temperature and the simulated speed of the strip in the continuous annealing unit are shown in Table 2, the table also shows the results of mechanical tests.

Таблица 2. Режимы термической обработки, механические свойства после обработки по различным режимам коррозионная стойкость сталиTable 2. Heat treatment modes, mechanical properties after treatment according to various modes, corrosion resistance of steel

Номер режимаMode number Формула изобретенияClaim Фактическое значениеactual value Механические свойстваMechanical properties Скорость коррозии, мм/годCorrosion rate, mm/year Тсм, °СТcm, °С Соотношения содержания элементов в НВ
([Ca]+[Mg]+[Ti])/[Al]The ratios of the content of elements in HB
([Ca]+[Mg]+[Ti])/[Al] Размер комплексных НВ, мкмSize of complex NV, microns Тсм, °СТcm, °С Соотношения содержания элементов в НВ
([Ca]+[Mg]+[Ti])/[Al]The ratios of the content of elements in HB
([Ca]+[Mg]+[Ti])/[Al] Размер комлексного НВ, мкмThe size of the complex HB, microns σВ,
МпаσВ,
MPa σТ,
МпаσТ,
MPa δ4, %δ4, % r90r90 n90n90 А1A1 ≥650°С≥650°C ≥ 1≥ 1 ≤5≤5 670670 2,12.1 33 285285 138138 4343 2,52.5 0,240.24 0,150.15 А2A2 630630 1,91.9 55 280280 135135 42,942.9 2,22.2 0,240.24 0,170.17 А3A3 665665 2,52.5 77 285285 151151 46,146.1 2,42.4 0,230.23 0,180.18 А4A4 660660 0,80.8 55 276276 125125 44,644.6 2,32.3 0,230.23 0,350.35 А5A5 660660 0,80.8 77 275275 122122 43,943.9 2,42.4 0,240.24 0,50.5 А6A6 630630 2,12.1 77 287287 151151 45,145.1 2,32.3 0,250.25 0,550.55 Б1B1 ≥650°С≥650°С ≥ 1≥ 1 ≤5≤5 670670 2,12.1 33 288288 131131 50,150.1 2,62.6 0,240.24 0,100.10 Б2B2 630630 1,91.9 55 286286 126126 42,942.9 2,32.3 0,240.24 0,110.11 Б3B3 665665 2,52.5 77 278278 129129 44,144.1 2,42.4 0,250.25 0,170.17 Б4B4 660660 0,80.8 55 277277 133133 44,444.4 2,32.3 0,240.24 0,230.23 Б5B5 660660 0,80.8 77 254254 134134 48,948.9 2,52.5 0,240.24 0,420.42 Б6B6 630630 2,12.1 77 272272 154154 42,742.7 2,42.4 0,240.24 0,350.35 ВAT ПрототипPrototype 650650 0,70.7 66 277277 145145 4949 2,52.5 0,240.24 0,270.27 Предъявляемые требованияRequirements 270-290270-290 120-140120-140 ≥48≥48 ≥2,5≥2.5 ≥0,24≥0.24 не более 0,15 мм/годno more than 0.15 mm/year

С целью определения коррозионной стойкости стали, на базе стандарта ASTM G 44-80 [Standard ASTM G 44-80 Alternate Immersion Stress corrosion Testing in 3,5% Sodium chloride solution], использовали разработанный ускоренный метод их определения, так называемый метод переменного погружения [Шаповалов Э.Т., Родионова И.Г., Зайцев А.И. и др. Факторы, определяющие коррозионную стойкость и другие потребительские свойства холоднокатаного проката // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2009. №3. С. 68-76].In order to determine the corrosion resistance of steel, based on the ASTM G 44-80 standard [Standard ASTM G 44-80 Alternate Immersion Stress corrosion Testing in 3.5% Sodium chloride solution], we used the developed accelerated method for their determination, the so-called variable immersion method [ Shapovalov E.T., Rodionova I.G., Zaitsev A.I. and other Factors that determine the corrosion resistance and other consumer properties of cold-rolled products // Problems of ferrous metallurgy and material science. 2009. No. 3. S. 68-76].

Он состоит в циклическом погружении образцов металла в водный 3,5 % раствор NaCl, 10-минутной выдержке в растворе и последующей 50-минутной экспозиции на воздухе с последующей оценкой изменения массы образца на единицу площади рабочей поверхности. Коррозионную стойкость стали оценивают по удельному привесу (увеличению массы) образцов за время испытаний, значения которого характеризуют количество продуктов коррозии, образовавшихся за время испытаний. Более высокие значения удельного привеса соответствуют более низкой коррозионной стойкости стали. По результатам предыдущих исследований показано, что скорость коррозии стального проката в атмосферных условиях для предупреждения появления коррозионных поражений на поверхности при хранении проката или при эксплуатации изделий из него не должны превышать 0,15 мм/год.It consists in cyclic immersion of metal samples in an aqueous 3.5% NaCl solution, 10-minute exposure in the solution and subsequent 50-minute exposure to air, followed by an assessment of the change in sample mass per unit area of the working surface. The corrosion resistance of steel is evaluated by the specific weight gain (weight gain) of the samples during the test, the values of which characterize the amount of corrosion products formed during the test. Higher values of the specific weight gain correspond to a lower corrosion resistance of the steel. According to the results of previous studies, it has been shown that the corrosion rate of rolled steel in atmospheric conditions to prevent the appearance of corrosion damage on the surface during storage of rolled products or during the operation of products made from it should not exceed 0.15 mm/year.

Результаты механических и коррозионных испытаний стали после моделирования отжига по различным режимам, соответствующим и не соответствующим формуле изобретения, с целью проверки возможности обеспечения уровня свойств соответствующим стали марки DC07 по предъявляемым требованиям приведены в таблице 2. В таблице приведены также значения параметра Тсм и другие параметры соответствующие формуле изобретения, и предъявляемым требованиям к свойствам проката указанных марок сталей. Выделены значения технологических параметров, не соответствующих формуле изобретения. Кроме того в таблице выделены неудовлетворительные значения механических свойств – относительное удлинение менее 48%, несоответствие предела текучести и предела прочности интервалам 120-140 МПа и 270-290 МПа, значения коэффициентов нормальной пластической анизотропии r₉₀ и деформационного упрочнения n₉₀ менее 2,5 и 0,24, соответственно. За неудовлетворительный показатель коррозионной стойкости принимали скорость коррозии более 0,15 мм/год.The results of mechanical and corrosion testing of steel after modeling annealing in various modes that correspond and do not correspond to the claims, in order to check the possibility of ensuring the level of properties corresponding to DC07 grade steel according to the requirements, are given in Table 2. The table also shows the values of the Tcm parameter and other relevant parameters. the claims of the invention, and the requirements for the properties of rolled products of the indicated steel grades. The values of technological parameters that do not correspond to the claims are highlighted. In addition, the table highlights unsatisfactory values of mechanical properties - relative elongation less than 48%, discrepancy between the yield strength and tensile strength intervals of 120-140 MPa and 270-290 MPa, the values of the coefficients of normal plastic anisotropy r ₉₀ and strain hardening n ₉₀ less than 2.5 and 0.24, respectively. For an unsatisfactory indicator of corrosion resistance, a corrosion rate of more than 0.15 mm/year was taken.

Для стали состава А, имеющей повышенное содержание углерода и пониженное содержание титана, при прочих равных условиях (близких температурных параметрах обработки) получены более низкие значения пластичности и штампуемости, не соответствующие представленным выше требованиям (режимы А1 – А6).For steel composition A, which has a high carbon content and a low titanium content, other things being equal (similar temperature processing parameters), lower values of ductility and formability were obtained that do not meet the above requirements (modes A1 - A6).

Особенно низкие значения указанных показателей получены (режим А2) при пониженной температуре смотки.Particularly low values of these indicators were obtained (mode A2) at a reduced coiling temperature.

Увеличение размеров включений и/или снижение отношения содержания элементов в НВ приводит к снижению коррозионной стойкости стали (режимы А3-А6).An increase in the size of inclusions and/or a decrease in the ratio of the content of elements in HB leads to a decrease in the corrosion resistance of steel (modes A3-A6).

Показатели прочности, пластичности, штампуемости и коррозионной стойкости, соответствующие предъявляемым требованиям, достигаются при обработке образцов стали варианта Б по режиму, соответствующему формуле изобретения (режим Б1). Indicators of strength, ductility, formability and corrosion resistance that meet the requirements are achieved when processing steel samples of option B according to the mode corresponding to the claims (mode B1).

Понижение температуры Тсм (режим Б2), приводит к снижению показателей пластичности и штампуемости (коэффициента нормальной пластической анизотропии r₉₀ и коэффициента деформационного упрочнения n₉₀) ниже предъявляемых требований. Lowering the temperature Tcm (mode B2) leads to a decrease in plasticity and stampability (normal plastic anisotropy coefficient r ₉₀ and strain hardening coefficient n ₉₀ ) below the requirements.

Увеличение размеров комплексных включений и (режим Б3), приводит к некоторому понижению показателей пластичности и штампуемости, а также коррозионной стойкости. An increase in the size of complex inclusions and (mode B3) leads to a slight decrease in plasticity and stampability, as well as corrosion resistance.

Снижение отношения содержания элементов в НВ, приводит к снижению показателей пластичности и штампуемости (коэффициента нормальной пластической анизотропии r₉₀ и коэффициента деформационного упрочнения n₉₀) ниже предъявляемых требований (режим Б4). A decrease in the ratio of the content of elements in NV leads to a decrease in the plasticity and stamping properties (normal plastic anisotropy coefficient r ₉₀ and strain hardening coefficient n ₉₀ ) below the requirements (mode B4).

Увеличение размеров комплексных включений и пониженное отношение содержания элементов в НВ (режим Б5), приводит к снижению показателей пластичности и штампуемости ниже предъявляемых требований. An increase in the size of complex inclusions and a reduced ratio of the content of elements in NI (mode B5) leads to a decrease in plasticity and stampability below the requirements.

Для проката стали марки DC07 при понижении Тсм и увеличении размеров НВ снижается пластичность и штампуемость (режим Б6).For rolled steel grade DC07, with a decrease in Tcm and an increase in the dimensions of HB, ductility and formability decrease (mode B6).

Увеличение размеров включений и/или снижение отношения содержания элементов в НВ приводит к снижению коррозионной стойкости стали (режимы Б3-Б6).An increase in the size of inclusions and/or a decrease in the ratio of the content of elements in HB leads to a decrease in the corrosion resistance of steel (modes B3-B6).

Таким образом, на образцах холоднокатаного проката из стали заявленного состава требуемый комплекс свойств, превышающий уровень требований к стали марки DC07, а также высокая коррозионная стойкость, при снижении затрат на производство и высокой производительности, обеспечиваются при выполнении требований, изложенных в формуле изобретения.Thus, on samples of cold-rolled steel from steel of the claimed composition, the required set of properties exceeding the level of requirements for DC07 steel, as well as high corrosion resistance, while reducing production costs and high productivity, are provided when the requirements set forth in the claims are met.

Claims

A method for the production of cold-rolled strips from IF-steel, including steel smelting, casting, hot rolling to obtain strips, pickling, winding strips into coils, cold rolling strips, recrystallization annealing in a continuous annealing unit and skin pass, characterized in that steel is smelted containing, wt.%: C 0.003-0.006, Si 0.015-0.030, Mn 0.06-0.15, Al 0.01-0.06, Ti 0.04-0.06, Fe and inevitable impurities - the rest, into it calcium and magnesium are introduced as modifiers of non-metallic inclusions, the winding of the strips into rolls is carried out at a temperature not lower than 650 ° C, while the steel contains non-metallic inclusions of a complex composition, not more than 5 microns in size, containing aluminum, calcium, magnesium, titanium and oxygen, and the total content of calcium, magnesium, titanium and aluminum in the inclusions corresponds to the equation ([Ca]+[Mg]+[Ti])/[Al]≥1, where [Ca], [Mg], [Ti] and [Al] - the content in non-metallic inclusions of calcium, magnesium, titanium and aluminum, respectively.