RU2792549C1 - Method for the production of cold-resistant rolled steel sheet - Google Patents

Method for the production of cold-resistant rolled steel sheet Download PDF

Info

Publication number
RU2792549C1
RU2792549C1 RU2022114831A RU2022114831A RU2792549C1 RU 2792549 C1 RU2792549 C1 RU 2792549C1 RU 2022114831 A RU2022114831 A RU 2022114831A RU 2022114831 A RU2022114831 A RU 2022114831A RU 2792549 C1 RU2792549 C1 RU 2792549C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
nmt
steel
rolling
billet
Prior art date
Application number
RU2022114831A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Сергеевич Семенов
Татьяна Сергеевна Вархалева
Василий Алексеевич Рябков
Евгений Сергеевич Федотов
Михаил Александрович Григорьев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") filed Critical Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Application granted granted Critical
Publication of RU2792549C1 publication Critical patent/RU2792549C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: production of sheet metal in thicknesses up to 50 mm from cold-resistant steel for use in heavy engineering, in building structures at low temperatures up to -70°C. A method for producing cold-resistant steel sheet includes making a steel billet, austenizing it, deforming it by rough and finish rolling, and cooling. The billet is obtained from steel containing, wt.%: carbon 0.04-0.20, silicon 0.1-0.5, manganese 0.9-1.9, sulfur - NMT 0.009, phosphorus - NMT 0.015, chromium - NMT 0.5, nickel - NMT 0.4, copper - NMT 0.4, aluminum - 0.02-0.07, vanadium - 0.002-0.10, niobium - 0.01-0,10, titanium - 0.003-0.10, molybdenum - 0.05-0.5, nitrogen - NMT 0.010, calcium - NMT 0.005, boron - NMT 0.005, arsenic - NMT 0.08, zirconium - NMT 0.2, iron and inevitable impurities - the rest. Austenization by heating the billet for rolling is carried out to a temperature of 1150-1300°C, start finishing rolling at a temperature of 880-990°C, and finish at a temperature of 810-920°C, then the resulting steel sheet is cooled in air to ambient temperature, then it is heat treated, at which it is heated to a temperature of 900-950°C, accelerated cooling with water up to a temperature of NMT 350°C, reheating to 500-690°C and subsequent cooling in air.
EFFECT: high mechanical properties, including at -70°C.
5 cl, 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству листового проката в толщинах до 50 мм из хладостойкой стали для использования в тяжелом машиностроении, в строительных конструкциях в условиях низких температур до -70°С.The invention relates to metallurgy, and in particular to the production of sheet metal in thicknesses up to 50 mm from cold-resistant steel for use in heavy engineering, in building structures at low temperatures down to -70°C.

Известен способ производства высокопрочной свариваемой хладостойкой стали и изделия из нее, содержащей в мас.%: углерод 0,08 - 0,10, кремний 0,30 - 0,40, марганец 0,65 - 0,75, хром 0,45 - 0,55, никель 1,65 - 1,75, медь 0,50 - 0,60, молибден 0,30 - 0,35, ниобий 0,02 - 0,04, цинк 0,0001 - 0,01, висмут 0,0001 - 0,005, сурьму 0,0001 - 0,005, кальций 0,0001 - 0,01, алюминий 0,02 - 0,05, азот 0,001 - 0,008, серу не более 0,005, фосфор не более 0,012, остальное - железо и неизбежные примеси, при этом величина углеродного эквивалента не превышает 0,53% [RU № 2731223, МПК C22C38/60, C22C38/48, 2020].A known method for the production of high-strength weldable cold-resistant steel and products from it, containing in wt.%: carbon 0.08 - 0.10, silicon 0.30 - 0.40, manganese 0.65 - 0.75, chromium 0.45 - 0.55, nickel 1.65 - 1.75, copper 0.50 - 0.60, molybdenum 0.30 - 0.35, niobium 0.02 - 0.04, zinc 0.0001 - 0.01, bismuth 0.0001 - 0.005, antimony 0.0001 - 0.005, calcium 0.0001 - 0.01, aluminum 0.02 - 0.05, nitrogen 0.001 - 0.008, sulfur not more than 0.005, phosphorus not more than 0.012, the rest - iron and inevitable impurities, while the value of the carbon equivalent does not exceed 0.53% [RU No. 2731223, IPC C22C38/60, C22C38/48, 2020].

Недостатком данного способа является высокое содержание в стали никеля, что значительно увеличивает себестоимость металлопродукции.The disadvantage of this method is the high content of Nickel in the steel, which significantly increases the cost of metal products.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, к заявляемому техническому решению является способ производства хладостойкого листового проката, согласно которому заготовку получают из стали, содержащей в мас.%: С (0,04 - 0,10), Mn (1,00 - 1,40), Si (0,15 - 0,35), Ni (0,10-0,80), Al (0,02 - 0,06), Mo (0,01 - 0,08), Nb (0,02 - 0,06), V (0,02 - 0,10), S (0,001 - 0,008), P (0,003 - 0,012), железо - остальное, осуществляют ее нагрев до 1140 - 1170°C, проводят предварительную деформацию при 940 - 990°C, затем охлаждают полученную заготовку на 70 - 100°C, проводят окончательную деформацию при 830 - 750°C и охлаждают сначала ускоренно до 550 - 400°C, а затем замедленно до температуры не выше 150°C, при этом углеродный коэффициент составляет не более 0,38 [Патент RU № 2345149, МПК C21D 8/02, C22C 38/12, C21D 9/46, 2009].The closest analogue, taken as a prototype, to the claimed technical solution is a method for the production of cold-resistant sheet metal, according to which the workpiece is obtained from steel containing in wt.%: C (0.04 - 0.10), Mn (1.00 - 1 .40), Si (0.15 - 0.35), Ni (0.10-0.80), Al (0.02 - 0.06), Mo (0.01 - 0.08), Nb ( 0.02 - 0.06), V (0.02 - 0.10), S (0.001 - 0.008), P (0.003 - 0.012), iron - the rest, it is heated to 1140 - 1170 ° C, preliminary deformation at 940 - 990°C, then the resulting workpiece is cooled by 70 - 100°C, the final deformation is carried out at 830 - 750°C and cooled first accelerated to 550 - 400°C, and then slowly to a temperature not exceeding 150°C, while the carbon coefficient is not more than 0.38 [Patent RU No. 2345149, IPC C21D 8/02, C22C 38/12, C21D 9/46, 2009].

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- потеря производительности на стане;- loss of productivity on the mill;

- способ распространяется только на технологию с охлаждением с прокатного нагрева, исключающей состояние поставки «закалка + отпуск»; данный способ не позволяет получить удовлетворительные свойства по ударной вязкости при температурах до минус 70°С на толщинах до 50 мм.- the method applies only to technology with cooling from rolling heating, excluding the state of delivery "quenching + tempering"; this method does not allow obtaining satisfactory impact strength properties at temperatures down to minus 70°C at thicknesses up to 50 mm.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка способа производства хладостойкого проката с требуемым уровнем механических свойств, в том числе и при -70°С, и сниженной себестоимостью его производства по сравнению с прототипом.The technical result of the invention is the development of a method for the production of cold-resistant rolled products with the required level of mechanical properties, including at -70°C, and a reduced cost of its production compared to the prototype.

Под требуемым уровнем механических свойств понимаются следующие свойства:The required level of mechanical properties refers to the following properties:

предел текучести не менее 690 МПа,yield strength not less than 690 MPa,

предел прочности не менее 770 МПа,ultimate strength not less than 770 MPa,

относительное удлинение не менее 14%.relative elongation not less than 14%.

Технический результат достигается тем, что в способе производства хладостойкого листового стального проката, включающем получение заготовки из стали, ее аустенизацию, деформацию путем черновой и чистовой прокаток и охлаждение, согласно изобретению заготовку получают из стали, содержащей, мас.%:The technical result is achieved by the fact that in the method for the production of cold-resistant sheet steel, including obtaining a billet from steel, its austenitization, deformation by rough and finish rolling and cooling, according to the invention, the billet is obtained from steel containing, wt.%:

УглеродCarbon 0,04 - 0,200.04 - 0.20 КремнийSilicon 0,1 - 0,50.1 - 0.5 МарганецManganese 0,9 - 1,90.9 - 1.9 СераSulfur не более 0,009no more than 0.009 ФосфорPhosphorus не более 0,015no more than 0.015 ХромChromium не более 0,5no more than 0.5 НикельNickel не более 0,4no more than 0.4 МедьCopper не более 0,4no more than 0.4 АлюминийAluminum 0,02 - 0,070.02 - 0.07 ВанадийVanadium 0,002 - 0,100.002 - 0.10 НиобийNiobium 0,01 - 0,100.01 - 0.10 ТитанTitanium 0,003 - 0,100.003 - 0.10 МолибденMolybdenum 0,05 - 0,50.05 - 0.5 АзотNitrogen не более 0,010 no more than 0.010 КальцийCalcium не более 0,005no more than 0.005 БорBor не более 0,005no more than 0.005 МышьякArsenic не более 0,08no more than 0.08 ЦирконийZirconium не более 0,2no more than 0.2 Железо и неизбежные примесиIron and inevitable impurities остальное,rest,

аустенизацию путем нагрева заготовки под прокатку осуществляют до температуры 1150 - 1300°С, начинают чистовую прокатку при температуре 880 - 990°С, а заканчивают при температуре 810 - 920°С, далее осуществляют охлаждение полученного листового стального проката на воздухе до температуры окружающей среды, затем выполняют его термообработку, при которой производят нагрев до температуры 900 - 950°С, ускоренное охлаждение водой до температуры не более 350°С, повторный нагрев до температуры 500 - 690°С и последующее охлаждение на воздухе.austenization by heating the billet for rolling is carried out to a temperature of 1150 - 1300°C, finishing rolling is started at a temperature of 880 - 990°C, and finished at a temperature of 810 - 920°C, then the resulting rolled steel sheet is cooled in air to ambient temperature, then its heat treatment is performed, during which heating is carried out to a temperature of 900 - 950°C, accelerated cooling with water to a temperature of not more than 350°C, reheating to a temperature of 500 - 690°C and subsequent cooling in air.

Листовой стальной прокат характеризуется следующими характеристиками:Rolled steel sheet is characterized by the following characteristics:

предел текучести не менее 690 МПа,yield strength not less than 690 MPa,

предел прочности не менее 770 МПа,ultimate strength not less than 770 MPa,

относительное удлинение не менее 14%.relative elongation not less than 14%.

Продолжительность нагрева под прокатку составляет не менее 2,5 час.The duration of heating for rolling is at least 2.5 hours.

Продолжительность повторного нагрева (под отпуск) составляет 0,8 - 4,0 мин/мм проката.The duration of reheating (for tempering) is 0.8 - 4.0 min/mm of rolled products.

Углеродный эквивалент стали составляет 0,41 - 0,55.The carbon equivalent of steel is 0.41 - 0.55.

Сущность заявляемого технического решения заключается в следующем.The essence of the proposed technical solution is as follows.

Выбранный химический состав стали обеспечивает необходимый набор технологических и механических характеристик, при меньшей себестоимости, относительно аналогов.The selected chemical composition of steel provides the necessary set of technological and mechanical characteristics, at a lower cost, relative to analogues.

Для получения требуемой прочности, содержание углерода должно быть не менее 0,04% и не более 0,20%. Содержание углерода в количестве более 0,20% приводит к ухудшению пластических свойств стали.To obtain the required strength, the carbon content must be at least 0.04% and not more than 0.20%. The carbon content in an amount of more than 0.20% leads to a deterioration in the plastic properties of the steel.

Кремний раскисляет сталь, повышает ее прочность и упругость, содержание кремния 0,1 - 0,5% обеспечивает достаточные прочностные характеристики стали.Silicon deoxidizes steel, increases its strength and elasticity, silicon content of 0.1 - 0.5% provides sufficient strength characteristics of steel.

Марганец повышает прочность стали, а также связывает серу. При содержании марганца менее 0,9% сталь является недостаточно прочной. При содержании марганца более 1,9% снижается пластичность стали и ее стойкость к ударным нагрузкам.Manganese increases the strength of steel and also binds sulfur. When the manganese content is less than 0.9%, the steel is not strong enough. With a manganese content of more than 1.9%, the ductility of steel and its resistance to shock loads decrease.

Сера, фосфор, мышьяк являются вредными примесями, поэтому обозначенные значения содержания серы не более 0,009%, фосфора не более 0,015% и мышьяка не более 0,08% необходимы для получения высоких значений ударной вязкости при низких температурах. При содержании серы свыше 0,009% в стали образуется большое количество сульфидных включений, значительно снижающих ударную вязкость и трещиностойкость. Фосфор относится к числу элементов, обладающих наибольшей склонностью к ликвации и образованию сегрегаций по границам зерен, и, как следствие, отрицательно влияющих на ударную вязкость стали и трещиностойкость, поэтому верхний предел содержания фосфора устанавливают не более 0,015%.Sulfur, phosphorus, arsenic are harmful impurities, therefore, the indicated values of sulfur content not more than 0.009%, phosphorus not more than 0.015% and arsenic not more than 0.08% are necessary to obtain high values of impact strength at low temperatures. With a sulfur content of more than 0.009%, a large amount of sulfide inclusions is formed in the steel, which significantly reduces the impact strength and crack resistance. Phosphorus is one of the elements with the highest tendency to segregation and the formation of segregations along grain boundaries, and, as a result, negatively affecting the impact strength of steel and crack resistance, therefore, the upper limit of the phosphorus content is set to no more than 0.015%.

Хром и никель повышают прочность стали. Увеличение содержания хрома и никеля более 0,5% и 0,4%, соответственно, экономически не целесообразно.Chromium and nickel increase the strength of steel. Increasing the content of chromium and nickel more than 0.5% and 0.4%, respectively, is not economically feasible.

Медь повышает устойчивость аустенита, что особенно важно при завершающей термообработке и повышает коррозионную стойкость стали, однако значительное ее содержание приводит к высокой себестоимости готового проката. Для стали заявленной композиции легирования, содержание меди ограничено 0,4%, что обеспечивает требуемые свойства проката.Copper increases the stability of austenite, which is especially important during the final heat treatment and increases the corrosion resistance of steel, but its significant content leads to a high cost of finished rolled products. For the steel of the claimed alloying composition, the copper content is limited to 0.4%, which provides the required properties of rolled products.

Добавка алюминия необходима для раскисления стали. Концентрация алюминия более 0,07% приводит к образованию корундовых включений, которые являются концентраторами напряжений и негативно влияют на процесс непрерывной разливки. Снижение содержания алюминия менее 0,02% может привести к ухудшению пластичности и ударной вязкости стали.The addition of aluminum is necessary for the deoxidation of steel. An aluminum concentration of more than 0.07% leads to the formation of corundum inclusions, which are stress concentrators and adversely affect the continuous casting process. Reducing the aluminum content to less than 0.02% can lead to a deterioration in the ductility and toughness of the steel.

Микролегирование стали ванадием, ниобием и титаном эффективно тормозит рекристаллизацию и рост зерна при нагреве, что в свою очередь позволяет сохранять требуемый уровень механических свойств, однако при содержании ванадия, ниобия и титана более 0,10% каждого, происходит значительное удорожание процесса производства стали, а также повышается склонность стали к охрупчиванию.Microalloying steel with vanadium, niobium and titanium effectively inhibits recrystallization and grain growth during heating, which in turn allows you to maintain the required level of mechanical properties, however, when the content of vanadium, niobium and titanium is more than 0.10% each, there is a significant increase in the cost of the steel production process, and also increases the tendency of steel to embrittlement.

Добавка молибдена повышает прочность стали. Молибден в количестве менее 0,05% не оказывает значительного влияния на свойства, а его содержание более 0,5% уже приводит к существенному повышению себестоимости производства стали.The addition of molybdenum increases the strength of the steel. Molybdenum in an amount of less than 0.05% does not have a significant effect on the properties, and its content of more than 0.5% already leads to a significant increase in the cost of steel production.

Кальций вводят для модификации неметаллических включений. Содержание кальция более 0,005% приведет к образованию большого количества включений - алюминатов кальция, что отрицательно скажется на хладостойкости стали. Содержание кальция в заявленных пределах обеспечивает получение сульфидов глобулярной формы, что способствует повышению уровня ударной вязкости при низких темпратурах.Calcium is introduced to modify non-metallic inclusions. The calcium content of more than 0.005% will lead to the formation of a large number of inclusions - calcium aluminates, which will adversely affect the cold resistance of steel. The calcium content within the stated limits ensures the production of globular sulfides, which contributes to an increase in the level of impact strength at low temperatures.

Бор, добавляемый до 0,005%, значительно повышает закаливаемость стали, способствуя образованию потенциально упрочняющих компонентов, бейнита или мартенсита, и одновременно замедляя образование более мягких ферритных и перлитных структурных составляющих во время охлаждения стали. Бор в количестве более 0,005% может способствовать образованию охрупчивающих частиц Fe23(C,B)6.Boron, added up to 0.005%, significantly increases the hardenability of the steel, promoting the formation of potentially hardening components, bainite or martensite, while slowing down the formation of softer ferritic and pearlitic structural components during steel cooling. Boron in an amount of more than 0.005% can contribute to the formation of embrittling Fe 23 (C,B) 6 particles.

Содержание мышьяка в количестве не более 0,08% позволяет избежать отпускной хрупкости, что в свою очередь увеличивает хладостойкость стали.The content of arsenic in an amount of not more than 0.08% avoids temper brittleness, which in turn increases the cold resistance of steel.

Цирконий оказывает упрочняющее влияние на сталь. Прирост прочности с цирконием происходит из-за образования дисперсных карбидов и карбонитридов циркония, сдерживающих рост аустенитного зерна, что обуславливает получение наследственной мелкозернистой структуры стали. При указанных количествах циркония (не более 0,2%) упрочнение достигается без снижения пластичности, что обуславливается эффектом растворения циркония в стали и измельчением его субструктуры, обеспечивающим мелкозернистую структуру стали. Введение циркония дополнительно изменяет морфологию и фазовый состав сульфидов, а также исключает образование цепочек неметаллических включений, снижающих пластические свойства.Zirconium has a hardening effect on steel. The increase in strength with zirconium occurs due to the formation of dispersed zirconium carbides and carbonitrides, which inhibit the growth of austenite grains, which leads to the formation of a hereditary fine-grained steel structure. With the indicated amounts of zirconium (no more than 0.2%), hardening is achieved without reducing plasticity, which is caused by the effect of dissolving zirconium in steel and grinding its substructure, which provides a fine-grained steel structure. The introduction of zirconium additionally changes the morphology and phase composition of sulfides, and also eliminates the formation of chains of non-metallic inclusions that reduce plastic properties.

Углеродный эквивалент стали может находиться в промежутках (в зависимости от формулы, по которой осуществляют его расчет):The carbon equivalent of steel can be in the intervals (depending on the formula by which it is calculated):

- 0,41-0,51% - Сэкв=С+Mn/6+Si/24+Cr/5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2,- 0.41-0.51% - Seq=C+Mn/6+Si/24+Cr/5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2,

- 0,42-0,55% - CEV=С+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15,- 0.42-0.55% - CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15,

- 0,25-0,34% - CET=C+(Mn+Mo)/10+Ni/40+(Cr+Cu)/20. - 0.25-0.34% - CET=C+(Mn+Mo)/10+Ni/40+(Cr+Cu)/20.

Более высокие значения углеродного эквивалента приводят к ухудшению свариваемости стали.Higher values of the carbon equivalent lead to a deterioration in the weldability of the steel.

Осуществляют аустенизацию с нагревом под прокатку до температур 1150 - 1300°С. Превышение верхней границы интервала стимулирует аномальный рост зерен аустенита, приводящий к снижению прочностных и вязкостных свойств. При не достижении нижней границы данного температурного интервала нагрева, карбонитриды плохо растворяются в аустените, что оказывает негативное влияние на протекание процессов рекристаллизации, а также снижает прочностные и вязкостные свойства.Carry out austenitization with heating for rolling up to temperatures of 1150 - 1300°C. Exceeding the upper limit of the interval stimulates abnormal growth of austenite grains, leading to a decrease in strength and viscosity properties. If the lower limit of this heating temperature range is not reached, carbonitrides are poorly soluble in austenite, which has a negative effect on the course of recrystallization processes, and also reduces strength and viscosity properties.

Продолжительность нагрева под прокатку менее 2,5 час приводит к неоднородности структуры по всему сечению, в частности, к сохранению в середине грубой ликвации, отрицательно сказывающейся, в дальнейшем, на требуемых механических свойствах.The duration of heating for rolling less than 2.5 hours leads to heterogeneity of the structure over the entire cross section, in particular, to the preservation of coarse segregation in the middle, which negatively affects, in the future, the required mechanical properties.

Начало чистовой прокатки проводят при температурах 880 - 990°С, а заканчивают при температурах в диапазоне 810 - 920°C, далее осуществляют охлаждение проката на воздухе. Температура начала чистовой прокатки в данном диапазоне необходима для более интенсивного измельчения зерна аустенита. При температурах начала чистовой прокатки более 990°С и конца чистовой прокатки более 920°С происходит рост аустенитных зерен, что снижает комплекс механических свойств, особенно ударной вязкости. При температурах начала чистовой прокатки и конца прокатки ниже 880°С и 810°С, соответственно, происходит подстуживание раската, что приводит к неравномерной микроструктуре проката и высокой анизотропии свойств.The start of finishing rolling is carried out at temperatures of 880 - 990°C, and finished at temperatures in the range of 810 - 920°C, then the rolled products are cooled in air. The temperature of the beginning of finishing rolling in this range is necessary for more intensive grinding of austenite grains. At temperatures of the beginning of finishing rolling over 990°C and the end of finishing rolling over 920°C, austenite grains grow, which reduces the complex of mechanical properties, especially impact strength. At temperatures of the beginning of finishing rolling and the end of rolling below 880°C and 810°C, respectively, the rolled product cools down, which leads to an uneven microstructure of the rolled product and a high anisotropy of properties.

Термическая обработка проката после нагрева до температуры 900-950°С с последующим ускоренным охлаждением водой до температуры не более 350°C обеспечивает получение оптимальной однородной закалочной структуры по всей толщине проката, а, следовательно, позволяет добиться высоких свойств по всему сечению листа.Heat treatment of rolled products after heating to a temperature of 900-950°C, followed by accelerated cooling with water to a temperature of not more than 350°C, provides an optimal uniform hardening structure throughout the entire thickness of the rolled product, and, therefore, allows achieving high properties throughout the entire sheet section.

Повторный нагрев (отпуск) закаленных листов в диапазоне 500-690°С позволяет обеспечить требуемые характеристики по удлинению и ударной вязкости при сохранении прочностных характеристик.Reheating (tempering) of hardened sheets in the range of 500-690°С allows to provide the required characteristics in terms of elongation and impact strength while maintaining strength characteristics.

Продолжительность повторного нагрева (под отпуск) ниже 0,8 мин/мм проката не обеспечивает прогрев листа по всему сечению, что в свою очередь приводит к анизотропии свойств, снижению пластичности и вязкости металлопроката. Увеличение удельного времени нагрева выше 4,0 мин/мм проката уменьшает его прочностные свойства.The duration of reheating (for tempering) below 0.8 min/mm of rolled products does not provide heating of the sheet over the entire section, which in turn leads to anisotropy of properties, a decrease in ductility and toughness of rolled metal. An increase in the specific heating time above 4.0 min/mm of rolled products reduces its strength properties.

Пример осуществления способаAn example of the implementation of the method

Осуществляли выплавку стали в кислородном конвертере и после внепечной обработки и вакуумирования производили непрерывную разливку в слябы сечением 250*1630 мм. Далее производили нагрев под прокатку до температур 1150 - 1300°С и осуществляли прокатку листов на конечную толщину 40 и 50 мм на двухклетевом реверсивном стане (также возможна прокатка и на другие толщины). Деформацию в черновой клети производили в диапазоне температур 980 - 1120°С, с суммарной степенью обжатия 62 - 68%. Подкат подстуживали до температуры 880 - 990°С. Окончательную деформацию производили в чистовой клети со строго регламентированными обжатиями 10-20% за проход в диапазоне температур 810 - 990°С с суммарной степенью обжатия 50 - 55%, после чего прокат охлаждали на воздухе.Steel was smelted in an oxygen converter, and after out-of-furnace treatment and vacuum treatment, continuous casting into slabs with a cross section of 250 * 1630 mm was carried out. Further, heating was carried out for rolling to temperatures of 1150 - 1300°C and the sheets were rolled to a final thickness of 40 and 50 mm on a two-stand reversing mill (rolling to other thicknesses is also possible). Deformation in the roughing stand was carried out in the temperature range of 980 - 1120°C, with a total reduction ratio of 62 - 68%. The rolling was cooled to a temperature of 880 - 990°C. The final deformation was carried out in the finishing stand with strictly regulated reductions of 10–20% per pass in the temperature range of 810–990°C with a total reduction ratio of 50–55%, after which the rolled product was cooled in air.

Затем прокат нагревали до температур 900 - 950°С и далее осуществляли ускоренное охлаждение до температуры не более 350°С, после чего повторно нагревали до температуры 500 - 690°С с выдержкой 0,8 - 4 мин/мм проката.Then the rolled product was heated to temperatures of 900 - 950°C and then accelerated cooling was carried out to a temperature of not more than 350°C, after which it was reheated to a temperature of 500 - 690°C with a holding time of 0.8 - 4 min/mm of rolled product.

Согласно заявленному способу было проведено 5 экспериментов. Химический состав приведен в таблице 1, технологические параметры приведены в таблице 2, механические свойства приведены в таблице 3.According to the claimed method, 5 experiments were carried out. The chemical composition is given in table 1, the technological parameters are given in table 2, the mechanical properties are given in table 3.

Были испытаны на растяжение цилиндрические образцы по ГОСТ 1497 с расчетной длинной L=5.65√F0, отобранные поперек направления проката и образцы на ударную вязкость по ГОСТ 9454 с V-образным концентратором, отобранные вдоль направления проката.Tensile tests were performed on cylindrical specimens according to GOST 1497 with a calculated length L=5.65√F 0 taken across the rolling direction and impact strength specimens according to GOST 9454 with a V-shaped concentrator taken along the rolling direction.

Как видно из результатов экспериментов, прокат, произведенный по предложенной технологии, характеризуется требуемым уровнем механических свойств. Также, проведенные эксперименты показали, что себестоимость производства стали по заявленной технологии на 2,0 - 3,0% ниже по сравнению с технологией производства по прототипу.As can be seen from the results of the experiments, rolled products produced by the proposed technology are characterized by the required level of mechanical properties. Also, the experiments showed that the cost of steel production according to the declared technology is 2.0 - 3.0% lower compared to the prototype production technology.

Таблица 1
Химический состав проката
Table 1
Chemical composition of rolled products
№ экспериментаexperiment number CC MnMn SiSi SS PP CrCr NiNi CuCu AlAl NbNb TiTi VV MoMo ВIN N2 N 2 11 0,1550.155 1,141.14 0,290.29 0,0020.002 0,0090.009 0,260.26 0,160.16 0,040.04 0,0400.040 0,0270.027 0,0110.011 0,0050.005 0,230.23 0,0020.002 0,0050.005 22 0,1590.159 1,121.12 0,380.38 0,0060.006 0,0090.009 0,410.41 0,060.06 0,020.02 0,0300.030 0,0220.022 0,080.08 0,0040.004 0,150.15 0,00130.0013 0,0060.006 33 0,1810.181 1,241.24 0,290.29 0,0020.002 0,0080.008 0,150.15 0,260.26 0,040.04 0,0400.040 0,0540.054 0,0110.011 0,0050.005 0,280.28 0,0010.001 0,0040.004 44 0,1610.161 1,781.78 0,160.16 0,0050.005 0,0100.010 0,110.11 0,330.33 0,160.16 0,0210.021 0,0490.049 0,080.08 0,0040.004 0,150.15 0,00110.0011 0,0050.005 55 0,1720.172 1,521.52 0,220.22 0,0050.005 0,0080.008 0,310.31 0,180.18 0,310.31 0,0500.050 0,0280.028 0,080.08 0,0040.004 0,150.15 0,00130.0013 0,0050.005

* - в экспериментах содержание мышьяка было 0,00* - in experiments, the content of arsenic was 0.00

Таблица 2
Контролируемые технологические параметры
table 2
Controlled technological parameters
№ экспериментаexperiment number Т нагрева под прокатку, °СHeating temperature for rolling, °C Т начала чистовой прокатки, °СТ start of finishing rolling, °С Т конца чистовой прокатки, °СT end of finishing rolling, °С Т нагрева под термообработку, °СT heating for heat treatment, °С Т охлаждения, °СCooling temperature, °С Т отпуска, °СT vacation, ° С t повторного нагрева, мин/мм прокатаreheating t, min/mm rolled 11 11701170 940940 821821 930930 311311 570570 1,51.5 22 12801280 955955 834834 945945 280280 624624 1,81.8 33 12201220 950950 822822 920920 304304 672672 2,02.0 44 11531153 890890 810810 910910 322322 540540 2,92.9 55 11701170 900900 812812 905905 333333 535535 1,01.0

Таблица 3Table 3 № экспериментаexperiment number Предел прочности, σв, Н/мм2 Tensile strength, σv, N / mm 2 Предел текучести, σт, Н/мм2 Yield strength, σt, N / mm 2 Относительное удлинение, δ5,%Relative elongation, δ5,% Ударная вязкость KCV при минус 40°С, Дж/см2 Impact strength KCV at minus 40°C, J/ cm2 Ударная вязкость KCV при минус 70°С, Дж/см2 Impact strength KCV at minus 70°C, J/ cm2 11 820820 740740 18,518.5 229 / 218 / 116229 / 218 / 116 161 / 181 /198161/181/198 22 790790 700700 19,019.0 233 / 230 / 234233 / 230 / 234 223 / 226 /125223 / 226 / 125 33 789789 693693 19,019.0 229 / 208 / 198229 / 208 / 198 171 / 181 /198171/181/198 44 850850 748748 17,017.0 234 / 233 / 238234 / 233 / 238 225 / 230 / 224225 / 230 / 224 55 810810 721721 17,517.5 224 / 213 / 113224 / 213 / 113 162 / 180 /168162 / 180 / 168

Claims (10)

1. Способ производства хладостойкого листового стального проката, включающий получение заготовки из стали, ее аустенизацию, деформацию путем черновой и чистовой прокаток и охлаждение, отличающийся тем, что заготовку получают из стали, содержащей, мас.%:1. A method for the production of cold-resistant steel sheet, including obtaining a billet from steel, its austenitization, deformation by rough and finish rolling and cooling, characterized in that the billet is obtained from steel containing, wt.%: УглеродCarbon 0,04 - 0,200.04 - 0.20 КремнийSilicon 0,1 - 0,50.1 - 0.5 МарганецManganese 0,9 - 1,90.9 - 1.9 СераSulfur не более 0,009no more than 0.009 ФосфорPhosphorus не более 0,015no more than 0.015 ХромChromium не более 0,5no more than 0.5 НикельNickel не более 0,4no more than 0.4 МедьCopper не более 0,4no more than 0.4 АлюминийAluminum 0,02 - 0,070.02 - 0.07 ВанадийVanadium 0,002 - 0,100.002 - 0.10 НиобийNiobium 0,01 - 0,100.01 - 0.10 ТитанTitanium 0,003 - 0,100.003 - 0.10 МолибденMolybdenum 0,05 - 0,50.05 - 0.5 АзотNitrogen не более 0,010no more than 0.010 КальцийCalcium не более 0,005no more than 0.005 БорBor не более 0,005no more than 0.005 МышьякArsenic не более 0,08no more than 0.08 ЦирконийZirconium не более 0,2no more than 0.2 Железо и неизбежные примесиIron and inevitable impurities остальное,rest,
аустенизацию путем нагрева заготовки под прокатку осуществляют до температуры 1150 - 1300°С, начинают чистовую прокатку при температуре 880 - 990°С, а заканчивают при температуре 810 - 920°С, далее осуществляют охлаждение полученного листового стального проката на воздухе до температуры окружающей среды, затем выполняют его термообработку, при которой производят нагрев до температуры 900 - 950°С, ускоренное охлаждение водой до температуры не более 350°С, повторный нагрев до температуры 500 - 690°С и последующее охлаждение на воздухе.austenization by heating the billet for rolling is carried out to a temperature of 1150 - 1300°C, finishing rolling is started at a temperature of 880 - 990°C, and finished at a temperature of 810 - 920°C, then the resulting rolled steel sheet is cooled in air to ambient temperature, then its heat treatment is performed, during which heating is carried out to a temperature of 900 - 950°C, accelerated cooling with water to a temperature of not more than 350°C, reheating to a temperature of 500 - 690°C and subsequent cooling in air. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что листовой стальной прокат характеризуется следующими характеристиками:2. The method according to p. 1, characterized in that the rolled steel sheet is characterized by the following characteristics: предел текучести не менее 690 МПа,yield strength not less than 690 MPa, предел прочности не менее 770 МПа,ultimate strength not less than 770 MPa, относительное удлинение не менее 14%.relative elongation not less than 14%. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продолжительность нагрева под прокатку составляет не менее 2,5 час.3. The method according to p. 1, characterized in that the duration of heating for rolling is at least 2.5 hours. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продолжительность повторного нагрева составляет 0,8 - 4,0 мин/мм проката.4. The method according to p. 1, characterized in that the duration of reheating is 0.8 - 4.0 min / mm rolled. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеродный эквивалент стали составляет 0,41 - 0,55.5. The method according to p. 1, characterized in that the carbon equivalent of steel is 0.41 - 0.55.
RU2022114831A 2022-06-01 Method for the production of cold-resistant rolled steel sheet RU2792549C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792549C1 true RU2792549C1 (en) 2023-03-22

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810463C1 (en) * 2023-08-04 2023-12-27 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for producing high-strength hot-rolled steel

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2295881C (en) * 1997-07-28 2005-10-18 Nippon Steel Corporation Method for producing ultra-high strength, weldable steels with superior toughness
RU2345149C2 (en) * 2006-09-28 2009-01-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Cold-resistant rolled plate manufacturing method (versions)
CN101956147A (en) * 2010-09-29 2011-01-26 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 High-strength low-crack sensitive slab and manufacture method thereof
RU2615667C1 (en) * 2015-12-09 2017-04-06 Публичное акционерное общество "Северсталь" Method of producing hot-rolled sheets of low-alloyed steel of k65 strength grade for longitudinal electric-welded pipes
RU2638479C1 (en) * 2016-12-20 2017-12-13 Публичное акционерное общество "Северсталь" HOT-ROLLED SHEET OF LOW-ALLOY STEEL WITH THICKNESS FROM 15 TO 165 mm AND METHOD OF ITS PRODUCTION
RU2745831C1 (en) * 2020-08-11 2021-04-01 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2295881C (en) * 1997-07-28 2005-10-18 Nippon Steel Corporation Method for producing ultra-high strength, weldable steels with superior toughness
RU2345149C2 (en) * 2006-09-28 2009-01-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Cold-resistant rolled plate manufacturing method (versions)
CN101956147A (en) * 2010-09-29 2011-01-26 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 High-strength low-crack sensitive slab and manufacture method thereof
RU2615667C1 (en) * 2015-12-09 2017-04-06 Публичное акционерное общество "Северсталь" Method of producing hot-rolled sheets of low-alloyed steel of k65 strength grade for longitudinal electric-welded pipes
RU2638479C1 (en) * 2016-12-20 2017-12-13 Публичное акционерное общество "Северсталь" HOT-ROLLED SHEET OF LOW-ALLOY STEEL WITH THICKNESS FROM 15 TO 165 mm AND METHOD OF ITS PRODUCTION
RU2745831C1 (en) * 2020-08-11 2021-04-01 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for producing high-strength thick-steel steel rolling on a reversing mill

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810463C1 (en) * 2023-08-04 2023-12-27 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for producing high-strength hot-rolled steel
RU2815949C1 (en) * 2023-08-09 2024-03-25 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11279986B2 (en) Cold-rolled high-strength steel having tensile strength of not less than 1500 MPA and excellent formability, and manufacturing method therefor
KR101232972B1 (en) Method of producing high-strength steel plates with excellent ductility and plates thus produced
JP6893560B2 (en) Tempered martensitic steel with low yield ratio and excellent uniform elongation and its manufacturing method
KR101540507B1 (en) Ultra high strength cold rolled steel sheet having excellent ductility and delayed fracture resistance and method for manufacturing the same
EP3559299A1 (en) High-strength cold rolled steel sheet having high formability and a method of manufacturing thereof
CN116288009A (en) Automobile component having high strength and excellent durability and method for manufacturing the same
RU2393239C1 (en) Procedure for production of plate iron low-alloyed strip
CN109385570B (en) High-strength steel plate and manufacturing method thereof
KR20220095237A (en) Hot rolled steel sheet and its manufacturing method
RU2691809C1 (en) Method for production of heavy-duty high-strength wear-resistant rolled stock (versions)
RU2737690C1 (en) Method for production of hot-rolled sheets from low-alloy steel for production of critical metal structures
CN109207851B (en) Ultrahigh-strength steel plate and manufacturing method thereof
RU2792549C1 (en) Method for the production of cold-resistant rolled steel sheet
KR100985322B1 (en) High strength cold rolled steel sheet having superior workability
KR102468051B1 (en) Ultra high strength steel sheet having excellent ductility and method for manufacturing thereof
RU2593803C1 (en) Method for production of pipe steel plate, micro alloyed with boron
KR20150001469A (en) High strength cold-rolled steel sheet and method of manufacturing the cold-rolled steel sheet
KR20120132834A (en) High strength cold-rolled steel sheet and method of manufacturing the cold-rolled steel sheet
RU2696186C2 (en) Method of producing sheet rolled products from low-alloy pipe steel
KR20120097173A (en) High strength steel sheet and method of manufacturing the same
RU2629420C1 (en) Method of production of high-strength rolled products with high cold resistance
RU2759106C1 (en) Method for manufacturing hot-rolled sheets from cryogenic steel (variants)
RU2699696C1 (en) Method of producing cold-resistant rolled sheet of increased strength
CN115210398B (en) Steel sheet, member, and method for producing same
KR101412365B1 (en) High strength steel sheet and method of manufacturing the same