RU2796666C1 - Method for production of hot-rolled steel strips - Google Patents
Method for production of hot-rolled steel strips Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796666C1 RU2796666C1 RU2022118027A RU2022118027A RU2796666C1 RU 2796666 C1 RU2796666 C1 RU 2796666C1 RU 2022118027 A RU2022118027 A RU 2022118027A RU 2022118027 A RU2022118027 A RU 2022118027A RU 2796666 C1 RU2796666 C1 RU 2796666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hot
- steel
- production
- temperature
- martensite
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве горячекатаных стальных полос, предназначенных для производства деталей машин и механизмов с гарантией изготовления изделий методом холодной деформации (например, холодной штамповкой) и нанесения покрытий у потребителя (покраска).The invention relates to the field of metallurgy and can be used in the production of hot-rolled steel strips intended for the production of machine parts and mechanisms with a guarantee of manufacturing products by cold deformation (for example, cold stamping) and coating at the consumer (painting).
Известен способ производства высокопрочной многофазной стали с минимальной устойчивостью на разрыв 580 МПа преимущественно с двухфазной структурой для горячекатаной стальной полосы, состоящей из элементов в мас.%: углерод 0,075 до ≤ 0,105; кремний 0,200 до ≤ 0,300; марганец 1,000 до ≤ 2,000; хром 0,280 до ≤ 0,480; алюминий 0,010 до ≤ 0,060; фосфор ≤0,020; ниобий ≥0,005 до ≤ 0,025; азот ≤0,0100; сера ≤0,0050; остальное - железо, включая обычные сопутствующие стали не перечисленные выше. Способ включает непрерывный отжиг для создания двухфазной структуры, при этом горячекатаную стальную полосу нагревают в печи непрерывного отжига до температуры в диапазоне 700-950°C и указанную нагретую стальную полосу охлаждают от температуры отжига до промежуточной температуры 200-250°C со скоростью охлаждения 15-100°C/с, а затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды со скоростью охлаждения 2-30°C/с (Патент РФ 2615957, опубл. 10.05.2016 г., МПК C21D 8/02, C21D 9/46, C22C 38/00, C23C 2/06).A method is known for the production of high-strength multi-phase steel with a minimum tensile strength of 580 MPa, mainly with a two-phase structure for a hot-rolled steel strip, consisting of elements in wt.%: carbon 0.075 to ≤ 0.105; silicon 0.200 to ≤ 0.300; manganese 1,000 to ≤ 2,000; chromium 0.280 to ≤ 0.480; aluminum 0.010 to ≤ 0.060; phosphorus ≤0.020; niobium ≥0.005 to ≤ 0.025; nitrogen ≤0.0100; sulfur ≤0.0050; the rest is iron, including the usual accompanying steels not listed above. The method includes continuous annealing to create a two-phase structure, wherein the hot-rolled steel strip is heated in a continuous annealing furnace to a temperature in the range of 700-950°C and said heated steel strip is cooled from the annealing temperature to an intermediate temperature of 200-250°C with a cooling rate of 15- 100°C/s, and then cooled in air to ambient temperature with a cooling rate of 2-30°C/s (RF Patent 2615957, publ. 10.05.2016, IPC C21D 8/02, C21D 9/46, C22C 38/00, C23C 2/06).
Недостатком известного способа является обязательное применение дополнительной операции отжига, что в свою очередь приводит к экономической нецелесообразности применения данного способа, а также наличие недопустимого дефекта на поверхности проката в виде «тигровой» (красной) окалины.The disadvantage of the known method is the mandatory use of an additional annealing operation, which in turn leads to the economic inexpediency of using this method, as well as the presence of an unacceptable defect on the surface of the rolled product in the form of "tiger" (red) scale.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства горячекатаной высокопрочной двухфазной стали, содержащей, мас.%: 0,06-0,09 углерода, 0,8-2,0 марганца, не менее 0,4 хрома, не более 0,08 кремния, не более 0,05 фосфора, 0,005-0,010 азота, остальное железо неизбежные примеси, при этом отношение Al/N не более 10 и суммарное содержание ниобия, титана и молибдена не более 0,015. Нагрев сляба осуществляют при температуре 1150-1300°С, горячую прокатку проводят с температурой конца прокатки 800-850°С, далее полосу охлаждают со скоростью 40-70°С/сек и до температуры смотки ниже 100°С, при этом полоса имеет структуру феррит плюс мартенсит, не содержащий перлит и бейнит, объемная доля мартенсита 10-25%. Горячекатаная полоса имеет предел прочности на разрыв по меньшей мере 590 МПА и относительное удлинение по меньшей мере 17,5% (Международная заявка WO2014149505, опубл.25.09.2014, МПК C21D 8/02, B21B 1/24).The closest in technical essence to the proposed invention is a method for the production of hot-rolled high-strength two-phase steel containing, wt.%: 0.06-0.09 carbon, 0.8-2.0 manganese, not less than 0.4 chromium, not more than 0 0.08 silicon, no more than 0.05 phosphorus, 0.005-0.010 nitrogen, the rest of the iron are inevitable impurities, while the Al / N ratio is not more than 10 and the total content of niobium, titanium and molybdenum is not more than 0.015. The slab is heated at a temperature of 1150-1300°C, hot rolling is carried out with a temperature of the end of rolling of 800-850°C, then the strip is cooled at a rate of 40-70°C/sec and to a coiling temperature below 100°C, while the strip has a structure ferrite plus martensite, free of pearlite and bainite, volume fraction of martensite 10-25%. The hot-rolled strip has a tensile strength of at least 590 MPa and an elongation of at least 17.5% (International application WO2014149505, publ. 25.09.2014, IPC C21D 8/02, B21B 1/24).
Недостатком известного способа является низкий выход годного горячекатаного проката в связи с получаемой высокой анизотропией свойств, неудовлетворительным качеством по планшетности полосы, с короблением металлопроката, высоким пружинением металла при смотке и дальнейшей обработке при холодной штамповке.The disadvantage of this method is the low yield of suitable hot-rolled steel due to the resulting high anisotropy of properties, unsatisfactory quality in terms of flatness of the strip, warping of rolled metal, high springback of the metal during winding and further processing during cold stamping.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение выхода годных горячекатаных полос за счет повышения комплекса механических свойств: улучшении анизотропии и пригодности полос к дальнейшей обработке.The technical result of the invention is to increase the yield of suitable hot-rolled strips by increasing the complex of mechanical properties: improving the anisotropy and suitability of the strips for further processing.
Технический результат достигается тем, что в способе производства горячекатаных стальных полос, включающем выплавку стали, непрерывную разливку в слябы, нагрев слябов, горячую прокатку, охлаждение и смотку полос в рулоны, согласно изобретению выплавляют сталь, содержащую, мас.%: The technical result is achieved by the fact that in the method for the production of hot-rolled steel strips, including steel smelting, continuous casting into slabs, heating of slabs, hot rolling, cooling and winding of strips into coils, according to the invention, steel is smelted containing, wt.%:
причем отношение кремния к фосфору в выплавляемой стали составляет 3-7, температуру конца горячей прокатки поддерживают в диапазоне 800-870 °С, охлаждение ведут в течение 5-25с со скоростью 8-30°С/с до температуры 650-800°С, а затем со скоростью 40-80 °С/с до температуры смотки не более 300°С, с обеспечением формирования в полосах структуры, содержащей 70-90% феррита и 10-30% мартенсита или мартенсита и непревращенного аустенита.moreover, the ratio of silicon to phosphorus in the steel being cast is 3-7, the temperature of the end of hot rolling is maintained in the range of 800-870 ° C, cooling is carried out for 5-25 s at a rate of 8-30 ° C / s to a temperature of 650-800 ° C, and then at a speed of 40-80 ° C / s to a coiling temperature of not more than 300 ° C, ensuring the formation in the strips of a structure containing 70-90% ferrite and 10-30% martensite or martensite and untransformed austenite.
После смотки проводят травление горячекатаных полос.After winding, pickling of hot-rolled strips is carried out.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
Углерод - один из упрочняющих элементов. Содержание углерода менее 0,04% не позволяет достигнуть требуемой прочности. В то же время увеличение содержания углерода более 0,09% приводит к неравномерности свойств по ее толщине в результате зональной ликвации и при охлаждении стали из γ-области сдвигает ферритный «нос» вправо, уменьшая таким образом количество полигонального феррита и увеличивая количество низкоуглеродистого бейнита (или игольчатого феррита). Одновременно возрастает доля γ-фазы к моменту смотки, что увеличивает прочность и уменьшает пластичность стали ниже нормы.Carbon is one of the hardening elements. The carbon content of less than 0.04% does not allow to achieve the required strength. At the same time, an increase in the carbon content of more than 0.09% leads to uneven properties across its thickness as a result of zonal segregation and, when the steel is cooled from the γ-region, it shifts the ferrite “nose” to the right, thus reducing the amount of polygonal ferrite and increasing the amount of low-carbon bainite ( or acicular ferrite). At the same time, the proportion of the γ-phase increases by the time of winding, which increases the strength and reduces the ductility of the steel below the norm.
Наличие кремния способствует улучшению раскисленности стали и значительно ускоряет выделение полигонального феррита в низколегированных сталях. В то же время увеличение содержания кремния более 0,3% сопровождается возрастанием грубой «тигровой» окалины на поверхности проката и способствует увеличению количества силикатных включений. The presence of silicon contributes to the improvement of steel deoxidation and significantly accelerates the precipitation of polygonal ferrite in low-alloy steels. At the same time, an increase in the silicon content of more than 0.3% is accompanied by an increase in coarse "tiger" scale on the surface of the rolled products and contributes to an increase in the amount of silicate inclusions.
Марганец обеспечивает твердорастворное упрочнение. Содержание марганца свыше 1,5 % ухудшает свариваемость и проводит к грубой зональной ликвации.Manganese provides solid solution strengthening. A manganese content of more than 1.5% impairs weldability and leads to coarse zonal segregation.
Суммарное содержание хрома и молибдена свыше 1,0 % снижают пластичность стали, а также экономически нецелесообразно.The total content of chromium and molybdenum over 1.0% reduces the ductility of steel, and is also not economically feasible.
Отношение кремния к фосфору в диапазоне 3-7 является необходимым для исключения «тигровой» (красной) окалины на поверхности проката. The ratio of silicon to phosphorus in the range of 3-7 is necessary to eliminate the "tiger" (red) scale on the surface of the rolled products.
Окончание прокатки при температуре 800-870 °С необходимо для максимального измельчения зерна. The end of rolling at a temperature of 800-870 °C is necessary for maximum grain refinement.
Охлаждение в течение 5-25 сек. со скоростью 8-30°С/с до температуры 650-800 °С требуется для протекания фазового превращения при охлаждении на отводящем рольганге, чтобы выделить требуемое количество феррита 70-90 %. Cooling for 5-25 sec. at a rate of 8-30°C/s to a temperature of 650-800°C is required for the phase transformation to occur during cooling on the discharge roller table in order to isolate the required amount of ferrite 70-90%.
При дальнейшем охлаждении от температуры 650-800 °С со скоростью 40-80°С/с до температуры смотки не более 300 °С непревращенный аустенит, обогащенный углеродом, превращается в мартенсит или/и м/а-фаза 10-30%. При температуре смотки выше 300 °С и/или снижении скорости охлаждения ниже 40-80 °С/с в структуре появляется бейнит (или перлит), прочностные свойства снижаются, штампуемость ухудшается.With further cooling from a temperature of 650-800 °C at a rate of 40-80 °C/s to a coiling temperature of no more than 300 °C, untransformed austenite enriched in carbon turns into martensite or/and m/a-phase 10-30%. When the coiling temperature is above 300 °C and/or the cooling rate drops below 40-80 °C/s, bainite (or perlite) appears in the structure, the strength properties decrease, and the formability deteriorates.
Пример реализации способа.An example of the implementation of the method.
В кислородном конвертере выплавили стали, химический состав которых приведен в таблице 1. Выплавленную сталь разливали на машине непрерывного литья в слябы. Слябы нагревали в нагревательной печи с шагающими балками и прокатывали на непрерывном широкополосном стане 2000. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждали до определенных температур и сматывали в рулоны. Охлажденные рулоны подвергали соляно-кислотному травлению в непрерывном травильном агрегате. Технологические параметры и механические свойства проката приведены в таблице 2. In an oxygen converter, steels were smelted, the chemical composition of which is shown in Table 1. The smelted steel was cast into slabs by a continuous casting machine. The slabs were heated in a walking beam heating furnace and rolled on a 2000 continuous wide strip mill. The cooled rolls were subjected to hydrochloric acid pickling in a continuous pickling unit. Technological parameters and mechanical properties of rolled products are shown in Table 2.
Из таблицы 2 следует, что при реализации заявленного способа производства (вариант № 3) достигается увеличение выхода годного за счет повышения комплекса механическихFrom table 2 it follows that when implementing the claimed production method (option No. 3), an increase in yield is achieved by increasing the complex of mechanical
Химический состав сталиTable 1
Chemical composition of steel
Технологические параметры и механические свойства прокатаtable 2
Technological parameters and mechanical properties of rolled products
(бейнит 35%)-
(bainite 35%)
(бейнит 30%)-
(bainite 30%)
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2796666C1 true RU2796666C1 (en) | 2023-05-29 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014149505A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Thyssenkrupp Steel Usa, Llc | Method of producting hot rolled high strength dual phase steels using room temperature water quenching |
US20140352852A1 (en) * | 2011-12-27 | 2014-12-04 | Jfe Steel Corporation | Hot rolled high tensile strength steel sheet and method for manufacturing same |
RU2547087C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of production of higher-strength hot-rolled stock |
RU2551324C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-05-20 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Manufacturing method of strips of low-alloyed weld steel |
EP2949772A4 (en) * | 2013-04-04 | 2016-06-01 | Jfe Steel Corp | Hot-rolled steel sheet and method for manufacturing same |
RU2689348C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-05-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for production of hot-rolled high-strength rolled metal |
RU2773478C1 (en) * | 2021-11-26 | 2022-06-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for producing hot rolled rolls from low alloy steel |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140352852A1 (en) * | 2011-12-27 | 2014-12-04 | Jfe Steel Corporation | Hot rolled high tensile strength steel sheet and method for manufacturing same |
WO2014149505A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Thyssenkrupp Steel Usa, Llc | Method of producting hot rolled high strength dual phase steels using room temperature water quenching |
EP2949772A4 (en) * | 2013-04-04 | 2016-06-01 | Jfe Steel Corp | Hot-rolled steel sheet and method for manufacturing same |
RU2551324C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-05-20 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Manufacturing method of strips of low-alloyed weld steel |
RU2547087C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of production of higher-strength hot-rolled stock |
RU2689348C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-05-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for production of hot-rolled high-strength rolled metal |
RU2773478C1 (en) * | 2021-11-26 | 2022-06-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for producing hot rolled rolls from low alloy steel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111979489B (en) | 780 MPa-grade high-plasticity cold-rolled DH steel and preparation method thereof | |
JP4640130B2 (en) | High-strength cold-rolled steel sheet with small variation in mechanical properties and method for producing the same | |
CA2941202C (en) | Method for producing a high-strength flat steel product | |
EP3556894B1 (en) | Ultra-high strength steel sheet having excellent bendability and manufacturing method therefor | |
CN112048681A (en) | 980 MPa-grade high-formability cold-rolled DH steel and preparation method thereof | |
CN108929986B (en) | High-strength wear-resistant hot rolled steel plate for automobile braking and production process thereof | |
JP2011052317A (en) | Dual phase steel sheet and method for manufacturing the same | |
CN111663085B (en) | Ultrahigh-strength and plastic hot-rolled austenite low-density steel and production method thereof | |
CN110551939A (en) | Hot-dip galvanized steel plate with yield strength of 320MPa and production method thereof | |
US20230058956A1 (en) | Hot rolled and steel sheet and a method of manufacturing thereof | |
JPH11343535A (en) | Coating/baking hardening type high tensile strength steel plate and its production | |
JP2003105446A (en) | High strength hot rolled steel sheet, and production method therefor | |
JP2022550329A (en) | Double phase steel with high hole expandability and method for producing the same | |
CN110079734B (en) | Low-carbon bainite steel and preparation method thereof | |
CN116949357A (en) | 850 MPa-level environment-friendly pickling-free low-density high-strength steel and preparation method thereof | |
RU2796666C1 (en) | Method for production of hot-rolled steel strips | |
JP4010131B2 (en) | Composite structure type high-tensile cold-rolled steel sheet excellent in deep drawability and manufacturing method thereof | |
JP5481941B2 (en) | Hot-rolled steel sheet for high-strength cold-rolled steel sheet, method for producing the same, and method for producing high-strength cold-rolled steel sheet | |
WO2013084477A1 (en) | High-strength cold-rolled steel sheet having excellent aging resistance and bake hardenability | |
KR101353551B1 (en) | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
RU2676543C1 (en) | Hot-rolled products from the structural steel manufacturing method | |
JP2022535255A (en) | Cold-rolled and coated steel sheet and method for producing same | |
JP3870840B2 (en) | Composite structure type high-tensile cold-rolled steel sheet excellent in deep drawability and stretch flangeability and method for producing the same | |
KR20210079720A (en) | Alloyed hot dip galvanized steel sheet and manufacturing method thereof | |
RU2815952C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel |