RU2799194C1

RU2799194C1 - Method for production of low-alloyed plate with increased fire resistance using a reversing mill

Info

Publication number: RU2799194C1
Application number: RU2022132639A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Юлов; Павел Александрович Глухов; Филипп Иосифович Мезин; Александр Александрович Комиссаров; Сергей Михайлович Тихонов; Денис Валерьевич Кузнецов; Максим Юрьевич Матросов; Екатерина Викторовна Шульга; Денис Васильевич Тен
Original assignee: Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Filing date: 2022-12-13
Publication date: 2023-07-04

Abstract

FIELD: sheet metal.

SUBSTANCE: invention relates to the production of sheet metal with increased fire resistance with rolling using a reversing mill. The method includes steel smelting in a steel-smelting unit, out-of-furnace processing, obtaining a continuously cast billet, austenitizing the resulting billet, rough rolling to the thickness of the intermediate roll, its intermediate chilling, finishing rolling with a regulated end-of-rolling temperature, and accelerated water cooling of the resulting sheet to a given temperature. The austenitization of a continuously cast billet is carried out at a temperature at the outlet of the methodical furnace of at least 1200° C. Rough rolling of the billet is carried out to the thickness of the intermediate roll H. The intermediate roll is cooled to the temperature of the start of finishing rolling, determined from the ratio T=(900+N/k₂),°C, where k₂ =0.6-2. Finish rolling is carried out at a value of single relative reductions of not more than 25%, the temperature of the finish rolling end is set in the range of 810-920°C. Accelerated cooling of sheets after rolling is carried out to a temperature of 530-600°C.

EFFECT: fire-resistant sheet metal with high strength characteristics.

4 cl

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано для изготовления листового проката из строительных сталей с повышенной огнестойкостью. The invention relates to the field of metallurgy, in particular to rolling production, and can be used for the manufacture of sheet metal from building steels with increased fire resistance.

Низколегированные малоуглеродистые стали, используемые для изготовления строительных металлоконструкций, не всегда характеризуются достаточно высокой огнестойкостью. Тяжелые последствия пожаров на объектах промышленного и гражданского строительства являются следствием сравнительно низкой огнестойкости строительного металлопроката. При этом основной причиной разрушения металлоконструкций является обычно потеря устойчивости металлоконструкций ввиду критического снижения предела текучести под воздействием высоких температур. Таким образом, разработка новых более совершенных видов высокопрочного огнестойкого листового металлопроката для строительных металлоконструкций и подготовка технических решений для их производства является достаточно актуальной задачей.Low-alloyed low-carbon steels used for the manufacture of building steel structures are not always characterized by a sufficiently high fire resistance. Severe consequences of fires at industrial and civil construction sites are a consequence of the relatively low fire resistance of building rolled metal. In this case, the main reason for the destruction of metal structures is usually the loss of stability of metal structures due to a critical decrease in the yield strength under the influence of high temperatures. Thus, the development of new, more advanced types of high-strength fire-resistant sheet metal for building metal structures and the preparation of technical solutions for their production is a rather urgent task.

Для проката, используемого при изготовлении строительных металлоконструкций, огнестойкость оценивается, как способность материала максимально долго сохранять достаточно высокие значения предела текучести (σ_т) при нагреве до высокой температуры, т.е. сохранять несущую способность всей конструкции в пожароопасных ситуациях. В качестве основного критерия огнестойкости непосредственно строительного проката, без учета характера изготовляемых из него металлоконструкций, обычно принимают степень сохранения предела текучести металла при критической температуре 600°С на уровне не менее, чем 0,6 от его номинальных значений при комнатной температуре. Прокат рассматриваемого сортамента может производиться в толщинах и в толщинах 8-40 мм на реверсивных толстолистовых станах в виде листов. Для изготовления несущих и ограждающих строительных металлоконструкций наиболее часто используется толстолистовой низкоуглеродистый прокат, изготовляемый на реверсивных станах.For rolled products used in the manufacture of building metal structures, fire resistance is evaluated as the ability of a material to maintain sufficiently high values of the yield strength (σ _t ) for as long as possible when heated to a high temperature, i.e. maintain the load-bearing capacity of the entire structure in fire hazardous situations. As the main criterion for the fire resistance of directly building rolled products, without taking into account the nature of the metal structures made from it, the degree of preservation of the metal's yield strength at a critical temperature of 600 ° C is usually taken at a level of not less than 0.6 of its nominal values at room temperature. Rolled products of the considered assortment can be produced in thicknesses and in thicknesses of 8-40 mm on reversible plate mills in the form of sheets. For the manufacture of load-bearing and enclosing building metal structures, thick-plate low-carbon rolled products manufactured on reversing mills are most often used.

Известен способ производства штрипсов из низколегированной стали на реверсивных станах. Технический результат состоит в повышении качества толстолистового проката. Способ включает отливку слябов, их нагрев, многопроходную реверсивную прокатку вначале в черновой, затем в чистовой клети. Нагрев слябов осуществляют до температуры 1150-1200^oС, прокатку в чистовой клети ведут с суммарным обжатием не менее 70% и завершают при температуре не выше 820^oС, причем перед прокаткой в чистовой клети промежуточный раскат подстуживают до температуры 920-980^oС. Кроме того, прокатку в черновой клети ведут с обжатием за проход не менее 8%, а слябы отливают из стали, содержащей мас. %: 0,003-0,14 углерода, 0,15-0,70 кремния, 0,50-1,65 марганца, не более 0,3 хрома, не более 0,3 никеля, не более 0,3 меди, 0,02-0,05 алюминия, 0,005-0,03 титана, 0,02-0,14 ванадия, 0,015-0,060 ниобия, не более 0,15 молибдена, 0,0003-0,05 кальция, остальное - железо и примеси [1]. A known method for the production of strips of low alloy steel on reversing mills. The technical result consists in improving the quality of thick rolled products. The method includes casting of slabs, their heating, multi-pass reverse rolling, first in the roughing, then in the finishing stand. Slabs are heated to a temperature of 1150-1200 ^o C, rolling in the finishing stand is carried out with a total reduction of at least 70% and completed at a temperature not higher than 820 ^o C, and before rolling in the finishing stand, the intermediate roll is cooled to a temperature of 920-980 ^o C. In addition, rolling in the roughing stand is carried out with a reduction per pass of at least 8%, and the slabs are cast from steel containing wt. %: 0.003-0.14 carbon, 0.15-0.70 silicon, 0.50-1.65 manganese, not more than 0.3 chromium, not more than 0.3 nickel, not more than 0.3 copper, 0, 02-0.05 aluminum, 0.005-0.03 titanium, 0.02-0.14 vanadium, 0.015-0.060 niobium, no more than 0.15 molybdenum, 0.0003-0.05 calcium, the rest is iron and impurities [ 1].

К недостаткам данного способа можно отнести то, что толстолистовой прокат, полученный согласно известному способу, характеризуется сравнительно низким уровнем низкотемпературной ударной вязкости, необходимой для строительного проката. Это связано с низкой скоростью охлаждения в естественных условиях (на воздухе) полученного листа до температуры окружающей среды. Кроме того, получаемый при использовании указанного способа листовой прокат из низколегированной стали не обладает достаточно высокой огнестойкостью. В то же время требования по огнестойкости являются достаточно важными для строительных металлоконструкций в случае использования для ответственных зданий и сооружений. Это обуславливает необходимость разработки технических решений, обеспечивающих производство на реверсивном стане строительного проката с повышенной огнестойкостью.The disadvantages of this method include the fact that the plate, obtained according to the known method, is characterized by a relatively low level of low-temperature impact strength required for structural steel. This is due to the low rate of natural cooling (in air) of the resulting sheet to ambient temperature. In addition, low-alloy steel sheets obtained using this method do not have a sufficiently high fire resistance. At the same time, the requirements for fire resistance are quite important for building metal structures if used for critical buildings and structures. This necessitates the development of technical solutions that ensure the production of structural steel with increased fire resistance on a reversing mill.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства на реверсивном стане огнестойкого листового проката 06МБФ в толщинах 8…40 мм, включающий получение заготовки из низколегированной малоуглеродистой стали, содержащей, мас. %: С=0,09; Mn=0,79; Si=0,32; Cr=0,76; Ni=0,20; Cu=0,13; Mo=0,12; Al=0,04; Nb=0,02; V=0,06; Ti=0,023; N=0,008 с высокой чистотой по вредным примесям S<0,005%; P<0,010%; железо и примеси – остальное. Указанные листы изготовляют на толстолистовом реверсивном стане 2800 ПАО «Уральская сталь». Температура начала деформации составляет 1200-1210°C, а ее окончания 760-1000°C в зависимости от толщины листов. Полученный прокат подвергают термической обработке - ускоренному отпуску или закалке с ускоренным отпуском [2]. The closest in its technical essence to the present invention is a method for the production of fire-resistant sheet metal 06MBF in thicknesses of 8 ... %: C=0.09; Mn=0.79; Si=0.32; Cr=0.76; Ni=0.20; Cu=0.13; Mo=0.12; Al=0.04; Nb=0.02; V=0.06; Ti=0.023; N=0.008 with high purity for harmful impurities S<0.005%;P<0.010%; iron and impurities - the rest. These sheets are produced on a thick-plate reversing mill 2800 of Ural Steel PJSC. The temperature of the beginning of deformation is 1200-1210°C, and its end is 760-1000°C, depending on the thickness of the sheets. The resulting rolled product is subjected to heat treatment - accelerated tempering or quenching with accelerated tempering [2].

Общим с предлагаемым техническим решением является назначение изобретения, а также наличие на стадии прокатки таких операций, как получение заготовки из стали схожего качественного и количественного состава, аустенизацию заготовки, предварительная и окончательная деформации, термообработка. Указанный способ обеспечивает получение уровня механических свойств проката, соответствующего требованиям к строительной стали С355. Однако, часто для строительства необходим более высокопрочный огнестойкий прокат с более высоким уровнем прочностных характеристик - предела текучести при условной температуре пожара 600°С. Также актуальной задачей является снижение стоимости легирования, так как присутствующий в составе стали 06МБФ молибден значительно удорожает сталь, тем самым ограничивая ее применимость. Это обуславливает необходимость разработки способа производства низколегированных листового проката для строительных металлоконструкций с более высокими значениями прочностных характеристик и огнестойкости.In common with the proposed technical solution is the purpose of the invention, as well as the presence at the rolling stage of such operations as obtaining a workpiece from steel of a similar qualitative and quantitative composition, austenitization of the workpiece, preliminary and final deformation, and heat treatment. This method provides a level of mechanical properties of rolled products that meet the requirements for structural steel C355. However, construction often requires higher-strength fire-resistant rolled products with a higher level of strength characteristics - yield strength at a conditional fire temperature of 600°C. Also, an urgent task is to reduce the cost of alloying, since the molybdenum present in the composition of steel 06MBF significantly increases the cost of steel, thereby limiting its applicability. This necessitates the development of a method for the production of low-alloy sheet products for building metal structures with higher values of strength characteristics and fire resistance.

Технический результат изобретения состоит в получении на реверсивном стане огнестойкого листового проката с высоким уровнем прочностных характеристик. The technical result of the invention consists in obtaining fire-resistant sheet metal with a high level of strength characteristics on a reversing mill.

Данный технический результат достигается тем, что в способе производства на реверсивном стане листового проката с повышенной огнестойкостью, включающем выплавку стали в сталеплавильном агрегате, внепечную обработку, получение непрерывнолитой заготовки, аустенизацию полученной заготовки, черновую прокатку до толщины промежуточного раската, его промежуточное подстуживание, чистовую прокатку с регламентированной температурой конца прокатки и ускоренное водяное охлаждение полученного листа до заданной температуры, согласно изобретению, непрерывнолитую заготовку получают из стали, содержащей, мас.%:This technical result is achieved by the fact that in the method of production on a reversing mill of sheet metal with increased fire resistance, including steel smelting in a steelmaking unit, out-of-furnace processing, obtaining a continuously cast billet, austenitization of the resulting billet, rough rolling to the thickness of the intermediate roll, its intermediate cooling, finishing rolling with a regulated end-of-rolling temperature and accelerated water cooling of the resulting sheet to a predetermined temperature, according to the invention, a continuously cast billet is obtained from steel containing, wt.%:

углерод 0,05-0,09carbon 0.05-0.09

марганец 0,5-0,9manganese 0.5-0.9

кремний 0,20-0,50silicon 0.20-0.50

хром 0,6-0,80chromium 0.6-0.80

медь не более 0,10copper not more than 0.10

никель не более 0,10nickel no more than 0.10

алюминий 0,02-0,06aluminum 0.02-0.06

ванадий 0,07-0,20vanadium 0.07-0.20

титан 0,01-0,03titanium 0.01-0.03

ниобий 0,015-0,040niobium 0.015-0.040

бор не более 0,0015boron not more than 0.0015

сера не более 0,005sulfur not more than 0.005

фосфор не более 0,012phosphorus not more than 0.012

азот не более 0,006nitrogen no more than 0.006

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

при этом суммарное содержание ниобия, ванадия и титана - не превышает 0,25 мас.%, углеродный эквивалент Сэ не превышает 0,37, причем аустенизацию непрерывнолитой заготовки осуществляют при температуре на выходе из методической печи не ниже 1200°С, последующую черновую прокатку заготовки по «поперечной» схеме производят на толщину промежуточного раската Н, которую устанавливают в зависимости от толщины готового листа h из соотношения H=k ₁ *h, мм, где k₁ - эмпирический коэффициент, составляющий k ₁ =2,5-4, после чего промежуточный раскат подстуживают до температуры начала чистовой прокатки, определяемой в зависимости от толщины промежуточного раската из соотношения Т=(900+Н/k₂), °С, где k₂ – эмпирический коэффициент, составляющий k₂= 0,6-2, при этом чистовую прокатку производят при величине единичных относительных обжатий не более 25%, температуру конца чистовой прокатки устанавливают в диапазоне 810-920°С, а ускоренное охлаждение листов после прокатки производят до температуры 530-600°С. at the same time, the total content of niobium, vanadium and titanium does not exceed 0.25 wt.%, the carbon equivalent of Ce does not exceed 0.37, and the austenization of the continuously cast billet is carried out at a temperature at the exit from the process furnace of at least 1200 ° C, subsequent rough rolling of the billet according to the "transverse" scheme, they are produced for the thickness of the intermediate roll H, which is set depending on the thickness of the finished sheet h from the ratio H \u003d k ₁ * h, mm, where k ₁ is an empirical coefficient of k ₁ \u003d 2.5-4 , after after which the intermediate roll is cooled to the temperature of the beginning of finishing rolling, determined depending on the thickness of the intermediate roll from the ratio T \u003d (900 + N / k ₂ ), ° С, where k ₂ is an empirical coefficient of k ₂ \u003d 0.6-2, at the same time, finishing rolling is carried out at a value of single relative reductions of not more than 25%, the temperature of the end of finishing rolling is set in the range of 810-920°C, and accelerated cooling of the sheets after rolling is carried out to a temperature of 530-600°C.

Ускоренное охлаждение листов после прокатки производят со скоростью 15-25°С/сек.Accelerated cooling of sheets after rolling is carried out at a rate of 15-25°C/sec.

После ускоренного охлаждения осуществляют охлаждение листов в штабеле до их температуры не более 100°С. After accelerated cooling, sheets are cooled in a stack to their temperature of not more than 100°C.

Охлаждение листов в штабеле осуществляют при их количестве не менее 10 штук.Cooling of sheets in a stack is carried out with their number of at least 10 pieces.

Сущность изобретения состоит в том, что полное использование ресурса механических и эксплуатационных свойств, имеющегося в низколегированной стали данного химического состава, обеспечивается деформационно-термическим режимом ее производства. Технология прокатки направлена на получение оптимальной ферритно-бейнитной структуры, измельчение элементов микроструктуры, упрочнение твердого раствора, дисперсионное твердение, дислокационное и текстурное упрочнение, обеспечивающие высокий уровень прочностных характеристик и огнестойкости, соответствующий прокату категории прочности не ниже С390П.The essence of the invention lies in the fact that the full use of the resource of mechanical and operational properties available in low-alloy steel of a given chemical composition is ensured by the deformation-thermal mode of its production. The rolling technology is aimed at obtaining an optimal ferrite-bainitic structure, grinding of microstructure elements, hardening of the solid solution, precipitation hardening, dislocation and textural hardening, providing a high level of strength characteristics and fire resistance, corresponding to rolled products of a strength category of at least S390P.

Сначала выплавляют заготовку из стали с заданным химическим составом. Содержание углерода в низколегированной стали определяет ее прочностные характеристики. Содержание углерода менее 0,05% технологически сложно обеспечить на сталеплавильном переделе. В то же время увеличение содержания углерода более 0,09% ухудшает ударную вязкость и огнестойкость рулонной полосы и приводит к появлению неравномерности свойств по ее толщине в результате зональной ликвации.First, a billet is smelted from steel with a given chemical composition. The carbon content in low-alloy steel determines its strength characteristics. The carbon content of less than 0.05% is technologically difficult to ensure in the steelmaking process. At the same time, an increase in the carbon content of more than 0.09% worsens the impact strength and fire resistance of the rolled strip and leads to the appearance of uneven properties over its thickness as a result of zonal segregation.

В низколегированном листовом прокате рассматриваемого сортамента легирование марганцем и хромом способствует твердорастворному упрочнению металла, и, соответственно, повышению его прочностных характеристик. Снижение содержания марганца менее 0,5% приводит к снижению предела текучести и предела прочности ниже допустимых пределов. В то же время содержание марганца не должно превышать 0,9%, поскольку только до этих значений он способствует растворению в твердом растворе микролегирующих элементов, образующих дисперсные термически устойчивые частицы карбонитридных фаз, способствующие повышению огнестойкости. Относительно низкое содержание углерода и марганца способствует получению низких значений углеродного эквивалента, т.е. хорошей свариваемости проката. In low-alloyed sheet products of the considered assortment, alloying with manganese and chromium contributes to the solid-solution hardening of the metal, and, accordingly, to an increase in its strength characteristics. Reducing the manganese content of less than 0.5% leads to a decrease in the yield strength and tensile strength below the allowable limits. At the same time, the manganese content should not exceed 0.9%, since only up to these values does it contribute to the dissolution of microalloying elements in a solid solution, which form dispersed thermally stable particles of carbonitride phases, which contribute to an increase in fire resistance. The relatively low content of carbon and manganese contributes to low carbon equivalent values, i.e. good weldability of rolled products.

Использование кремния необходимо для проведения раскисления стали при выплавке и для повышения прочностных характеристик рулонной полосы. Снижение содержания кремния менее 0,2% существенно усложняет сталеплавильный процесс, за счет негативного влияния на жидкотекучесть расплава, и приводит к неоправданному повышению себестоимости металла. В то же время повышение содержания кремния более 0,5% сопровождается возрастанием количества силикатных включений, снижающих ударную вязкость и огнестойкость проката. Кроме того, это приводит к ухудшению свариваемости полосы. The use of silicon is necessary to carry out the deoxidation of steel during smelting and to improve the strength characteristics of the rolled strip. A decrease in the silicon content of less than 0.2% significantly complicates the steelmaking process, due to a negative effect on the fluidity of the melt, and leads to an unjustified increase in the cost of the metal. At the same time, an increase in the silicon content of more than 0.5% is accompanied by an increase in the amount of silicate inclusions, which reduce the impact strength and fire resistance of rolled products. In addition, this leads to a deterioration in the weldability of the strip.

Алюминий используется для раскисления и модифицирования стали, что не позволяет обеспечить его содержание ниже 0,02%. Связывая излишки азота в нитриды, он подавляет его негативное воздействие на свойства листов. Это обуславливает необходимость снижения содержания алюминия до уровня не более 0,06%.Aluminum is used for deoxidation and modification of steel, which does not allow its content to be below 0.02%. By binding excess nitrogen into nitrides, it suppresses its negative impact on the properties of sheets. This makes it necessary to reduce the aluminum content to a level of not more than 0.06%.

Микролегирование никелем в пределах до 0,10% способствует повышению качества поверхности полосы при прокатке за счет предотвращения налипания металла на рабочие валки и благоприятно сказывается на повышении огнестойкости. В то же время при увеличении содержания никеля более 0,10% эффективность его использования сохраняется прежней, а себестоимость металла возрастает, т.е. имеет место необоснованное удорожание проката. Nickel microalloying in the range up to 0.10% improves the surface quality of the strip during rolling by preventing metal sticking to the work rolls and favorably affects the increase in fire resistance. At the same time, with an increase in the nickel content of more than 0.10%, the efficiency of its use remains the same, and the cost of the metal increases, i.e. there is an unreasonable increase in the cost of rental.

Хром является важным легирующим элементом для сталей рассматриваемого сортамента, поскольку в заявленном диапазоне он уменьшает интенсивность снижения прочностных характеристик металла при пожаре, повышая сопротивление разупрочнению при повышенных температурах. Легирование хромом в количестве не менее 0,6% повышает прочностные характеристики и огнестойкость металла. В заявленных температурных интервалах черновой и чистовой прокатки хром способствует формированию не менее чем 30% микроструктуры низкоуглеродистого бейнита, необходимой как для обеспечения требуемых прочностных свойств проката при комнатной температуре, так и предела текучести при 600°C. В рамках указанной концентрации хром не оказывает вредного влияния на свариваемость полосового проката при производстве строительных металлоконструкций. Однако при увеличении концентрации хрома более 0,8% существенно возрастает себестоимость легирования без улучшения эксплуатационных и механических свойств.Chromium is an important alloying element for steels of the considered assortment, since in the stated range it reduces the intensity of the decrease in the strength characteristics of the metal during a fire, increasing the resistance to softening at elevated temperatures. Alloying with chromium in an amount of at least 0.6% increases the strength characteristics and fire resistance of the metal. In the stated temperature ranges of rough and finish rolling, chromium contributes to the formation of at least 30% of the microstructure of low-carbon bainite, which is necessary both to ensure the required strength properties of rolled products at room temperature and the yield strength at 600°C. Within the specified concentration, chromium does not adversely affect the weldability of flat products in the production of building steel structures. However, with an increase in the chromium concentration of more than 0.8%, the cost of alloying increases significantly without improving the operational and mechanical properties.

В объеме около 0,01% титан необходим для связывания азота в нитриды. Частицы нитрида титана препятствуют росту зерна аустенита в ходе огневого воздействия при пожаре и, соответственно, снижают интенсивность разупрочнения. Однако, для этого содержание титана не должно превышать 0,03%.In a volume of about 0.01%, titanium is needed to bind nitrogen to nitrides. Titanium nitride particles prevent the growth of austenite grains during fire exposure during a fire and, accordingly, reduce the intensity of softening. However, for this, the titanium content should not exceed 0.03%.

В процессе горячей прокатки перед началом ферритного превращения в металле формируются вытянутые зерна наклепанного аустенита с высокой плотностью центров зарождения ферритной фазы, что способствует возникновению в прокате дислокационной ячеистой микроструктуры, обеспечивающей сочетание требуемых прочностных и пластических характеристик металла, в том числе при повышенной температуре. При содержании ниобия 0,015-0,040% мелкодисперсные карбонитриды ниобия тормозят рекристаллизацию аустенита, что способствует измельчению зерна. Ниобий, сохранившийся в твердом растворе после прокатки, повышает устойчивость аустенита и увеличивает долю бейнита в микроструктуре, что благотворно влияет на огнестойкость. Ванадий, содержащийся в количестве 0,07-0,20%, как и часть ниобия, не выделившаяся в виде частиц при прокатке, при рекомендованных режимах конца ускоренного охлаждения, после прокатки сохраняются в твердом растворе. При нагреве проката до температуры пожара эти элементы образуют по границам зерен мелкодисперсные термически устойчивые частицы карбонитридных фаз, которые препятствуют деформации и способствуют повышению огнестойкости. Выделяясь в диапазоне температур 550-600°С, указанные дисперсные частицы повышают атермическую составляющую прочностных характеристик стали и, обладая повышенным сопротивлением к коагуляции, достаточно эффективно сдерживают снижение прочности, в случае повышения температуры при пожаре. Однако, увеличение суммарного содержания указанных элементов более 0,25% может сопровождаться снижением низкотемпературной вязкости проката. Кроме того, это неоправданно ухудшает свариваемость горячекатаных полос при изготовлении металлоконструкций без дальнейшего повышения механических свойств.In the process of hot rolling, before the onset of ferritic transformation, elongated grains of work-hardened austenite with a high density of ferrite phase nucleation centers are formed in the metal, which contributes to the formation of a dislocation cellular microstructure in the rolled product, which provides a combination of the required strength and plastic characteristics of the metal, including at elevated temperatures. When the content of niobium is 0.015-0.040%, finely dispersed niobium carbonitrides inhibit the recrystallization of austenite, which contributes to grain refinement. Niobium remaining in solid solution after rolling increases the stability of austenite and increases the proportion of bainite in the microstructure, which has a beneficial effect on fire resistance. Vanadium, contained in an amount of 0.07-0.20%, as well as part of the niobium, not released in the form of particles during rolling, under the recommended modes of the end of accelerated cooling, remain in solid solution after rolling. When the rolled product is heated to the fire temperature, these elements form finely dispersed thermally stable particles of carbonitride phases along the grain boundaries, which prevent deformation and increase fire resistance. Standing out in the temperature range of 550-600°C, these dispersed particles increase the athermal component of the strength characteristics of steel and, having an increased resistance to coagulation, quite effectively restrain the decrease in strength in the event of an increase in temperature during a fire. However, an increase in the total content of these elements by more than 0.25% may be accompanied by a decrease in the low-temperature toughness of rolled products. In addition, this unnecessarily worsens the weldability of hot-rolled strips in the manufacture of metal structures without further improving the mechanical properties.

Микролегирование в минимальном количестве до 0,004% бором сталей рассматриваемого сортамента позволяет получить после прокатки высокодислокационную бейнитную микроструктуру с вытянутыми вдоль оси прокатки пакетами, что благоприятно сказывается на огнестойкости полученных листов. Также удается повысить ударную вязкость проката, что обусловлено образованием мелкодисперсной фазы – нитрида бора. Microalloying in a minimum amount of up to 0.004% boron of steels of the considered assortment makes it possible to obtain, after rolling, a highly dislocation bainitic microstructure with packages elongated along the rolling axis, which favorably affects the fire resistance of the sheets obtained. It is also possible to increase the impact strength of rolled products, which is due to the formation of a finely dispersed phase - boron nitride.

Сталь предложенного состава может содержать в виде примесей не более 0,012% фосфора и не более 0,005% серы. При указанных предельных концентрациях эти элементы в толстолистовом прокате из стали предложенного состава не оказывают заметного негативного воздействия на механические и эксплуатационные свойства, тогда как их удаление из расплава существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс. Увеличение концентрации этих вредных примесей, особенно – серы, выше предложенных значений существенно ухудшает эксплуатационные характеристики проката и, в особенности, низкотемпературную ударную вязкость.The steel of the proposed composition may contain impurities of not more than 0.012% phosphorus and not more than 0.005% sulfur. At the indicated limiting concentrations, these elements in thick rolled steel of the proposed composition do not have a noticeable negative effect on the mechanical and operational properties, while their removal from the melt significantly increases production costs and complicates the technological process. An increase in the concentration of these harmful impurities, especially sulfur, above the proposed values significantly worsens the operational characteristics of rolled products and, in particular, low-temperature impact strength.

В целом приведенное содержание элементов обеспечивает получение необходимого фазового состава и эксплуатационные свойства толстолистового проката при реализации предлагаемых технологических режимов производства. Углеродный эквивалент полученного проката определяют из принятого для строительных сталей соотношения:In general, the given content of elements provides the necessary phase composition and operational properties of thick rolled products in the implementation of the proposed technological modes of production. The carbon equivalent of the obtained rolled products is determined from the ratio adopted for building steels:

СWITH _эквeq = С+Mn/6 +Si//5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2. = С+Mn/6 +Si//5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2.

Аустенизация непрерывнолитой заготовки под горячую прокатку при температуре на выходе из методической печи не ниже 1200°С является необходимым условием получения равновесной структуры по всему объему заготовки. При этом происходит полное растворение в аустенитной матрице сульфидов, фосфидов, нитридов, легирующих и примесных соединений, карбонитридных упрочняющих частиц. Одновременно повышается технологическая пластичность и деформируемость заготовок при прокатке. Austenitization of a continuously cast billet for hot rolling at a temperature at the outlet of the methodical furnace of at least 1200°C is a necessary condition for obtaining an equilibrium structure over the entire volume of the billet. When this occurs, complete dissolution in the austenitic matrix of sulfides, phosphides, nitrides, alloying and impurity compounds, carbonitride hardening particles. At the same time, the technological plasticity and deformability of the workpieces during rolling increases.

Черновая прокатка заготовки, находящейся в пластичном состоянии после нагрева, является подготовительной ступенью деформации и обеспечивает получение исходной однородной структуры подката путем измельчения зерна аустенита за счет статической рекристаллизации. Она производится по «поперечной» схеме, в соответствии с которой сначала осуществляют получение требуемой ширины листа (разбивка ширины).Rough rolling of the billet, which is in a plastic state after heating, is a preparatory stage of deformation and provides the initial uniform structure of the rolled product by grinding the austenite grain due to static recrystallization. It is produced according to the "transverse" scheme, in accordance with which the required sheet width is first obtained (width breakdown).

Толщину промежуточного раската после черновой прокатки Н устанавливают в зависимости от толщины готового листа h из соотношения H=k ₁ *h, мм где k ₁ - эмпирический коэффициент, составляющий k ₁ =2,5-4,0, поскольку именно такой диапазон толщин позволяет обеспечить требуемое измельчение зерна аустенита при последующей чистовой прокатке за счет развития текстуры и образования субзерен аустенита для формирования дополнительных центров зарождения ферритной фазы.The thickness of the intermediate roll _after _rough rolling H is set depending on the thickness of the finished sheet h from the ratio H=k ₁ *h , mm to ensure the required austenite grain refinement during subsequent finishing rolling due to the development of texture and the formation of austenite subgrains to form additional centers of ferrite phase nucleation.

Диапазон температуры начала чистовой прокатки (температуру конца подстуживания) устанавливают в зависимости от толщины промежуточного раската из соотношения Т =(990+Н/k ₂ ), °С, где k ₂ – эмпирический коэффициент, составляющий k ₂ = 0,6-2,0. Температура конца чистовой прокатки в диапазоне, определяемом указанными значениями коэффициента k ₂, позволяет обеспечить получение высоких прочностных характеристик готового проката. Это дает возможность провести последующую контролируемую чистовую прокатку в области отсутствия рекристаллизации аустенита, и обеспечить получение после превращения мелкозернистой структуры, как фактора, повышающего огнестойкость. The temperature range of the beginning of finishing rolling (the temperature of the end of cooling) is set depending on the thickness of the intermediate roll from the ratio T \u003d (990 + N / k ₂ ), ° С, where k ₂ is an empirical coefficient of k ₂ \u003d 0.6-2, 0 . The temperature at the end of finishing rolling in the range determined by the indicated values of the coefficient k ₂ makes it possible to obtain high strength characteristics of the finished rolled product. This makes it possible to carry out subsequent controlled finishing rolling in the region of no austenite recrystallization, and to obtain a fine-grained structure after transformation as a factor that improves fire resistance.

Чистовую прокатку производят при величине единичных относительных обжатий не более 25%, поскольку в диапазоне малых толщин величина обжатия за проход ограничена энергосиловыми возможностями прокатного стана в результате существенного повышения усилия прокатки. Finish rolling is carried out at a single relative reduction of not more than 25%, since in the range of small thicknesses the reduction per pass is limited by the power capabilities of the rolling mill as a result of a significant increase in the rolling force.

При этом температуру конца чистовой прокатки устанавливают в диапазоне 860-900°С, поскольку при этих температурах обеспечивается возможность начала ускоренного охлаждения листа при температуре для данного состава стали, обеспечивающей оптимальный характер структурно-фазовых превращений. At the same time, the temperature of the finish rolling end is set in the range of 860-900°C, since at these temperatures it is possible to start accelerated cooling of the sheet at a temperature for a given steel composition, which ensures the optimal nature of structural-phase transformations.

Ускоренное охлаждение прокатанного листа до температуры 530-600°С со скоростью 15-25°С/сек позволяет получить мелкодисперсную оптимальную ферритно-перлитную структуру с долей бейнита не менее 30% и морфологию фаз, обеспечивающие высокие прочностные характеристики и необходимый уровень огнестойкости проката.Accelerated cooling of the rolled sheet to a temperature of 530-600°C at a rate of 15-25°C/sec makes it possible to obtain a finely dispersed optimal ferrite-pearlite structure with a bainite content of at least 30% and a phase morphology that provides high strength characteristics and the required level of fire resistance of rolled products.

Для стабилизации свойств полученного проката, после ускоренного охлаждения листы необходимо охлаждать более медленно, чтобы обеспечить снятие остаточных внутренних напряжений. Это позволяет повысить уровень механических свойств полученного проката. Такое медленное охлаждение достигается путем штабелирования листов после ускоренного охлаждения в стопу, содержащую не менее 10 листов, с последующим вылеживанием до температуры не выше 100°С, что способствует получению мелкозернистой равновесной структуры металла.To stabilize the properties of the resulting rolled products, after accelerated cooling, the sheets must be cooled more slowly to ensure the removal of residual internal stresses. This allows you to increase the level of mechanical properties of the resulting rolled products. Such slow cooling is achieved by stacking sheets after accelerated cooling into a stack containing at least 10 sheets, followed by aging to a temperature not exceeding 100°C , which helps to obtain a fine-grained equilibrium structure of the metal.

В целом режимы прокатки и последующего охлаждения огнестойкой стали С390П обеспечивают получение феррито-бейнитной структуры с большой плотностью дислокаций и большим количеством дисперсных фаз, выделяющихся при нагреве до температур пожара, за счет сохранения в твердом растворе определенного количества ванадия и ниобия для последующего выделения в процессе нагрева, что способствует торможению процессов разупрочнения и повышению огнестойкости готового проката до требуемого уровня.In general, the modes of rolling and subsequent cooling of S390P fire-resistant steel provide a ferrite-bainite structure with a high density of dislocations and a large number of dispersed phases that are released when heated to fire temperatures, due to the preservation of a certain amount of vanadium and niobium in the solid solution for subsequent release during heating. , which helps to slow down the processes of softening and increase the fire resistance of finished rolled products to the required level.

Применение способа поясняется примером его реализации при производстве листового проката размером 12×1635х6000 мм, категории прочности С390П. Производят изготовление непрерывнолитых заготовок толщиной 195 мм из стали, содержащей, мас.%: С=0,09; Мn=0,65; Si=0,22; Сr=0,61; Ni=0,04; Nb=0,02; Сu=0,08; Al=0,03; V=0,07; Ti=0,016; В=0,0013; Р=0,008; N₂ =0,005 железо и примеси, с содержанием каждого примесного элемента менее 0,03% – остальное. При этом суммарное содержание ниобия, ванадия и титана составляет 0,106%, т.е. соответствует условиям рассматриваемого технического решения. Углеродный эквивалент полученной стали составляет Сэ = 0,345, т.е. соответствует заявленному диапазону.The application of the method is illustrated by an example of its implementation in the production of sheet metal with a size of 12 × 1635x6000 mm, strength category S390P. Produce the manufacture of continuously cast billets with a thickness of 195 mm from steel containing, wt.%: C=0,09; Mn=0.65; Si=0.22; Cr=0.61; Ni=0.04; Nb=0.02; Cu=0.08; Al=0.03; V=0.07; Ti=0.016; B=0.0013; P=0.008; N ₂ \u003d 0.005 iron and impurities, with the content of each impurity element less than 0.03% - the rest. In this case, the total content of niobium, vanadium and titanium is 0.106%, i.e. corresponds to the conditions of the considered technical solution. The carbon equivalent of the resulting steel is Ce = 0.345, i.e. corresponds to the stated range.

Следует также отметить, что выплавленная сталь предложенного состава содержала в виде примесей 0,008% фосфора и 0,004% серы. При указанных предельных концентрациях эти элементы в подобной стали не оказывают заметного негативного воздействия на качество проката, тогда как их удаление из расплава существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс.It should also be noted that the smelted steel of the proposed composition contained 0.008% phosphorus and 0.004% sulfur as impurities. At the indicated limiting concentrations, these elements in such steel do not have a noticeable negative effect on the quality of rolled products, while their removal from the melt significantly increases production costs and complicates the technological process.

При нагреве непрерывнолитой заготовки до температуры 1210°С в течении 7 часов, происходила аустенизация низколегированной стали, растворение дисперсных карбонитридных упрочняющих частиц. После выдачи заготовки из печи осуществляли её черновую прокатку до толщины промежуточного раската Н=36 мм, что соответствует заявленному диапазону H=k ₁ *h=(3*12)=36. Затем производили подстуживание указанного раската на рольганге стана, путем естественного охлаждения на воздухе, после которого осуществляли его чистовую прокатку. Температура начала чистовой прокатки составляла 924°С, что соответствует заявленной зависимости Т =(900+Н/k ₂ ) = (900+36/1,5)=924°С при k ₂ = 1,5. При этом величина единичных относительных обжатий составляла 10-23%, т.е. менее 25%. Температура конца чистовой прокатки составляла 890°С. Такой температурный режим способствует субзеренному упрочнению, которое существенно влияет на формирование механических свойств. When the continuously cast billet was heated to a temperature of 1210°C for 7 hours, austenization of low-alloy steel occurred, dissolution of dispersed carbonitride hardening particles. After issuing the billet from the furnace, it was rough-rolled to the thickness of the intermediate rollH=36 mm, which corresponds to the declared rangeH=k ₁ *h=(3*12)=36. Then, the specified roll was cooled down on the roll table of the mill, by natural cooling in air, after which it was finished rolling. The temperature of the start of finishing rolling was 924°C, which corresponds to the declared dependenceT \u003d (900 + H / k ₂ ) \u003d (900 + 36 / 1.5) \u003d 924 ° С atk ₂ = 1.5. In this case, the value of individual relative reductions was 10-23%, i.e. less than 25%. The finish rolling temperature was 890°C. Such a temperature regime promotes subgrain hardening, which significantly affects the formation of mechanical properties.

После чистовой прокатки лист подвергали ускоренному охлаждению водой со скоростью 20°С/сек до температуры 550°С, что соответствует параметрам заявленного технического решения. Ускоренное охлаждение обеспечивало повышение дисперсности фазовых составляющих и формирование феррито-бейнитной структуры. После ускоренного охлаждения прокатанные листы были уложены в стопу из 8 листов и подвергнуты вылеживанию в естественных условиях в стопе до комнатной температуры. Замедленное охлаждение металла при остывании листов в стопе способствовало снятию внутренних термических напряжений в металле и завершению структурно-фазовых превращений.After finishing rolling, the sheet was subjected to accelerated water cooling at a rate of 20°C/sec to a temperature of 550°C, which corresponds to the parameters of the claimed technical solution. Accelerated cooling provided an increase in the dispersity of the phase components and the formation of a ferrite-bainitic structure. After accelerated cooling, the rolled sheets were stacked in a stack of 8 sheets and subjected to natural curing in the stack to room temperature. The slow cooling of the metal during the cooling of the sheets in the stack contributed to the removal of internal thermal stresses in the metal and the completion of structural-phase transformations.

Механические свойства полученного проката определяли на поперечных образцах. Температурно-деформационный режим прокатки обеспечил получение мелкозернистой феррито-бейнитной структуры с заметной поперечной и продольной анизотропией зерен. Испытания на статическое растяжение при комнатной температуре и при температуре 600°С осуществляли на плоских образцах по ГОСТ 1497, а на ударный изгиб на образцах с V-образным надрезом по ГОСТ 9454 при температуре -40°С. Получены следующие механические свойства для поперечных образцов при комнатной температуре: временное сопротивление σ_в ²⁰=549-581 Н/мм²; предел текучести σ_т ²⁰=447-532 Н/мм²; относительное удлинение δ²⁰=21-23%; ударная вязкость КСV^-40=68-86Дж/см². При повышенной температуре 600°С: временное сопротивление σ_в ⁶⁰⁰=315-364 Н/мм²; предел текучести σ_т ⁶⁰⁰=273-334 Н/мм². Указанный уровень свойств полностью соответствует требованиям, предъявляемым к огнестойкому листовому прокату С390П.The mechanical properties of the obtained rolled products were determined on transverse samples. The temperature-deformation regime of rolling provided a fine-grained ferrite-bainite structure with a noticeable transverse and longitudinal grain anisotropy. Static tensile tests at room temperature and at a temperature of 600°C were carried out on flat samples according to GOST 1497, and on impact bending on samples with a V-shaped notch according to GOST 9454 at a temperature of -40°C. The following mechanical properties were obtained for transverse specimens at room temperature: tensile strength σ _in ²⁰ =549-581 N/mm ² ; yield strength σ _t ²⁰ =447-532 N/mm ² ; relative elongation δ ²⁰ =21-23%; impact strength KV ^-40 \u003d 68-86J / cm ² . At an elevated temperature of 600°C: tensile strength σ _in ⁶⁰⁰ =315-364 N/mm ² ; yield strength σ _t ⁶⁰⁰ =273-334 N/mm ² . The specified level of properties fully complies with the requirements for S390P fire-resistant sheet metal.

Таким образом, применение предложенного способа прокатки обеспечивает достижение требуемого результата – получение на реверсивном прокатном стане огнестойкого проката с высоким уровнем механических свойств в диапазоне толщин 8-40 мм. Thus, the application of the proposed rolling method ensures the achievement of the required result - the production of fire-resistant rolled products with a high level of mechanical properties in the thickness range of 8-40 mm on a reversing rolling mill.

Оптимальные параметры реализации способа были определены эмпирическим путем. Экспериментально установлено, что при температуре аустенизации перед прокаткой ниже 1200°С заготовка не может достаточно прогреться и не удается обеспечить гомогенизацию аустенитной структуры, что препятствует получению требуемого уровня свойств готового проката.The optimal parameters for the implementation of the method were determined empirically. It has been experimentally established that at an austenitization temperature before rolling below 1200°C, the billet cannot be sufficiently warmed up and it is not possible to ensure homogenization of the austenitic structure, which prevents obtaining the required level of properties of the finished rolled product.

Черновая прокатка нагретой непрерывнолитой заготовки по «поперечной» схеме позволяет уже на данной стадии получить заданную ширину листа и в дальнейшем использовать только «продольную» схему. При этом удается получить структуру с зернами чечевицеобразной конфигурации, наиболее благоприятными с точки зрения обеспечения эксплуатационных и механических свойств.The rough rolling of a heated continuously cast billet according to the "transverse" scheme makes it possible already at this stage to obtain a given sheet width and in the future to use only the "longitudinal" scheme. In this case, it is possible to obtain a structure with grains of a lenticular configuration, the most favorable from the point of view of ensuring operational and mechanical properties.

Из опыта установлено, что если толщина промежуточного раската выходит за нижнюю границу диапазона, установленного соотношением H=k ₁ *h, мм, т.е. при слишком тонком раскате, величина суммарной деформации чистовой прокатки недостаточна для существенной проработки структуры в низкотемпературной области, обеспечивающей получение требуемого уровня механических и эксплуатационных свойств. В то же время при превышении допустимых значений толщины промежуточного раската операция его промежуточного подстуживания между черновой и чистовой стадиями прокатки занимает слишком много времени. Иначе говоря, промежуточный раскат долго остывает до заданной температуры, что неоправданно замедляет производственный процесс и приводит к снижению производительности стана.It has been established from experience that if the thickness of the intermediate roll goes beyond the lower limit of the range specified by the ratio H=k ₁ *h , mm, i.e. at too thin rolling, the value of the total deformation of finishing rolling is not sufficient for a significant study of the structure in the low-temperature region, providing the required level of mechanical and operational properties. At the same time, if the allowable values of the thickness of the intermediate rolling are exceeded, the operation of its intermediate cooling between the roughing and finishing stages of rolling takes too much time. In other words, the intermediate rolling takes a long time to cool down to the set temperature, which unnecessarily slows down the production process and leads to a decrease in the productivity of the mill.

Экспериментально установлено, что если температура начала чистовой прокатки промежуточного раската ниже уровня, определяемого диапазоном из соотношения Т =(990+Н/k ₂ ), °С, то сопротивление деформации при прокатке слишком велико и усилие прокатки может превышать допустимые значения для данного стана. В то же время, при превышении допустимых из указанного соотношения значений температуры начала чистовой прокатки не удается получить дисперсность микроструктуры, необходимую для обеспечения огнестойкости готового проката.It has been experimentally established that if the temperature of the beginning of the finishing rolling of the intermediate roll is below the level determined by the range from the ratio T = (990+N/k ₂ ), °C, then the resistance to deformation during rolling is too high and the rolling force may exceed the allowable values for this mill. At the same time, if the values of the temperature of the beginning of finishing rolling, which are permissible from the indicated ratio, are exceeded, it is not possible to obtain the fineness of the microstructure necessary to ensure the fire resistance of the finished rolled product.

Практика показывает, что при величине единичных относительных обжатий промежуточного раската в ходе чистовой прокатки, превышающих 25%, усиливается вероятность сверхнормативного повышения усилия прокатки и нагрузки на рабочие валки стана, что может привести к возникновению аварийной ситуации. Practice shows that with the value of individual relative reductions of the intermediate roll during finishing rolling exceeding 25%, the likelihood of an excess increase in the rolling force and load on the work rolls of the mill increases, which can lead to an emergency.

Экспериментально установлено, что, если для рассматриваемого сортамента высокопрочного строительного проката температура окончания чистовой прокатки выше 900°С, то в процессе чистовой прокатки не всегда удается достигнуть степени измельчения микроструктуры, необходимой для получения требуемого уровня механических свойств готовой продукции, т.е. величина предела текучести может опускаться ниже допустимых для данного сортамента значений. В то же время при температуре окончания чистовой прокатки ниже 860°С имеет место повышение сопротивления деформации металла раската и, соответственно, усилий прокатки, которое может приводить к возникновению аварийной ситуации при превышении допустимых значений этих усилий для чистовой клети реверсивного стана. Кроме того, величина пластических характеристик (относительного удлинения) при этом может опуститься ниже допустимых для данного сортамента значений. It has been experimentally established that if for the considered range of high-strength construction rolled products the temperature of finishing rolling is higher than 900°C, then in the process of finishing rolling it is not always possible to achieve the degree of microstructure refinement necessary to obtain the required level of mechanical properties of the finished product, i.e. the value of the yield strength may fall below the values allowed for a given assortment. At the same time, at the end temperature of finishing rolling below 860°C, there is an increase in the deformation resistance of the rolled metal and, accordingly, rolling forces, which can lead to an emergency situation when the permissible values of these forces for the finishing stand of the reversing mill are exceeded. In addition, the value of plastic characteristics (relative elongation) in this case may fall below the values allowed for this assortment.

Ускоренное охлаждение полученного листа заданного химического состава на отводящем рольганге со скоростью менее 15°С/с приводит к получению преимущественно ферритной структуры с недостаточным уровнем прочностных характеристик для высокопрочного строительного проката. В то же время повышение скорости охлаждения до уровня выше 25°С/с может приводить к слишком большому снижению пластических характеристик за счет увеличения доли бейнитной составляющей в структуре. Accelerated cooling of the resulting sheet of a given chemical composition on the discharge roller table at a rate of less than 15°C/s leads to the production of a predominantly ferritic structure with an insufficient level of strength characteristics for high-strength structural steel. At the same time, an increase in the cooling rate to a level above 25°C/s can lead to an excessive decrease in plastic characteristics due to an increase in the proportion of the bainite component in the structure.

Следует отметить, что при ускоренном охлаждении листа до температуры выше 600°С, не всегда удается обеспечить полное протекание фазовых превращений в металле, что приводит к сохранению значительного количества феррита в структуре проката и обуславливает снижение прочностных свойств готового изделия. В то же время, ускоренное охлаждение листа до температуры ниже 530°С может сопровождаться появлением в структуре металла мартенситной составляющей, что приведет к снижению вязкостных характеристик проката ниже допустимых значений.It should be noted that with accelerated cooling of the sheet to a temperature above 600°C, it is not always possible to ensure the complete occurrence of phase transformations in the metal, which leads to the preservation of a significant amount of ferrite in the structure of the rolled product and causes a decrease in the strength properties of the finished product. At the same time, accelerated cooling of the sheet to a temperature below 530°C may be accompanied by the appearance of a martensitic component in the metal structure, which will lead to a decrease in the viscosity characteristics of rolled products below acceptable values.

Как следует из приведенного анализа, при реализации предложенного технического решения требуемый уровень качества огнестойкого проката для строительных металлоконструкций достигается за счет выбора наиболее рациональных технологических режимов производства и химического состава стали. Однако, в случае выхода варьируемых технологических параметров за установленные для этого способа границы, не всегда удается обеспечить соответствие качества полученного проката требованиям к огнестойкости и прочностным характеристикам. Таким образом, подтверждается достоверность рекомендаций по выбору допустимых значений технологических параметров предложенного способа производства огнестойкого листового проката на реверсивном стане.As follows from the above analysis, when implementing the proposed technical solution, the required level of quality of fire-resistant rolled products for building metal structures is achieved by choosing the most rational technological modes of production and the chemical composition of steel. However, if the variable technological parameters go beyond the boundaries established for this method, it is not always possible to ensure that the quality of the rolled product obtained meets the requirements for fire resistance and strength characteristics. Thus, the reliability of the recommendations on the choice of acceptable values of technological parameters of the proposed method for the production of fire-resistant sheet metal on a reversing mill is confirmed.

Технико-экономические преимущества рассматриваемого изобретения состоят в том, что предложенные температурно-деформационные режимы производства толстолистового проката с повышенной огнестойкостью позволяют наиболее эффективно использовать все механизмы повышения эксплуатационных свойств низколегированного проката данного химического состава: измельчение зерен микроструктуры, дислокационное упрочнение, дисперсионное твердение. Использование предложенного способа позволяет освоить промышленное производство огнестойкого толстолистового проката строительного назначения.The technical and economic advantages of the invention under consideration lie in the fact that the proposed temperature-deformation modes for the production of thick rolled products with increased fire resistance make it possible to most effectively use all the mechanisms for improving the operational properties of low-alloy rolled products of a given chemical composition: microstructure grain refinement, dislocation hardening, precipitation hardening. The use of the proposed method makes it possible to master the industrial production of fire-resistant thick-rolled steel for construction purposes.

Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:Literary sources used in the preparation of the description of the invention:

1. Патент РФ 2201972, «Способ производства штрипсов из низколегированной стали». ПАО «Северсталь», от 23.04.2001, Ильинский В.И., Попова Т.Н. и др., МКИ С21D 8/02,1. RF patent 2201972, "Method of producing strips from low alloy steel." PJSC "Severstal", dated April 23, 2001, Ilyinsky V.I., Popova T.N. and others, MKI С21D 8/02,

2. Одесский П.Д., Ведяков И.И. Сталь в строительных металлических конструкциях. Металлургиздат, 2018, 906 с. 2. Odessa P.D., Vedyakov I.I. Steel in building metal structures. Metallurgizdat, 2018, 906 p.

Claims

1. A method for the production of sheet metal with increased fire resistance with rolling on a reversing mill, including steel smelting in a steelmaking unit, out-of-furnace processing, obtaining a continuously cast billet, austenitizing the resulting billet, rough rolling to the thickness of the intermediate roll, its intermediate cooling, finishing rolling with a regulated end temperature rolling and accelerated water cooling of the resulting sheet to a predetermined temperature, characterized in that the continuously cast billet is obtained from steel containing, wt.%:

carbon 0.05-0.09 manganese 0.5-0.9 silicon 0.20-0.50 chromium 0.6-0.80 copper no more than 0.10 nickel no more than 0.10 aluminum 0.02-0.06 vanadium 0.07-0.20 titanium 0.01-0.03 niobium 0.015-0.040 boron no more than 0.0015 sulfur no more than 0.005 phosphorus no more than 0.012 nitrogen no more than 0.006 iron and inevitable impurities rest,

at the same time, the total content of niobium, vanadium and titanium does not exceed 0.25 wt.%, the carbon equivalent of Ce does not exceed 0.37, and the austenization of the continuously cast billet is carried out at a temperature at the exit from the methodical furnace of at least 1200 ° C, subsequent rough rolling of the billet is carried out according to the transverse scheme to the thickness of the intermediate roll H, which is set depending on the thickness of the finished sheet h from the ratio H \u003d k ₁ * h, mm, where k ₁ is an empirical coefficient of k ₁ \u003d 2.5-4, after which the intermediate roll cool down to the temperature of the beginning of finishing rolling, determined depending on the thickness of the intermediate roll from the ratio T=(900+N/k ₂ ), °C, where k ₂ is an empirical coefficient of k ₂ =0.6-2, while finishing rolling is performed at a value of single relative reductions of not more than 25%, the temperature of the end of finishing rolling is set in the range of 810-920°C, and accelerated cooling of the sheets after rolling is carried out to a temperature of 530-600°C.

2. The method according to p. 1, characterized in that the accelerated cooling of the sheets after rolling is carried out at a rate of 15-25°C/s.

3. The method according to p. 1, characterized in that after accelerated cooling, the sheets are cooled in a stack to their temperature of not more than 100 ° C.

4. The method according to p. 3, characterized in that the cooling of the sheets in the stack is carried out with their number of at least 10 pieces.