RU2815949C1 - Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel - Google Patents
Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815949C1 RU2815949C1 RU2023120905A RU2023120905A RU2815949C1 RU 2815949 C1 RU2815949 C1 RU 2815949C1 RU 2023120905 A RU2023120905 A RU 2023120905A RU 2023120905 A RU2023120905 A RU 2023120905A RU 2815949 C1 RU2815949 C1 RU 2815949C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sheets
- temperature
- rolling
- continuously cast
- steel
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 43
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 aluminum nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100457407 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) mmm-1 gene Proteins 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении листов на реверсивных станах с применением контролируемой прокатки.The invention relates to metallurgy, more specifically to rolling production, and can be used in the production of sheets on reversing mills using controlled rolling.
Известен способ производства проката, включающий выплавку стали определенного химического состава, проведение аустенизации, предварительной и окончательной деформации в реверсивном режиме, а также окончательное охлаждение листов [Патент RU № 2048541, C21D8/00].There is a known method for the production of rolled products, including the smelting of steel of a certain chemical composition, austenitization, preliminary and final deformation in reverse mode, as well as final cooling of the sheets [Patent RU No. 2048541, C21D8/00].
Недостатком данного способа является излишнее легирование проката, которое неактуально для обеспечения требуемого уровня механических свойств (класс прочности 345).The disadvantage of this method is excessive alloying of rolled products, which is irrelevant to ensure the required level of mechanical properties (strength class 345).
Известен способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали для изготовления ответственных металлоконструкций включающий аустенизацию непрерывнолитых заготовок, черновую прокатку, чистовую прокатку и охлаждение листов. Заготовки получают из стали, содержащей, мас.%: C 0,07-0,12, Si 0,16-0,35, Mn 1,25-1,75, Al 0,02-0,05, Ti 0,010-0,035, Mo 0,15-0,30, S не более 0,006, P не более 0,012, N не более 0,009, Cr+Ni+Cu 0,35-0,7, V+Nb 0,05-0,16, Fe и неизбежные примеси. Коэффициент трещиностойкости при сварке Pcm составляет 0,23% или менее, при этом аустенизацию непрерывнолитых заготовок проводят в диапазоне температур 1180-1250°С, черновую прокатку начинают при температуре не ниже 950°С и осуществляют с относительным обжатием за проход не менее 10% до толщины, составляющей 2-3,5 толщины готового листа, чистовую прокатку начинают при температуре 750-800°С и заканчивают при температуре 750-820°С с получением листов толщиной от 16 до 70 мм, затем проводят охлаждение листов толщиной от 16 до 40 мм или ускоренное охлаждение листов толщиной от более 40 до 70 мм с последующей термической обработкой [Патент RU № 2737690, B21B1/38, C21D8/02, C22C38/58, C22C38/50, 2020].There is a known method for the production of hot-rolled sheets from low-alloy steel for the manufacture of critical metal structures, including austenitization of continuously cast billets, rough rolling, finish rolling and cooling of the sheets. Billets are made from steel containing, wt.%: C 0.07-0.12, Si 0.16-0.35, Mn 1.25-1.75, Al 0.02-0.05, Ti 0.010- 0.035, Mo 0.15-0.30, S no more than 0.006, P no more than 0.012, N no more than 0.009, Cr+Ni+Cu 0.35-0.7, V+Nb 0.05-0.16, Fe and inevitable impurities. The crack resistance coefficient for welding Pcm is 0.23% or less, while austenitization of continuously cast billets is carried out in the temperature range of 1180-1250°C, rough rolling begins at a temperature of at least 950°C and is carried out with a relative reduction per pass of at least 10% to thickness equal to 2-3.5 times the thickness of the finished sheet, finishing rolling begins at a temperature of 750-800°C and ends at a temperature of 750-820°C to obtain sheets with a thickness of 16 to 70 mm, then cooling of sheets with a thickness of 16 to 40 is carried out mm or accelerated cooling of sheets with a thickness of more than 40 to 70 mm followed by heat treatment [Patent RU No. 2737690, B21B1/38, C21D8/02, C22C38/58, C22C38/50, 2020].
Недостатком данного способа является излишнее легирование проката, которое неактуально для обеспечения требуемого уровня механических свойств (класс прочности 345), а также снижение производительности стана для обеспечения требуемой температуры конца чистовой прокатки.The disadvantage of this method is excessive alloying of rolled products, which is irrelevant to ensure the required level of mechanical properties (strength class 345), as well as a decrease in mill productivity to ensure the required temperature at the end of finishing rolling.
Наиболее близкий по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ производства толстолистовой стали согласно которому осуществляют нагрев слябов, прокатку в черновых проходах в раскат промежуточной толщины, прокатку в чистовых проходах с суммарным обжатием не менее 30% и регламентированной температурой конца прокатки и последующее охлаждение листов, при этом слябы нагревают до температуры не выше 1200°С, температуру конца прокатки поддерживают в диапазоне 620-820°С, а после завершения чистовых проходов листы подвергают охлаждению водой со скоростью 5-30°С/с до температуры 300-600°С. В варианте реализации способа слябы нагревают до температуры 1000-1160°С, прокатку в черновых и чистовых проходах ведут с суммарным относительным обжатием 60-97%, а охлаждение водой начинают после паузы продолжительностью 5-80с [Патент RU № 2414516, C21D8/02, 2011].The closest in technical essence to the claimed technical solution is a method for producing thick sheet steel, according to which slabs are heated, rolled in rough passes into rolled products of intermediate thickness, rolled in finishing passes with a total reduction of at least 30% and a regulated temperature at the end of rolling, and subsequent cooling of the sheets, in this case, the slabs are heated to a temperature not higher than 1200°C, the end-of-rolling temperature is maintained in the range of 620-820°C, and after finishing passes are completed, the sheets are cooled with water at a rate of 5-30°C/s to a temperature of 300-600°C. In an embodiment of the method, the slabs are heated to a temperature of 1000-1160°C, rolling in roughing and finishing passes is carried out with a total relative reduction of 60-97%, and cooling with water begins after a pause lasting 5-80 s [Patent RU No. 2414516, C21D8/02, 2011].
Недостатком данного способа является низкие значения ударной вязкости проката, даже на образцах с U-образным надрезом.The disadvantage of this method is the low values of impact strength of rolled products, even on samples with a U-shaped notch.
Задача изобретения – получение горячекатаных листов с гарантированными механическими свойствами, в частности ударной вязкости с V образным концентратором, удовлетворительной плоскостностью при снижении себестоимости их производства. The objective of the invention is to obtain hot-rolled sheets with guaranteed mechanical properties, in particular impact strength with a V-shaped concentrator, satisfactory flatness while reducing the cost of their production.
Горячекатаные листы согласно заявленного изобретения должны характеризоваться следующими показателями:Hot rolled sheets according to the claimed invention must be characterized by the following indicators:
- механические свойства полос согласно заявленного способа должны удовлетворять следующим параметрам: σт≥345МПа, σв≥510МПа, относительное удлинение не менее 21%, ударная вязкость KCМ-40 не менее 34 Дж/см2.- the mechanical properties of the strips according to the declared method must satisfy the following parameters: σt≥345MPa, σb≥510MPa, relative elongation of at least 21%, impact strength KSM-40 of at least 34 J/cm 2 .
- плоскостность проката, определенная согласно ГОСТ 19903-2015, не более 8 мм на 1 метр.- flatness of rolled products, determined in accordance with GOST 19903-2015, no more than 8 mm per 1 meter.
Решение указанной задачи достигается тем, что в способе получения горячекатаных листов из низколегированной стали, включающем нагрев непрерывнолитых заготовок для аустенизации, черновую прокатку, чистовую прокатку, охлаждение листов, согласно изобретению, непрерывнолитые заготовки выполняют из низколегированной стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%:The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel, including heating continuously cast billets for austenitization, rough rolling, finishing rolling, cooling of sheets, according to the invention, continuously cast billets are made of low-alloy steel containing components in the following ratio, wt. %:
при этом углеродный эквивалент стали Сэ ≤ 0,43 %, нагрев непрерывнолитых заготовок для аустенизации осуществляют при температуре 1150 – 1250 ºС, чистовую прокатку начинают при температуре Аr3+(70÷170) ºС и завершают при температуре Аr3+(10÷50) ºС, далее проводят охлаждение листов со скоростью 3 - 15 ºС/сек до температуры 600 – 750 ºС, после чего осуществляют их охлаждение на воздухе, при этом углеродный эквивалент Cэ рассчитывают по следующей формуле:in this case, the carbon equivalent of steel is C e ≤ 0.43%, heating of continuously cast billets for austenitization is carried out at a temperature of 1150 - 1250 ºС, finishing rolling begins at a temperature of Ar3+(70÷170) ºС and is completed at a temperature of Ar3+(10÷50) ºС, Then the sheets are cooled at a rate of 3 - 15 ºС/sec to a temperature of 600 - 750 ºС, after which they are cooled in air, while the carbon equivalent C e is calculated using the following formula:
Сэ = С + Mn/6 + Si/24 + Cr/5 + Ni/40 + Cu/13 + V/14 + P/2,Se = C + Mn/6 + Si/24 + Cr/5 + Ni/40 + Cu/13 + V/14 + P/2,
где C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P – содержания соответствующих компонентов, мас.%.where C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P are the contents of the corresponding components, wt.%.
Суммарная степень обжатия непрерывнолитых заготовок составляет не менее 90 %.The total degree of compression of continuously cast billets is at least 90%.
Промежуточная толщина полученного перед чистовой прокаткой подката составляет 2,0 – 4,0 толщин готового листа.The intermediate thickness of the rolled material obtained before finishing rolling is 2.0 – 4.0 times the thickness of the finished sheet.
Чистовую стадию прокатки осуществляют за 5 – 8 проходов.The finishing stage of rolling is carried out in 5–8 passes.
Охлаждение листов на воздухе осуществляется до температуры не более 150 ºС.The sheets are cooled in air to a temperature of no more than 150 ºС.
После охлаждения листов на воздухе осуществляют их правку не более чем за два прохода. After cooling the sheets in air, they are straightened in no more than two passes.
Сущность изобретения.The essence of the invention.
Содержание углерода в пределах 0,08-0,13% в сочетании с целевой микроструктурой проката обеспечивает необходимый уровень прочностных свойств при высоких температурах, с одновременным обеспечением высокой вязкости и хладостойкости до минус 40°C. Содержание углерода менее 0,08% не позволяет достичь требуемого уровняCarbon content in the range of 0.08-0.13% in combination with the target microstructure of rolled products provides the required level of strength properties at high temperatures, while simultaneously ensuring high viscosity and cold resistance down to minus 40°C. Carbon content less than 0.08% does not allow achieving the required level
прочности, а при содержании более 0,13% ухудшает пластические и вязкостные характеристики стали.strength, and with a content of more than 0.13% it worsens the plastic and toughness characteristics of steel.
Кремний раскисляет и упрочняет сталь, повышает ее упругие свойства. При содержании кремния менее 0,5% прочность стали недостаточна, возникает необходимость применения более дорогостоящего легирования. Увеличение содержания кремния более 0,9% приводит к возрастанию количества силикатных неметаллических включений, что негативно отражается на механических свойствах стали (горячекатаных листов).Silicon deoxidizes and strengthens steel, increasing its elastic properties. When the silicon content is less than 0.5%, the strength of the steel is insufficient, and it becomes necessary to use more expensive alloying. An increase in silicon content of more than 0.9% leads to an increase in the number of silicate non-metallic inclusions, which negatively affects the mechanical properties of steel (hot-rolled sheets).
Легирование стали марганцем в диапазоне 1,30-1,70% позволяет обеспечить оптимальную микроструктуру и требуемый уровень механических характеристик стали. При содержании марганца менее 1,30% снижается прочность и вязкость стали при отрицательных температурах. Содержание марганца более 1,70% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.Alloying steel with manganese in the range of 1.30-1.70% allows for optimal microstructure and the required level of mechanical characteristics of steel. With a manganese content of less than 1.30%, the strength and toughness of steel at subzero temperatures decreases. A manganese content of more than 1.70% excessively strengthens the steel and impairs its ductility.
Содержание алюминия в заявленном диапазоне необходимо для минимизации риска образования большого числа алюминатных включений. Алюминий раскисляет сталь и измельчает зерно. При содержании алюминия менее 0,01% его влияние мало, вязкостные свойства стали ухудшаются. Увеличение содержания алюминия более 0,08% приводит к увеличению количества неметаллических включений в стали и снижению прочностных характеристик. При этом снижается ударная вязкость стали за счет дополнительного выделения на границе зерен нитридов алюминия.The aluminum content in the declared range is necessary to minimize the risk of the formation of a large number of aluminate inclusions. Aluminum deoxidizes steel and grinds grain. When the aluminum content is less than 0.01%, its influence is small, and the viscosity properties of steel deteriorate. An increase in aluminum content of more than 0.08% leads to an increase in the number of non-metallic inclusions in steel and a decrease in strength characteristics. At the same time, the impact toughness of the steel decreases due to the additional precipitation of aluminum nitrides at the grain boundaries.
Содержание титана, ниобия, ванадия и молибдена должно быть не более 0,05% каждого, так как при более высоких их содержаниях, происходит изменение микроструктуры металлопроката, возникает эффект избыточного упрочнения, что ухудшает ее пластичность, а также повышается себестоимость производства стали.The content of titanium, niobium, vanadium and molybdenum should be no more than 0.05% each, since at higher contents, the microstructure of rolled metal changes, the effect of excessive hardening occurs, which worsens its ductility, and the cost of steel production also increases.
Содержание хрома, никеля и меди ограничено не более 0,10% каждого, так как это является допустимым содержанием, которое не приводит к снижению пластичности стали. Также, повышение указанных диапазонов экономически не целесообразно.The content of chromium, nickel and copper is limited to no more than 0.10% each, as this is an acceptable content that does not reduce the ductility of the steel. Also, increasing these ranges is not economically feasible.
Для повышения чистоты стали по вредным примесям содержание серы, фосфора и азота также строго регламентировано. Сталь предложенного состава содержит в виде примесей не более 0,010% серы и азота, не более 0,020% фосфора. При заявленных предельных концентрациях эти элементы не оказывают заметного негативного воздействия на механические свойства горячекатаных листов, тогда как их удаление из расплава существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс.To increase the purity of steel in terms of harmful impurities, the content of sulfur, phosphorus and nitrogen is also strictly regulated. The steel of the proposed composition contains in the form of impurities no more than 0.010% sulfur and nitrogen, no more than 0.020% phosphorus. At the stated maximum concentrations, these elements do not have a noticeable negative effect on the mechanical properties of hot-rolled sheets, while their removal from the melt significantly increases production costs and complicates the technological process.
При повышении содержания вредных примесей мышьяка и олова более 0,010%, происходит снижение вязко-пластических характеристик проката. When the content of harmful impurities of arsenic and tin increases by more than 0.010%, the visco-plastic characteristics of rolled products decrease.
Содержание кальция допускается до 0,005%, как модификатора серы. Введение кальция выше указанного значения приводит к образованию повышенного количества алюминатов кальция.Calcium content is allowed up to 0.005% as a sulfur modifier. The introduction of calcium above the specified value leads to the formation of an increased amount of calcium aluminates.
Бор влияет на прокаливаемость проката, при его содержании более 0,008% может происходить скачкообразное изменение микроструктуры, что снижает прочностные свойства стали.Boron affects the hardenability of rolled steel; when its content is more than 0.008%, an abrupt change in the microstructure can occur, which reduces the strength properties of steel.
Для предложенного химического состава ограничено значение углеродного эквивалента не более 0,43%, которое позволяет гарантировать свариваемость готовых листов. For the proposed chemical composition, the carbon equivalent value is limited to no more than 0.43%, which ensures the weldability of the finished sheets.
Углеродный эквивалент рассчитывается по следующей формуле:Carbon equivalent is calculated using the following formula:
Сэ = С+Mn/6+Si/24+Cr/5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2C e = C+Mn/6+Si/24+Cr/5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2
Нагрев непрерывнолитых заготовок перед прокаткой в диапазоне температур 1150 - 1250°C позволяет получить гомогенизированную аустенитную структуру исходной заготовки, повысить пластичность и деформируемость стали.Heating continuously cast billets before rolling in the temperature range 1150 - 1250°C makes it possible to obtain a homogenized austenitic structure of the initial billet, increasing the ductility and deformability of steel.
В ходе черновой прокатки гомогенизируется литая структура исходной непрерывнолитой заготовки за счет динамической рекристаллизации и последующей статической рекристаллизации при выдержке промежуточной заготовки (подката) на толщине подстуживания.During rough rolling, the cast structure of the original continuously cast billet is homogenized due to dynamic recrystallization and subsequent static recrystallization while holding the intermediate billet (roll) at the cooling thickness.
Для обеспечения удовлетворительной проработки структуры листов по толщине с учетом высокой температуры конца прокатки необходимо обеспечить толщину промежуточного подстуживания не менее 2-4 толщин готового листа.To ensure satisfactory development of the sheet structure in terms of thickness, taking into account the high temperature at the end of rolling, it is necessary to ensure that the thickness of the intermediate cooling is at least 2-4 times the thickness of the finished sheet.
В ходе чистовой прокатки с началом в диапазоне температур Аr3+(70÷170) ºС достигается измельчение зерна, в том числе за счет торможения рекристаллизации. Начало чистовой прокатки при температуре ниже Аr3+70 ºС приводит к образованию большого количества феррита в структуре, что приводит к снижению прочности, а начало чистовой прокатки при температурах выше Аr3+170 ºС приводит к укрупнению зерна, что отрицательно сказывается на ударной вязкости проката. During finishing rolling, starting in the temperature range Ar3+(70÷170) ºС, grain refinement is achieved, including due to the inhibition of recrystallization. The beginning of finishing rolling at temperatures below Ar3+70 ºС leads to the formation of a large amount of ferrite in the structure, which leads to a decrease in strength, and the beginning of finishing rolling at temperatures above Ar3+170 ºС leads to grain coarsening, which negatively affects the impact strength of rolled products.
Значение Аr3 рассчитывается по формуле: The Ar3 value is calculated using the formula:
Ar3=912,2-284,8*С+83,9*Si-81*Mn-185,9*Nb+25,6*V-9,1*N-56,7*Ni-35,8*Cu-15,7*СrAr3=912.2-284.8*C+83.9*Si-81*Mn-185.9*Nb+25.6*V-9.1*N-56.7*Ni-35.8* Cu-15.7*Cr
Температура конца чистовой прокатки ниже Аr3+10 ºС приводит к увеличению доли деформированного феррита и, как следствие, к снижению пластичности металлопроката. При температуре завершения чистовой прокатки выше Аr3+50 ºС, происходит увеличение зерна феррита, что снижает предел текучести стали.The temperature at the end of finishing rolling below Ar3+10 ºС leads to an increase in the proportion of deformed ferrite and, as a consequence, to a decrease in the ductility of rolled metal. At the completion temperature of finishing rolling above Ar3+50 ºС, ferrite grains increase, which reduces the yield strength of steel.
Суммарная степень обжатия и количество проходов в чистовой стадии прокатки определяют степень проработки структуры. При суммарном обжатии менее 90% и количестве проходов более 8, снижается стабильность получения и уровень ударной вязкости стали. При количестве проходов менее 5 значительно возрастают энергосиловые параметры прокатки.The total degree of compression and the number of passes in the finishing stage of rolling determine the degree of development of the structure. When the total compression is less than 90% and the number of passes is more than 8, the stability of production and the level of impact toughness of steel decreases. When the number of passes is less than 5, the energy and power parameters of rolling increase significantly.
Ускоренное охлаждение листов после прокатки в установке контролируемого охлаждения до температуры 600 – 750 ºС со скоростью 3 - 15 ºС/сек, позволяет зафиксировать полученное мелкое зерно и получить мелкодисперсную феррито-перлитную структуру для проката. При температуре ниже 600 ºС, возрастает уровень внутренних напряжений в листах, что приводит к снижению выхода годного по планшетности, при температуре более 750 ºС не достигается требуемый уровень механических свойств проката.Accelerated cooling of sheets after rolling in a controlled cooling installation to a temperature of 600 - 750 ºС at a rate of 3 - 15 ºС/sec allows you to fix the resulting fine grain and obtain a fine ferrite-pearlite structure for rolling. At temperatures below 600 ºС, the level of internal stresses in the sheets increases, which leads to a decrease in the flatness yield; at temperatures above 750 ºС, the required level of mechanical properties of rolled products is not achieved.
Также, ускоренное охлаждение листов со скоростью 3 - 15 ºС/сек, является оптимальным для заданного химического состава, что позволяет обеспечить требуемые механические свойства проката.Also, accelerated cooling of sheets at a rate of 3 - 15 ºС/sec is optimal for a given chemical composition, which makes it possible to ensure the required mechanical properties of rolled products.
Охлаждение листов на воздухе осуществляется до температуры не более 150 ºС, после чего происходит правка металлопроката за 1-2 прохода в листоправильной машине. При температуре охлаждения на воздухе до более 150 ºС будет наблюдаться повторное коробление листов после правки. Количество проходов более двух приводит к накоплению внутренних напряжений в ходе холодной правки, что негативно сказывается на механических свойствах.The sheets are cooled in air to a temperature of no more than 150 ºС, after which the rolled metal is straightened in 1-2 passes in a sheet straightening machine. When the cooling temperature in air reaches more than 150 ºС, repeated warping of the sheets will be observed after straightening. The number of passes more than two leads to the accumulation of internal stresses during cold straightening, which negatively affects the mechanical properties.
Пример.Example.
Осуществляли выплавку стали в кислородном конвертере и после внепечной обработки, производили непрерывную разливку в слябы сечением 250х1630 мм. Далее производили нагрев под прокатку до температур 1150 – 1250 °С и осуществляли прокатку листов на конечную толщину 7-20 мм на двухклетевом реверсивном стане. Деформацию в черновой клети производили в диапазоне температур 980 – 1200 °С, с суммарной степенью обжатия 80 - 85 %. Подкат подстуживали до температуры 950 – 1020°С. Окончательную деформацию производили в чистовой клети со строго регламентированными обжатиями 5-15 % в диапазоне температур 870 – 900 °С с обеспечением суммарной степени обжатия 90-95 %, после чего прокат подвергали охлаждению в установке ускоренного охлаждения до температуры 600 – 750°C. Далее прокат подвергали правке при температуре 120 – 150°С, за 1-2 прохода в листоправильной машине.Steel was smelted in an oxygen converter and after out-of-furnace treatment, continuous casting was carried out into slabs with a cross-section of 250x1630 mm. Next, heating for rolling was carried out to temperatures of 1150 - 1250 ° C and the sheets were rolled to a final thickness of 7-20 mm on a two-stand reversing mill. Deformation in the roughing stand was carried out in the temperature range 980 – 1200 °C, with a total degree of reduction of 80 – 85%. The roll was cooled to a temperature of 950 – 1020°C. The final deformation was carried out in a finishing stand with strictly regulated reductions of 5-15% in the temperature range of 870 - 900 °C, ensuring a total degree of reduction of 90-95%, after which the rolled products were cooled in an accelerated cooling unit to a temperature of 600 - 750 °C. Next, the rolled products were straightened at a temperature of 120 – 150°C, in 1-2 passes in a sheet straightening machine.
Согласно заявленного способа 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, technological parameters are given in Table 2, 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.Cylindrical samples were tested for tension in accordance with GOST 1497 with a design length L = 5.65√F 0 , selected across the rolling direction, and samples for impact strength in accordance with GOST 9454 with a V-shaped concentrator, selected along the rolling direction.
Как видно из результатов экспериментов, прокат, произведенный по предложенной технологии, обладает требуемыми механическими свойствами: прочностными характеристиками, ударной вязкостью, а, следовательно, хорошо поддается механической обработке, обработке резанием. As can be seen from the experimental results, rolled products produced using the proposed technology have the required mechanical properties: strength characteristics, impact strength, and, therefore, lend themselves well to mechanical processing and cutting.
Таблица 1Table 1
Химический состав проката, мас.%* Chemical composition of rolled products, wt.% *
* - Fe – остальное; содержание олова в экспериментах составляло 0,003 мас. %* - Fe – the rest; the tin content in the experiments was 0.003 wt. %
Таблица 2table 2
Контролируемые технологические параметрыControlled process parameters
Таблица 3Table 3
Механические свойства прокатаMechanical properties of rolled products
-40 °С, Дж/см2 Impact strength KCV at
-40 °C, J/cm 2
мм/мFlatness,
Mmm
Claims (11)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815949C1 true RU2815949C1 (en) | 2024-03-25 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2255987C1 (en) * | 2004-07-19 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Rolled metal production method |
| 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 |
| RU2414516C1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-03-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Procedure for production of plate steel |
| RU2792549C1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-03-22 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for the production of cold-resistant rolled steel sheet |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2255987C1 (en) * | 2004-07-19 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Rolled metal production method |
| RU2414516C1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-03-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Procedure for production of plate steel |
| 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 |
| RU2792549C1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-03-22 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for the production of cold-resistant rolled steel sheet |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2941202C (en) | Method for producing a high-strength flat steel product | |
| JP3440894B2 (en) | High strength hot rolled steel sheet excellent in stretch flangeability and method for producing the same | |
| CN114686777B (en) | Flat steel product with good ageing resistance and manufacturing method thereof | |
| CN112210725A (en) | Steel strip for hot forming with tensile strength of 1900MPa and production method thereof | |
| CN114302978B (en) | Steel sheet, member, and method for producing same | |
| JP4102284B2 (en) | {100} <011> Cold rolled steel sheet manufacturing method with excellent shape freezing property with developed orientation | |
| JPH06145891A (en) | High strength cold rolled steel sheet excellent in ductility and delayed fracture resistance and its production | |
| JP3713804B2 (en) | Thin hot-rolled steel sheet with excellent formability | |
| RU2815949C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel | |
| JP2001207244A (en) | Cold rolled ferritic stainless steel sheet excellent in ductility, workability and ridging resistance, and its manufacturing method | |
| US11434555B2 (en) | Hot-rolled steel sheet | |
| RU2815952C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel | |
| RU2676543C1 (en) | Hot-rolled products from the structural steel manufacturing method | |
| JP2621744B2 (en) | Ultra-high tensile cold rolled steel sheet and method for producing the same | |
| JPS63145718A (en) | Production of ultra-high-strength cold rolled steel sheet having excellent workability | |
| RU2613262C2 (en) | Production method of hot-rolled rolled stock from low-alloy steel | |
| SE542818C2 (en) | A high strength high ductility complex phase cold rolled steel strip or sheet | |
| RU2793012C1 (en) | Method for production of low-alloy rolled products | |
| RU2778533C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING STRIPS 4-10 mm THICK FROM LOW-ALLOY STEEL | |
| RU2784908C1 (en) | Method for producing hot-rolled sheet structural steel | |
| RU2799195C1 (en) | Method for the production of hot-rolled pickled steel | |
| JPS63243226A (en) | Production of cold rolled steel sheet for ultra-deep drawing having excellent resistance to brittleness by secondary operation | |
| RU2745390C1 (en) | Method for obtaining high-strength thick-steel steel rolls on reversing mill (versions) | |
| JPH06299235A (en) | Manufacture of steel for die having hrc 27 or higher hardness and excellent machinability | |
| JP2004131771A (en) | Method for manufacturing cold rolled steel sheet having excellent shape fixability |