UA125633C2 - Спосіб виробництва термообробленого сталевого листа - Google Patents

Abstract

Даний винахід стосується способу виробництва термообробленого сталевого листа.

Description

СПОСІБ ВИРОБНИЦТВА ТЕРМООБРОБЛЕНОГО СТАЛЕВОГО ЛИСТА

Даний винахід відноситься до способу виробництва термообробленого сталевого листа, який має на лінії термообробки хімічний склад сталі і мікроструктуру Тіатеї, яка містить від О до 100 95, щонайменше, однієї фази, обраної з: фериту, мартенситу, бейніту, перліту, цементиту і аустеніту. Винахід, зокрема, є придатним для виробництва автомобілів.

Відомо для виготовлення автомобілів використання сталевих листів покритих або сталевих листів, які не мають покриття. Для виробництва транспортного засобу використовують цілу низку груп сталі. Вибір групи (типу) сталі залежить від кінцевого застосування сталевої деталі.

Наприклад, ІБ-сталі (сталі без атомів проникнення) можуть бути зроблені для деталей, які піддаються впливу зовнішнього середовища, ТКІР-сталі (сталі з пластичністю, наведеної перетворенням), можуть бути зроблені для виготовлення поперечок для сидіння і підлоги кузова або передніх стійок кузова, і ОР-сталі (двофазні сталі) можуть бути виготовлені для задніх рейкових напрямних або обв'язувального бруса даху.

В процесі виробництва зазначених груп сталей здійснюють вкрай необхідні процеси обробки сталі, щоб одержати бажану деталь, яка має відповідні механічні властивості для одного конкретного випадку застосування. Такими операціями обробки можуть бути, наприклад, безперервний відпал перед осадженням металевого покриття або обробка шляхом загартування і розділення. Зазвичай обробку для досягнення результату обирають з числа відомих видів обробки, при цьому вид обробки вибирають в залежності від групи сталі.

Патентний документ МО 2010/049600 відноситься до способу роботи установки для термообробки сталевої штаби, яка безперервно рухається, який включає стадії: вибору швидкості охолодження сталевої штаби в залежності, зокрема, від металургійних властивостей сталевої штаби на вході і металургійних властивостей, необхідних на виході установки; введення геометричних характеристик штаби; розрахунок режиму передачі теплової енергії вздовж шляху руху штаби з урахуванням швидкості її руху на лінії термообробки; визначення бажаних величин регульованих параметрів на ділянці охолодження і регулювання передачі тепла в охолоджувальних пристроях ділянки охолодження відповідно до вказаних значень величин, які безперервно контролюються.

Однак цей відомий спосіб заснований лише на виборі і застосуванні добре відомих циклів охолодження. Це означає, що для однієї групи сталей, наприклад, для ТКіІР-сталей існує небажана ситуація застосування однакового циклу охолодження до будь-якого типу листової сталі, навіть якщо кожна ТКІР-сталь має свої власні характеристики, включаючи хімічний склад, мікроструктуру, властивості, структуру поверхні тощо. Отже, розглянутий відомий спосіб не враховує реальні характеристики сталі і не забезпечує індивідуальну термообробку різних типів сталі.

Відповідно, така термообробка не пристосована до однієї конкретної сталі, а отже, наприкінці термообробки не одержують необхідні властивості. Крім того, після обробки сталь може мати великий розкид значень механічних властивостей. Нарешті, навіть якщо може бути вироблена широка номенклатура типів сталі, якість обробленої сталі є низькою.

На підставі викладеного, завдання винаходу полягає в усуненні зазначених вище недоліків шляхом забезпечення способу виробництва термообробленої листової сталі, яка має певний хімічний склад сталі і певну мікроструктуру Таюе, одержувану на лінії термообробки. Зокрема, завдання полягає в термообробці, індивідуальної для кожного сталевого листа, причому таку обробку розраховують дуже точно і в якомога коротший проміжок часу для одержання сталевого листа з очікуваними припустимими властивостями, які мають мін мальний можливий розкид величин.

Поставлене завдання вирішується за допомоги способу відповідно до пункту 1 формули винаходу. Спосіб може також включати будь-які ознаки пунктів 2-18 формули.

Інше завдання вирішується шляхом забезпечення рулону з листової сталі відповідно до пункту 19 формули. Спосіб може також включати ознаки пунктів 20 або 21 формули.

Наступне завдання вирішується шляхом забезпечення лінії термообробки відповідно до пункту 22 формули.

Нарешті, завдання вирішується за рахунок забезпечення комп'ютерного програмного продукту відповідно до пункту 23 формули.

Інші характерні особливості і переваги цього винаходу будуть зрозумілими з нижченаведеного докладного опису винаходу.

Для ілюстрації винаходу будуть розглянуті різні втілення і не обмежувальні приклади, зокрема, з посиланнями на наступні коротко описані креслення.

Фіг. 1 - ілюстрація прикладу способу відповідно до цього винаходу.

Фіг. 2 - ілюстрація безперервного відпалу сталевого листа, який включає: стадію нагрівання, стадію витримування, стадію охолодження і стадію перестарювання.

Фіг. З - ілюстрація переважного втілення відповідно до цього винаходу.

Фіг. 4 - ілюстрація одного прикладу згідно з винаходом, в якому здійснюють безперервний відпал сталевого листа перед осадженням покриття шляхом занурення у гарячий розплав.

Фіг. 5 - ілюстрація прикладу, в якому здійснюють обробку сталевого листа, яка включає загартування і розділення (з перерозподілом вуглецю).

Нижче наведені визначення наступним позначенням: - СС: хімічний склад у масових відсотках, - Тамюеї: задана цільова мікроструктура, - Твіапазаа: мікроструктура вибраного продукту, - Раждеї: задана величина механічної властивості, - ті: початкова мікроструктура листової сталі, - Х: частка фази у масових відсотках, - Т: температура в градусах Цельсія (С), - І: час (сек), - 5: секунди, - ОТ5: границя міцності (МПа), - 8: границя плинності (МПа), - металеве покриття на основі цинку означає металеве покриття, яке містить більше 50 95 цинку, - металеве покриття на основі алюмінію означає металеве покриття, яке містить більше 50 95 алюмінію, і - тепловий режим ТРзіапдаю, ПРіаде, ТРх і ТРхії включає: час, температуру термообробки і, щонайменше, одну швидкість, обрану із: швидкості охолодження, швидкості нагрівання або швидкості протікання ізотермічного витримування. Процес ізотермічного витримування характеризується постійною температурою.

Назва "сталь" або "листова сталь" означає сталевий лист, рулон, товстий сталевий лист, що має склад сталі, який дозволяє одержати деталь з границею міцності аж до 2500 МпПа і більше

Зо переважно до 2000 МПа. Наприклад, границя міцності становить 500 МПа або більше, переважно становить 1000 МПа або більш, придатна границя міцності - 1500 МПа або більше.

Використовується широкий діапазон хімічного складу, оскільки спосіб відповідно до винаходу може бути застосований до будь-якої марки сталі.

Даний винахід відноситься до способу виробництва термообробленого сталевого листа, який має на лінії термообробки хімічний склад сталі і мікроструктуру Тіатеї, яка містить від О до 100 95, щонайменше, однієї фази з фериту, мартенситу, бейніту, перліту, цементиту і аустеніту, спосіб включає:

А. підготовчий етап, який включає 1) субетап вибору, на якому порівнюють хімічний склад і мікроструктуру Тіаюе з переліком попередньо визначених продуктів, мікроструктура яких містить попередньо задані частки фаз, для вибору продукту, який має мікроструктуру ІП«іапааях максимально близьку до Тіиагое, і попередньо визначеного режиму ТРаапаач для одержання мікроструктури Піапдаю. 2) субетап розрахунку, на якому проводять розрахунок, щонайменше, двох теплових режимів ТРх, кожен з цих ТРх відповідає мікроструктурі тх, одержаної наприкінці ТРх, при цьому розрахунок проводять, виходячи з обраного продукту на етапі А.1) і ТРаапааю і ті для одержання

Піагоеї. 3) субетап вибору, на якому вибирають один тепловий режим ТРіадеє для одержання мікроструктури Пнаде, при цьому режим ТРіадеє вибирають з ТРх і вибирають так, щоб мікроструктура тх була одержана в максимальному ступені близькою до Тниагое!.

В. етап термообробки, на якому на сталевому листі реалізується режим ТРіате!.

Безвідносно до будь-якої теорії представляється, що з використанням способу згідно з цим винаходом можна забезпечити індивідуальну термообробку кожного сталевого листа, яка супроводжується коротким проміжком часу розрахунку. Спосіб у відповідності з цим винаходом, безумовно, забезпечує точну і строго визначену термообробку, яка враховує мікроструктуру

Пиаюе, зокрема, частки всіх фаз в процесі термообробки, ті (включаючи дисперсію мікроструктури вздовж сталевого листа) і відхилення. Слід зазначити, що спосіб у відповідності з цим винаходом враховує термодинамічно стабільні фази, тобто ферит, аустеніт, цементит і перліт і термодинамічно метастабільні фази, тобто бейніт і мартенсит. В результаті може бути одержаний сталевий лист, що має очікувані властивості з мінімумом можливої дисперсії бо властивостей.

Переважно цільова мікроструктура Тіаде включає: - 100 Фо аустеніту, - від 5 до 95 95 мартенситу, від 4 до 65 95 бейніту, решта, - ферит, - від 8 до 30 95 залишкового аустеніту, від 0,6 до 1,5 95 вуглецю в твердому розчині, решта, - ферит, мартенсит, бейніт, перліт і/або цементит, - від 1 до 30 95 фериту і від 1 до 30 95 бейніту, від 5 до 25 95 аустеніту, решта, - мартенсит, - від 5 до 20 956 залишкового аустеніту, решта, - мартенсит, - ферит і залишковий аустеніт, - залишковий аустеніт і інтерметалічні фази, - від 80 до 100 95 мартенситу і від 0 до 20 95 залишкового аустеніту, - 100 до мартенситу, - від 5 до 100 95 перліту і від О до 95 95 фериту і - щонайменше, 75 95 рівноосьового фериту, від 5 до 20 95 мартенситу і бейніт в кількості, яка відповідає 10 95 або менше.

Переважно при проведенні субетапу А.1) хімічний склад і Тіадеє ПОрівнюють з переліком попередньо заданих продуктів. Попередньо заданими продуктами можуть бути будь-які типи сталі. Наприклад, це може бути ЮОР-сталь (двофазна сталь), ТКІР-сталь (сталь з пластичністю, наведеної перетворенням), О4Р-сталь (що піддавалась термічній обробці, яка включає загартування і стадію розділення (з перерозподілом вуглецю)), ТУМІР-сталь (з пластичністю, зумовленою двійникуванням), СЕВ-сталь (з безвуглецевою бейнітною структурою), РН5З-сталь (загартована під пресом), ТКІРІЕХ-сталь, ООРІ ЕХ-сталь і ОР НО-сталь (двофазна сталь з високою пластичністю).

Хімічний склад залежить від листової сталі кожного типу. Наприклад, хімічний склад ОрР- сталі може містити: 005 «С «0,3 96, 0,5 х Мп « 3,0 95, зх 0,008 об,

Р х 0,080 95,

М-01 об,

Коо) іх 1,0 б.

Решта, - залізо і неминучі домішки в результаті цієї обробки.

Кожен попередньо заданий продукт має мікроструктуру, яка містить попередньо задані фази і частки фаз. Переважно попередньо задані фази на етапі А.1) визначаються, щонайменше, одним параметром, який вибирається з: розміру, форми і хімічного складу. Так, наприклад,

Т»їапааа ВКЛЮЧає попередньо визначену фазу на додаток до попередньо визначених часток фаз.

Переважно мікроструктури ті, тх, Тиадеє ВКЛЮчають фази, зумовлені, щонайменше, одним параметром з: розміру, форми і хімічного складу. Згідно з винаходом для одержання пічапаагі вибирають наперед заданий продукт, який має мікроструктуру Тата, найбільшою мірою наближену до Пиаше, а також тепловий режим ТР-апааа. При цьому мікроструктура Теапаага містить такі самі фази, що і тнаюе. Переважно ПТз»апдас містить також такі самі частки фаз, що і

Піагоеї.

Фіг. 1 ілюструє приклад, відповідний винаходу, в якому оброблюваний сталевий лист має наступний хімічний склад СС: С - 0,2 мас. 95, Мп - 1,7 мас. У, Бі - 1,2 мас. 95 ї АІ-0,04 мас. 9.

Мікроструктура Пнаде: містить 15 95 залишкового аустеніту, 40 95 бейніту і 45 95 фериту і від 1,2 95 вуглецю в твердому розчині в аустенітній фазі. Згідно винаходу СС і Тізаде: вибирають і порівнюють з переліком попередньо заданих продуктів, обраних з числа продуктів від 1 до 4.

При цьому СС і тажде відповідають продукту З або 4, і таким продуктом є ТКІР-сталь.

Продукт З має наступний хімічний склад ССз: С - 0,25 мас. 95, Мп - 2,2 мас. 96, Бі - 1,5 мас. 95 і АІ-0,04 мас. 95. Мікроструктура тз містить 12 95 залишкового аустеніту, 20 95 бейніту і 68 95 фериту і від 1,3 95 вуглецю в твердому розчині в аустенітній фазі.

Продукт 4 має наступний хімічний склад СС: С о - 0,19 мас. 95, Мп - 1,8 мас. 95, 5і - 1,2 мас. 95 і АІ-0,04 мас. 95. Мікроструктура та містить 12 95 залишкового аустеніту, 45 95 бейніту і 43 9о фериту і від 1,1 9о вуглецю в твердому розчині в аустенітній фазі. При цьому продукт 4 має мікроструктуру найбільш наближену до ТПіаде, ОоСсКкілЬКИ містить такі самі фази, що і Тиаюе, і В таких самих пропорціях.

Як показано на Фіг. 1, два попередньо заданих продукти можуть мати однаковий хімічний склад СС і різні мікроструктури. При цьому Продукт 1 і Продукт 1" являють собою сталь ОРбОО (двофазна сталь з ОТ5 рівним 600 МПа). Одна відмінність полягає в тому, що Продукт 1 має мікроструктуру т!, а Продукт 1! має іншу мікроструктуру т". Інша відмінність полягає в тому, що

Продукт 1 має величину У5 рівну 360 МРа, а Продукт 1" має величину У5 рівну 420 МРа. Таким чином, можна одержати сталеві листи, що мають різні відповідні ОТ5/У5 для одного виду сталі.

При здійсненні субетапу А.2) проводять розрахунок, щонайменше, двох теплових режимів

ТР», виходячи з обраного продукту на стадії А.1) і ті для одержання Тиаде. Розрахунок режиму

ТРх враховує теплові властивості і металургійні властивості сталевого листа, у порівнянні із традиційними способами, в яких враховують лише теплові характеристики. У Прикладі на Фіг. 1 вибирають Продукт 4, оскільки мікроструктура та найближча до тиаде, і вибирають ТРа, при цьому мікроструктура те і режим ТРа відповідають Пвіапааго І 1 Реіапаага.

Фі. 2 ілюструє процес безперервного відпалу листової сталі, який включає стадію нагрівання, стадію витримування, стадію охолодження і стадію перестарювання. Розраховують велику кількість ТРх для одержання мікроструктури Тиадеї, що показано на Фіг. 2 лише для стадії нагрівання. У цьому прикладі шляхом розрахунку визначають режим ТРх для всього безперервного відпалу (не показаний).

Переважно розраховують, щонайменше, 10 ТРх, більш переважно, щонайменше, 50, прийнятне, щонайменше, 100 і білош переважно, щонайменше, 1000. Наприклад, кількість одержаних розрахунком режимів ТРх перебуває в інтервалі від 2 до 10000, переважно від 100 до 10000, більш переважно від 1000 до 10000.

На етапі А.3) вибирають один режим ТРіадщеє для одержання Пнаде, при цьому ТРіатеї вибирають з ТРх, причому вибирають так, що мікроструктура тх була наближена до Тіагеї В максимальному ступені. Так, на Фіг. 1 ТРіздее вибирають з множини ТРх. Переважно різниця між частками фаз, які присутні в ТПагде і тх, СТановить ж3 95.

На етапі А.2) ентальпію Н, яка виділилася в проміжку між структурами ті і Таге, переважно розраховують так, що:

Нх - (Хетіе х Нетіе) що (Хтапепейе хНн тапепейе) що (Хьаїпне х Ньаіпіе) що (Хреанне х Нреапіе) що (Неетепійе--Хсетепйе) що (Нашеіепіе--Хаивіепіе)

Х - частка фази.

Без прив'язки до будь-якої теорії слід зазначити, що Н являє собою енергію, яка виділяється при фазовому перетворенні протягом всього теплового циклу. Вважають, що деякі фазові перетворення є екзотермічними, а деякі - ендотермічними. Наприклад, перетворення фериту

Зо на аустеніт в режимі нагрівання є ендотермічним процесом, в той час як перетворення аустеніту на перліт в режимі охолодження є екзотермічним процесом.

У переважному втіленні на етапі а) проводять розрахунок всього теплового циклу ТР» так, що: Г(; лі) т(дч- сонні Фін) ду Зх ровр.с,, С,е де Сре - питома теплоємність фази (Дж: кгК7), р: густина сталі (гм), Ер: товщина сталі (м), ф: тепловий потік (конвективний і радіаційний, Вт), Нх (Джкг"), Т: температура СС) і ЕС час (с).

Переважно на етапі А.2) шляхом розрахунку визначають, щонайменше, одну проміжну мікроструктуру ІТтхіт сталі, відповідну проміжному тепловому режиму ТРхім і ентальпії Нхіт В цьому випадку ТРх визначають шляхом розрахунку великого числа ТРхії. Таким чином, переважно ТРх являє собою підсумок всіх ТРхіт, а Нх - сумарну величину всіх Нхіп. В цьому переважному втіленні періодично проводять розрахунок режиму ТР»іп. Наприклад, цей режим розраховують кожні 0,5 секунди, переважно кожні 0,1 секунди або менше.

Фіг. З ілюструє переважне втілення, в якому на етапі А.2) проводять розрахунок мікроструктур тіпи Ї Тіпе і відповідних режимів ТР»хіпи і ТРхіпе, а також Нхіпн і Нхіпе. При цьому для розрахунку ТРх визначають величину Н»х при здійсненні всього теплового циклу.

У переважному втіленні перед проведенням етапу А.1) вибирають, щонайменше, одну задану механічну властивість Р'іагде з: границі текучості У5, границі міцності ОТ5, відносного подовження при розриві, збільшення отвору і здатності до деформації. У розглянутому втіленні мікроструктуру Паюе розраховують, виходячи з Ріаге!.

Безвідносно до будь-якої теорії передбачається, що зазначені задані характеристики листової сталі визначаються технологічними параметрами, застосовуваними в процесі виробництва сталі. У зв'язку з цим на етапі А.2) при розрахунку ТРх враховуються технологічні параметри, застосовані до листової сталі перед надходженням на лінію термообробки.

Наприклад, технологічні параметри включають, щонайменше, один, вибраний з: кінцевої температури прокатки, режиму охолодження вихідного рольгангу, температури змотування штаби в рулон, інтенсивності охолодження рулону і ступеня обтиснення при холодній прокатці.

В іншому втіленні при розрахунку ТРх враховуються технологічні параметри, які будуть застосовані при обробці листової сталі на лінії термообробки. Наприклад, зазначені технологічні параметри включають, щонайменше, один із: швидкості руху сталевого листа на лінії, розрахункової температури гарячої листової сталі, нагрівальної здатності ділянок нагрівання, температури нагрівання і температури витримування, охолоджувальної здатності ділянок охолодження, температури охолодження і температури перестарювання.

Переважно тепловий режим ТРх, ТРхіп, 1 Раапаза або ТРізщеє включає, щонайменше, один вид обробки, вибраний з: нагрівання, ізотермічного витримування або охолодження. Наприклад, тепловим режимом може бути рекристалізаційний відпал, загартування під пресом, відновлення після деформації, неповний або повний відпал аустенітної сталі, режим витримування або розподілення, ізотермічний режим або режим загартування.

Переважно здійснюють рекристалізаційний відпал. Рекристалізаційний відпал включає, за необхідності, стадію попереднього нагрівання, стадію нагрівання, стадію витримування, стадію охолодження і, за необхідності, стадію вирівнювання температури. В цьому випадку процес здійснюється в печі безперервного відпалу, яка містить, за необхідності, секцію попереднього нагрівання, секція нагрівання, секцію витримування, секцію охолодження і, за необхідності, секцію вирівнювання температури. Безвідносно до будь-якої теорії передбачається, що рекристалізаційний відпал є тепловим режимом, більш складним для здійснення, оскільки він включає сукупність стадій, які необхідно брати до уваги, включаючи стадії охолодження і нагрівання.

Кожен раз, коли на лінію термообробки надходить новий сталевий лист, автоматично здійснюється новий етап А.2) розрахунку на основі попередньо проведеного етапу А.1) вибору, при цьому спосіб у відповідності з цим винаходом дозволяє приводити тепловий режим ТРіагеї У відповідність з кожним сталевим листом, навіть якщо на лінію термообробки надходить однаковий тип сталі, оскільки дійсні характеристики кожного типу сталі у багатьох випадках відрізняються. Новий сталевий лист може бути підданий контролю, при цьому вимірюють і попередньо вибирають нові характеристики сталевого листа. Наприклад, датчик контролює якість зварного з'єднання між двома рулонами.

Переважно при надходженні сталевого листа на лінію термообробки адаптація теплового режиму здійснюється на перших метрах листа для того, щоб уникнути значної зміни технологічного процесу.

Фіг. 4 ілюструє один приклад згідно з винаходом, в якому здійснюють безперервний відпал сталевого листа перед осадженням покриття шляхом занурення у розплав. При використанні способу згідно з цим винаходом після вибору попередньо визначеного продукту, який має мікроструктуру максимально близьку до ТРііаюдеї (не показана), шляхом розрахунку визначають режим ТРх, виходячи з ті, обраного продукту і Пиаюе. У розглянутому прикладі проводять розрахунки проміжних теплових режимів від ТРхіпн до ТРхіпв, які відповідають мікроструктурам від ІПхіпни ДО ІППхіпв, і ентальпії від Нхіпн до Нхіпв,. Визначають Нх для одержання режиму ТРх. На

Фіг. 4 режим ТРіаоде обраний з великого числа ТР.

Відповідно до цього винаходу тіадес може бути очікуваною мікроструктурою у будь-який час термообробки. Інакше кажучи, Пиадеє може бути очікуваною мікроструктурою наприкінці термообробки, як показано на Фіг. 4, або у певний момент часу термообробки, як показано на

Фіг. 5. Наприклад, для листової сталі типу ОЗР важливим параметром О8Р - обробки є температура Та, яка відповідна Та на Фіг. 5, яка є температурою загартування. Таким чином, розглянута мікроструктура може бути т"чагде. У цьому випадку після застосування до сталевого листа режиму ТРчаде можна застосувати попередньо задану обробку.

При використанні способу згідно з цим винаходом можливе одержання рулону, виконаного з листової сталі, яка відноситься до вказаних вище типів сталі, а саме, ОР, ТКІР, ОР, ТУМІР,

СЕВ, РН5, ТКІРГЕХ, ЮОРІЕХ ії ОР НО, одержаний рулон характеризується стандартним відхиленням механічних властивостей між двома будь-якими точками вздовж рулону, який становить 25 МПа або менше, переважно 15 МПа або менше, більш переважно 9 МПа або

БО менше. У зв'язку з цим, безвідносно до будь-якої теорії можна вважати, що спосіб, який включає етап В.1) розрахунку, враховує дисперсію мікроструктури сталевого листа вздовж рулон. Таким чином, застосований до листової сталі на етапі В) режим ТРідщес забезпечує однорідність мікроструктури і, крім того, механічних властивостей.

Переважно механічні властивості вибирають з: границі плинності У5, границі міцності ОТ5 або відносного подовження при розриві. Низька величина стандартного відхилення зумовлена точністю розрахункового режиму ТР'агое!.

Переважно рулон покривають металевим покриттям на основі цинку або на основі алюмінію.

Переважно при промисловому виробництві стандартне відхилення механічних властивостей між двома рулонами, виготовленими з листової сталі, яка належать до вказаних вище типів 60 сталі, які включає сталі типу ОР, ТКІР, ОР, ТУМІР, СЕВ, РН5, ТКІРГЕХ, ООРІЕХ і ОР НО,

становить 25 МПа або менше, переважно 15 МПа або менше, більш переважно 9 МПа або менше.

Для реалізації режиму ТРіадеє використовується лінія термообробки, яка здійснює спосіб відповідно до цього винаходу. Наприклад, лінія термообробки містить піч безперервного відпалу, піч для загартовування під пресом, камерну піч для відпалу або лінію загартовування.

Даний винахід відноситься, нарешті, до комп'ютерного програмного продукту, який містить, щонайменше, металургійний модуль, модуль оптимізації і тепловий модуль, які взаємодіють для визначення режиму ТРіаде, при цьому модулі містять команди, які потім реалізуються з допомогою комп'ютера, здійснюючи спосіб у відповідності з цим винаходом.

Металургійний модуль прогнозує мікроструктуру (Ітх, Таде, Включаючи метастабільні фази: бейніт і мартенсит, і стабільні фази: ферит, аустеніт, цементит і перліт), точніше кажучи, частки фаз вздовж всієї лінії термообробки і прогнозує кінетику перетворення фаз.

Тепловий модуль прогнозує температуру листової сталі залежно від устаткування, використовуваного для термообробки (яке являє собою, наприклад, піч безперервного відпалу), геометричних характеристик штаби і параметрів технологічного процесу, які включають: охолоджувальну здатність, нагрівальну здатність або енергетичну ефективність ізотермічного процесу витримування, а також ентальпію Н, відведену або витрачену в тепловому режимі при фазових перетвореннях.

Модуль оптимізації визначає найкращий тепловий режим для одержання мікроструктури

Тіатеї, Тобто режим ТРіаюеї згідно способу, який відповідає цьому винаходу, використовуючи при цьому металургійний і тепловий модулі.

Винахід нижче буде розкрито в результатах випробувань, проведених виключно для надання інформації. Ці результати випробувань не слід розглядати як такі, що обмежують винахід.

Приклади

У наведених нижче прикладах була вибрана двофазна сталь марки ОР780ОСІ, яка має наступний хімічний склад: і о0ола45 | 18 | 02 | 02 | 00025 | 0015 | 002 | 0025 | 006

Зо Холодна прокатка забезпечила ступінь обтискання 50 95 з одержанням товщини листа 1 мм.

Цільова мікроструктура тиіаде містила 13 95 мартенситу, 45 95 фериту і 42 95 бейніту, що відповідає таким параметрам Ріаде: 5 - 500 МРа і ОТ5 - 780 МрРа. Була також досягнута необхідна температура охолодження Т'-сооїпо, яка дорівнювала 460 "С для здійснення покриття зануренням у розплав з використанням ванни з цинковим розплавом. Така температура була реалізована з точністю ж2 "С, щоб гарантувати хорошу здатність до покриття у ванні з розплавом цинку.

Насамперед, одержану листову сталь порівняли з переліком попередньо визначених продуктів, для того щоб одержати обраний продукт, який має мікроструктуру ІПнаапаагі найбільшою мірою близьку до ПШіаюде. Обраним продуктом була сталь марки ОР78ОСІ, яка має наступний хімічний склад:

Мікроструктура сталі ОР7В8ОСІ, тобто. теаптамю, містить 10 95 мартенситу, 50 95 фериту і 40 95 бейніту. Відповідний режим ТРз»іапаач термообробки включає: - стадію попереднього нагрівання, на якій сталевий лист протягом 35 секунд нагрівають від температури навколишнього середовища до 680 "С, - стадію нагрівання, на якій сталевий лист протягом 38 секунд нагрівають від 680 "С до 7807, - стадію витримування, на якій сталевий лист протягом 22 секунд витримують при температурі Тзоакіпо рівної 780 "С, - стадію охолодження, на якій сталевий лист охолоджують за допомогою 11 охолоджувальних струменів, які розпилюють НМх, характеристики яких наведені нижче в таблиці

//// Номерсттуменю..: |1121/|314|51617 89/10 (Охолоджувальна здатність(9б)й | 0 |01010 10 | о | 58 /100|100|чт00)т00 - стадію нанесення покриття методом занурення у ванну з розплавом цинку при температурі 460 С, - охолодження сталевого листа до досягнення верхнім валком температури 300 "С протягом 24,6 секунди, і - охолодження сталевого листа при температурі навколишнього середовища.

Потім була розрахована множина теплових режимів ТРх, виходячи з обраного продукту - сталі ОР780 і режиму ТРчіапаас і мікроструктури ті сталі ОР78О для одержання Тнатое!.

Після розрахунку ТРх для одержання Пнадеє був обраний один режим ТРатюе, при цьому згаданий режим ТРізщеє був обраний з числа режимів ТРх так, що мікроструктура тх у максимальному ступені відповідала тагюе. Тепловий режим ТРіаден включає наступні стадії: - стадію попереднього нагрівання, на якій сталевий лист нагрівають від температури навколишнього середовища до 680 "С протягом 35 секунд, - стадію нагрівання, на якій сталевий лист протягом 38 секунд нагрівають від 680 "С до 7807, - стадію витримування, на якій сталевий лист витримують в нагрітому стані при температурі витримування Т"еоакіпо рівної 780 "С протягом 22 секунд, - стадію охолодження, на якій сталевий лист охолоджують за допомогою 11 охолоджувальних струменів, які розпилюють НМх, характеристики яких наведені нижче в таблиці о Номерастгуменв.: | 1121/3141 51617 89/10

Швидкістьохолодження (С/с) |18|11/|121| 7 38|271|48 19) З | 7 | 6 (Охолоджувальна здатність(9б)д | 0 |0 1010 140| 2о/|100/100| го | 20 | 20 - нанесення покриття методом занурення у ванну з розплавом цинку при температурі 460 С, - охолодження сталевого листа до досягнення верхнім валком температури 300 "С протягом 24,6 секунди, і - охолодження сталевого листа при температурі навколишнього середовища.

У таблиці 1 наведені характеристики, одержані при здійсненні на сталевому листі режимів

ТРаіапдага і ТРіагеї

Очікувані ле 00 тен зараорютьу

Мікроструктура, одержана дае 12,83 о Хтапепейе: 12,86 о Хтапепейе: 13 о наприкінці теплового режиму іетів: 53,85 ів Хетів: 47,33 й; Хетв: 45 5

Хьаїпійе: 33,31 о Хьаїпійе: 39,82 о Хьаїпійе: 42 о

Відхилення Хтапепвйе: 0,17 У Хтапепейе: 0,14 95 мікроструктури Хіетіе: 8,85 90 Хіете: 2,33 90 відносно Пиагоеї Храїпіце: 8,69 Зо Хеьаїпне: 21 8 до іон НН НН ПНЯ ЛИН НОЯ

Ріагое (МПа)

Б івіісіьн НН НН ПНО ТОНЯ ПОН

Ріагое (МПа)

З таблиці 1 видно, що при використанні способу, відповідного цьому винаходу, можна одержати сталевий лист, який володіє бажаними необхідними властивостями, оскільки тепловий режим ТРіашеє пристосований до кожного сталевого листа.

Навпаки, у разі застосування традиційного теплового режиму ТР-апаач не одержують необхідних характеристик.

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб виробництва термообробленого сталевого листа, який має хімічний склад сталі і мікроструктуру Тіаше, яка містить від 0 до 10095 щонайменше однієї фази з фериту, мартенситу, бейніту, перліту, цементиту і аустеніту, на лінії термообробки, який включає в себе: А) підготовчий етап, який включає 1) субетап вибору, на якому хімічний склад і мікроструктуру Тіадеє Порівнюють з переліком попередньо визначених продуктів, мікроструктура яких містить попередньо задані фази і попередньо задані частки фази, для вибору продукту, який має мікроструктуру Твіапоага, максимально близьку до Пиашеї і попередньо визначеного режиму ТРаапааад для одержання мікроструктури твіапаага, 2) субетап розрахунку, на якому проводять розрахунок щонайменше двох теплових режимів ТРх, кожен з цих ТРх відповідає мікроструктурі тх, одержаній наприкінці ТРх, при цьому розрахунок проводять, виходячи з вибраного продукту на стадії А)1) ТРеаапоаєз і початкової мікроструктури ті сталевого листа, для одержання Пагоеї, 3) субетап вибору, на якому вибирають один тепловий режим ТРіздеє для одержання мікроструктури Паде, при цьому режим ТРіашев вибирають з ТРх і вибирають так, щоб мікроструктура тх була одержана в максимальному ступені близькою до тиагое!, В) етап термообробки, на якому до сталевого листа застосовують режим ТРіагоеї; при цьому мікроструктура тагдеї містить: - 100 95 аустеніту або - від 5 до 95 95 мартенситу, від 4 до 65 95 бейніту, решта - ферит, або - від 8 до 30 95 залишкового аустеніту, від 0,6 до 1,5 95 вуглецю в твердому розчині, решта - ферит, мартенсит, бейніт, перліт і/або цементит, або - від 1 до 30 95 фериту і від 1 до 30 95 бейніту, від 5 до 25 95 аустеніту, решта - мартенсит, або - від 5 до 20 95 залишкового аустеніту, решта - мартенсит, або Зо - ферит і залишковий аустеніт, або - залишковий аустеніт і інтерметалічні фази, або - від 80 до 100 95 мартенситу і від 0 до 20 95 залишкового аустеніту, або - 100 95 мартенситу, або - від 5 до 100 95 перліту і від О до 95 95 фериту, або - щонайменше 75 95 рівноважного фериту, від 5 до 20 95 мартенситу і бейніту у кількості, рівній 10 95 або менше; при цьому на етапі А)2) теплову ентальпію Н, яка виділилася в проміжку між мікроструктурами ті та тіаюе,, розраховують так, що: Не(Хетіве: Негіе)-н(Хтапепвйе" Нптапепейе)-к(Хьзаіпне" Ньаіпіе)--(Хреапне" Нреапіе)-к(Неетепйе--Хсетепійе)-- (Нацеіепіе--Хашсіепіве), де Х - частка фази; Н - теплова ентальпія фази; яки І уному (ВА, соавічаснау ТРевеєвого, геплювого циклу розраховують так, що:

РР. Сре Сре де Сре - питома теплоємність фази (Дж.кг"-К"), р - щільність сталі (г-м), Ер - товщина сталі (м), ф - тепловий потік (конвективний і радіаційний, Вт), Нх (Дж-кг"), Т - температура (С) і ї - час (с).

2. Спосіб за п. 1, в якому попередньо визначені фази на етапі А)1) характеризуються щонайменше одним параметром, який вибирається з розміру, форми і хімічного складу.

З. Спосіб за п. 1 або 2, в якому зазначені попередньо визначені типи продукту включають двофазну сталь, сталь з пластичністю, наведеною перетворенням, сталь, піддану загартуванню і перерозподілу вуглецю, сталь з пластичністю, наведеною двійникуванням, сталь з безвуглецевою бейнітною структурою, сталь, загартовану під пресом, ТВІР ЕХ-сталь, ООРІ ЕХ- сталь і двофазну сталь з високою пластичністю.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, в якому різниця між частками фаз, присутніх в мікроструктурах Пиагдеї і тх, СТановить 3 95.

5. Спосіб за п. 1, в якому на етапі А)2) проводять розрахунок щонайменше однієї проміжної мікроструктури Тхіїп сталі, яка відповідає проміжному тепловому режиму ТРхі, і теплової ентальпії Нхіп.

6. Спосіб за п. 5, в якому на етапі А)2) ТРх являє собою суму всіх ТР»;іп, а Нх - сумарну величину всіх Н»іп.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, в якому перед проведенням етапу А)1) вибирають щонайменше одну задану механічну властивість Ріадес 3: границі текучості У5, границі міцності ОТ5, відносного подовження при розриві, збільшення отвору і здатності до деформації.

8. Спосіб за п. 7, в якому тіадес розраховують, виходячи з величини Ріагоеї.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, в якому на етапі А)1) при розрахунку ТРх враховують параметри технологічного процесу обробки сталевого листа перед його надходженням на лінію термообробки.

10. Спосіб за п. 9, в якому параметри технологічного процесу включають щонайменше один параметр, вибраний зі ступеня обтиснення при холодній прокатці, температури змотування штаби в рулон, режиму охолодження випускного рольгангу, температури охолодження і швидкості охолодження рулону.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, в якому при розрахунку ТРх враховують параметри технологічного процесу на лінії термообробки, які будуть застосовані до сталевого листа на лінії термообробки.

12. Спосіб за п. 11, в якому згадані технологічні параметри включають щонайменше один з характерної температури гарячої листової сталі, швидкості руху сталевого листа на лінії термообробки, охолоджувальної здатності ділянок охолодження, нагрівальної здатності ділянок нагрівання, температури перестарювання, температури охолодження, температури нагрівання і температури витримування.

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, в якому тепловий режим ТР», ТР»іп 1 Разпаагі або ТРіащдеї являє собою щонайменше один процес обробки нагрівання, ізотермічного витримування або охолодження.

14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-13, в якому кожен раз при надходженні нового сталевого листа на лінію термообробки автоматично здійснюють новий етап розрахунку А)2) на основі результатів попередньо проведеного етапу А)1) вибору.

15. Спосіб за п. 14, в якому при надходженні сталевого листа на лінію термообробки адаптацію теплового режиму здійснюють на перших метрах сталевого листа.

Фіг. 1 р МП удевен» з з Яке Сов Продукт з тв Її» | продукт ота, ТВ; бсзотвіг ге сс. оРЕОО "Етап А.) вибору сно Продукт г, тре ТР; ОСІ ВРБОЮ Продукт да ТА міх "а тр, са Тв Ся тен і Й х р чі Продукто; юотх, пе я СЕ МВ он Обраний продукт який -у К ш Ме нн ше - Трелави че ех Ше Й Етап Аг розрахунку «о» Етап А:З) розрахунку у Вежим ТР сут Опіимання

Фіг. 2 ТО ї и ТНКу: Я і и ! г ай и і ери М са Іще Я Я г 7 х тво, У і т й Ї. ; і І Пі й ї 7 / й І ; РЕЯ Її і ї ПРЕ ' ! і ПН і І гук; іх | ! 7 І ІЖ ' 3 ряд Ї КЕ Її і М і; х з ер; лк ; і ко СІ й а 1 РИ ! !

к.е Мк; Ж у з Б ли ' і СК, НЯ : і КЕ ДаНЕ ' а Із Один режим Трж ТРаио Нв

Фіг.

З Ви я М їй ; : в й Продуют а ть ССЗ, " Продукти ян СС ро Т5, ТНБ у ! вже ТЕ ОРВОВ.

Етап А вибору: на Продукти ти СС, Кай я А ; з Продукт ССО ши ! х ЕКО СТЕ ї сн - ? перед леннни сяотко СТР НЕ дя Дюраний те «МОП УКЕ холтя, СВ, Я продукт який 7 Тр; й Бр кн хх які уки сек : ше І вмею : й хожюжюх мент Етан А.е) розрахунку Ві «7 ТРакастув ; Не УНуяв й Шк Єтаг розрахунку й ТВдавх | сх я а вк ШИН Етай розрахунку Етап А.) розрахунку я "Вежим ; Янв див иУнняЯ е и