Способ горячей прокатки заготовки для профилирования

Изобретение предназначено для горячей прокатки полосовой стали, преимущественно с повышенным содержанием марганца, с заданными температурами прокатки в определенных межклетевых промежутках широкополосного стана, температурой конца прокатки Т_кп и скоростью охлаждения V_охл после прокатки. Повышение пластических свойств горячекатаной заготовки для профилирования обеспечивается тем, что температуру раската за шестой клетью стана для полос толщиной h=4...6 мм принимают равной 1055...1085°С и для полос с h=6,1...8,0 мм - 1045...1075°C, T_кп=865...895°C для h=4...6 мм и T_кп=855...885°C для h=6,1...8,0 мм, а V_охл=5,9...7,7 град/с для полос всех толщин. 1 табл.

 

изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при горячей прокатке полосовой заготовки для профилирования.

Такая заготовка прокатывается на широкополосных непрерывных станах с параметрами горячей прокатки, зависящими от толщины полос и содержания в стали основных компонентов (углерода, марганца, кремния и др.). Микроструктура и мехсвойства получаемой полосовой стали зависят, прежде всего, от температур прокатки в определенных межклетевых промежутках стана, конца прокатки и скорости охлаждения металла на отводящем рольганге, т.е. после прокатки.

Технология горячей прокатки полосовой стали достаточно подробно описана, например, в справочнике М.А.Беняковского и др. Технология прокатного производства. -М.: Металлургия, 1991, кн.2, с.569-581. Наиболее востребованными в качестве заготовки для профилирования в настоящее время являются полосы толщиной 4...8 мм из углеродистой (в том числе - марганцовистой) стали, которые используют для производства сортовых гнутых профилей (угловых, швеллерных, корытных, замкнутых и др.) и профильных труб различного поперечного сечения.

Известен способ производства горячекатаных стальных листов контролируемой прокаткой с заданными температурами в черновой клети и начала прокатки в чистовых клетях (см. япон. заявку №63100133, кл. С21D 9/46, С21D 8/02 от 02.05.88). Однако этот способ неприемлем для получения качественной заготовки, предназначенной на профилирование.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология горячей прокатки полосовой стали, приведенная в книге П.И.Полухина и др. Прокатное производство. 3-е изд. -М.: Металлургия, 1982, с.417-422.

Эта технология с заданными температурными режимами прокатки характеризуется тем, что скорость охлаждения полос варьируют в зависимости от содержания в стали углерода и требуемой ее структуры, определяющей свойства проката. Известная технология не гарантирует получение необходимых для профилирования пластических свойств полосовой заготовки толщиной 4...8 мм из стали с повышенным (до 1,1 мас.%) содержанием марганца.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение пластических свойств горячекатаной заготовки для профилирования, преимущественно с повышенным содержанием марганца, и увеличение выхода профилей 1 сорта.

Для решения этой задачи в способе горячей прокатки полос с заданными температурами прокатки в определенных межклетевых промежутках широкополосного стана, конца прокатки Т_кп и скорости охлаждения V_охл после прокатки температуру раската за шестой клетью стана Т₆ для полос толщиной h=4...6 мм принимают равной 1055...1085°С и для полос с h=6,1...8,0 мм - 1045...1075°С, Т_кп=865...895°С для h=4...6 мм и Т_кп=855...885°С для h=6,1...8,0 мм, а V_охл=5,9...7,7 град/с для полос всех толщин.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации параметров горячей прокатки полосовой заготовки для профилирования с содержанием Mn до 1,1%, что обеспечивает такие пластические свойства этой заготовки, которые предотвращают трещинообразование при профилировании.

При реализации рекомендуемой технологии скорость охлаждения наиболее целесообразно регулировать путем изменения количества (объема) охладителя, подаваемого в единицу времени на металл, например, варьируя давление жидкости (или смеси жидкость-воздух) в системе охлаждения широкополосного стана.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на стане горячей прокатки 2500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при прокатке полосовой ст3Гпс толщиной 4...8 мм опробовались различные параметры горячей прокатки: температуры Т₆ раската за шестой клетью стана и конца прокатки Т_кп, а также скорость охлаждения полос V_охл на отводящем рольганге стана. Результаты опытов (приведены в таблице) оценивались по выходу гнутых профилей I сорта на профилегибочных станах ОАО «ММК», использовавших полосовую заготовку.

№ опыта	Т6	Ткп	Vохл	Выход профилей 1 сорта
Толщина заготовки 4...6 мм
1	1040	850	5,5	99,0
2	1055	865	5,9	99,7
3	1070	880	6,8	99,9
4	1085	895	7,7	99,8
5	1100	905	8,2	98,0
Толщина заготовки 6,1...8 мм
1	1020	840	5,5	99,5
2	1045	855	5,9	99,8
3	1060	870	6,8	99,9
4	1075	885	7,7	99,8
5	1100	900	8,2	99,1

Наилучшие результаты (выход профилей I сорта в пределах 99,7...99,9%) получены при использовании опытной заготовки, прокатанной по рекомендуемой технологии. Отклонения от вышеприведенных оптимальных ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, при Т₆ и Т_кп меньше предлагаемых величин для полос с h=4...8 мм до 0,6% профилируемой заготовки имели трещины в местах ее изгиба, а при Т₆ и Т_кп больше рекомендуемых величин (для всех толщин полос) выход I сорта уменьшился на 0,4...0,7%, в основном, из-за ухудшения геометрии готовых профилей - появления волнистости по кромкам формуемых профилей вследствие удлинения излишне пластичного металла. Аналогичный дефект наблюдался и при скоростях охлаждения V_охл<5,9 град/с, а увеличение V_охл свыше 7,7 град/с - ухудшало пластические свойства заготовки, и при ее профилировании до 0,7% профилей имели трещины в местах изгиба.

Известная технология горячей прокатки, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не использовалась из-за неопределенности основных ее параметров применительно к стали 3Гпс.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость заявляемого технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования, проведенные в Центральной лаборатории контроля ОАО «ММК», показали, что использование предлагаемого способа горячей прокатки заготовки для профилирования позволит при реализации его на сталях с повышенным содержанием марганца (типа ст3Гпс) позволит повысить пластические свойства горячекатаной заготовки для профилирования и уменьшить отсортировку сортовых гнутых профилей по дефектам «трещины» и «волнистость кромок» не менее чем на 0,5%, с соответствующим ростом прибыли от реализации качественного проката, производимого на профилегибочных станах, аналогичных агрегатам 1÷4×50÷300 и 2÷8×100÷600 Магнитогорского металлургического комбината.

Способ горячей прокатки заготовки для профилирования, преимущественно с повышенным содержанием марганца, с заданными температурами прокатки в межклетевых промежутках непрерывного широкополосного стана, температурой конца прокатки Т_кп и скоростью охлаждения V_охл. после прокатки, отличающийся тем, что температуру раската Т₆ за шестой клетью стана для полос толщиной h=4...6 мм принимают равной 1055...1085°С и для полос с h=6,1...8,0 мм - 1045...1075°С, T_кп=865...895°C для полос с h=4...6 мм и Т_кп=855...885°С для полос с h=6,1...8,0 мм, а V_охл.=5,9...7,7 град/с для полос всех толщин.