Способ производства листового проката
Владельцы патента RU 2465347:
Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская Сталь") (RU)
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства толстолистового проката из низколегированной стали марки 12Г2СБД высокого качества для мостостроения и других строительных конструкций. Способ производства листового проката включает выплавку стали определенного химического состава, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформацию при температуре 750-950°С, охлаждение замедленно в интервале температур 550-200°С со скоростью не более 0,005°С/сек и далее на спокойном воздухе до температуры окружающей среды, затем нагрев листового проката до температуры 900-980°С с последующей выдержкой 1,0-5,5 мин/мм и охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды. Технический результат заключается в повышении показателей ударной вязкости и улучшении производственных показателей проката. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству нового высокоэффективного вида металлопродукции - толстолистовому прокату из низколегированной стали марки 12Г2СБД высокого качества для мостостроения и других строительных конструкций.
Известен способ производства толстолистового проката из стали марки 09Г2С по ГОСТ 19281-89 (аналог).
Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату является способ производства листового проката, включающий выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформации до необходимых размеров листового проката, охлаждение до температуры окружающей среды и термическую обработку (Патент РФ №2044069, МПК6 C21D 8/00, C21D 9/46) (прототип).
Основными недостатками известных способов (аналога и прототипа) являются недостаточно высокий уровень обеспечения прочностных и пластических свойств проката для мостостроения, невозможность обеспечения новых требований потребителей:
- низкая стойкость к атмосферной коррозии;
- низкий класс прочности для востребованных толщин;
- ударной вязкости на образцах с острым надрезом при температуре до - 40°С;
- сплошности листового проката по результатам УЗК (0, 1, 2 классам ГОСТ 22727).
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является промышленное производство толстолистового проката из низколегированной стали марки 12Г2СБД для мостостроения, обеспечивающее механические и технологические свойства металла, соответствующие эксплуатационным характеристикам и надежности металлопродукции.
Технический результат изобретения, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении показателей ударной вязкости, улучшении производственных показателей проката за счет применения новой системы легирования мостовых сталей и оптимизации процесса производства и режимов термической обработки.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе производства толстолистового проката, включающем выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформации, охлаждение листового проката до температуры окружающей среды, нагрев и охлаждение, согласно предлагаемому способу выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%:
| Углерод | 0,09-0,15 |
| Кремний | 0,40-0,80 |
| Марганец | 1,10-1,70 |
| Хром | Не более 0,30 |
| Никель | Не более 0,30 |
| Молибден | Не более 0,30 |
| Азот | Не более 0,008 |
| Титан | 0,005-0,035 |
| Алюминий | 0,020-0,060 |
| Медь | 0,20-0,40 |
| Ниобий | 0,02-0,06 |
| Фосфор | Не более 0,020 |
| Сера | Не более 0,015 |
| Железо | Остальное |
при обеспечении углеродного эквивалента Сэ не более 0,45%, определяемого по формуле: CЭ=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Nb])/5+([Ni]+[Cu])/15, где С, Mn, Cr, Nb, Ni и Сu - массовые доли углерода, марганца, хрома, ниобия, никеля и меди, при этом окончательную деформацию осуществляют при температуре 780-980°С, а листовой прокат охлаждают замедленно в интервале температур 550-200°С со скоростью не более 0,005°С/сек и далее на спокойном воздухе до температуры окружающей среды, затем производят нагрев листового проката до температуры 900-980°С с последующей выдержкой 1,0-5,5 мин/мм и охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды.
Кроме того, после внепечной обработки разливку стали осуществляют на установке непрерывного литья заготовки с последующей передачей слябов с температурой больше 350°С для нагрева до температуры аустенитизации.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.
Сталь выплавляется в электропечи. После выпуска из печи производили его обработку в ковше и разливали на машине непрерывного литья заготовок. При внепечной обработке металла в ковше проводили окончательное раскисление металла, его гомогенизирующую продувку газом и модифицированную обработку силикокальцием. В результате выплавки и внепечной обработки получили сталь следующего химического состава, мас.%:
| Углерод | 0,14 |
| Кремний | 0,56 |
| Марганец | 1,55 |
| Хром | 0,22 |
| Никель | 0,23 |
| Медь | 0,22 |
| Титан | 0,012 |
| Ниобий | 0,030 |
| Молибден | 0,010 |
| Алюминий | 0,035 |
| Азот | 0,008 |
| Фосфор | Не более 0,007 |
| Сера | Не более 0,003 |
| Железо | Остальное |
После разливки стали на машине непрерывного литья заготовок слябы с температурой не менее 350°С подвергали аустенитизации при температурах 1200-1300°С, затем в реверсивном режиме производили предварительную и окончательную деформации с температурой окончания деформации 750-950°С до получения листового проката. После окончательной деформации прокатанные листы охлаждали замедленно в интервале температур 550-200°С со скоростью не более 0,005°С/сек и далее на спокойном воздухе.
После охлаждения листового проката до температуры окружающей среды осуществляли нагрев до температуры 960°С с последующей выдержкой 2 мин/мм и окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.
Анализ результатов сдаточных испытаний механических свойств образцов металла показал, что комплексная технология производства проката из стали марки 12Г2СБД надежно обеспечивает весь комплекс качественных характеристик проката, в том числе дополнительно нормированных.
Таким образом, на ОАО «Уральская Сталь» освоено промышленное производство толстолистового проката из микролегированных марок стали нового поколения для мостостроения, обеспечивающих все технические требования Евронорм. Производимый в толщинах 8-50 мм прокат стали марок 12Г2СБД с низким содержанием газов, вредных примесей и неметаллических включений, надежно обеспечивает в нормализованном состоянии, во всем диапазоне производимых толщин, класс прочности С345 с гарантией хладостойкости KCV≥29Дж/см2 ниже -40°С.
1. Способ производства листового проката, включающий выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформации, охлаждение листового проката до температуры окружающей среды, нагрев и охлаждение, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:
| углерод | 0,09-0,15 |
| кремний | 0,40-0,80 |
| марганец | 1,10-1,70 |
| хром | не более 0,30 |
| никель | не более 0,30 |
| молибден | не более 0,30 |
| азот | не более 0,008 |
| титан | 0,005-0,035 |
| алюминий | 0,020-0,060 |
| медь | 0,20-0,40 |
| ниобий | 0,02-0,06 |
| фосфор | не более 0,020 |
| сера | не более 0,015 |
| железо | остальное, |
при обеспечении углеродного эквивалента Сэ не более 0,45%, определяемого по формуле: Cэ=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Nb])/5+([Ni]+[Cu])/15, где С, Mn, Cr, Nb, Ni и Сu - массовые доли углерода, марганца, хрома, ниобия, никеля и меди, при этом окончательную деформацию осуществляют при температуре 750-950°С, а охлаждение листового проката ведут замедленно в интервале температур 550-200°С со скоростью не более 0,005°С/с и далее на спокойном воздухе до температуры окружающей среды, затем производят нагрев листового проката до температуры 900-980°С с выдержкой 1,0-5,5 мин/мм и охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разливку стали осуществляют на установке непрерывного литья заготовок.
