Способ производства оцинкованной рулонной полосовой стали


 


Владельцы патента RU 2465368:

Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к технологии горячего цинкования полосовой стали. В способе холоднокатаную рулонную полосовую сталь пропускают через ванну с расплавленным цинком, охлаждают и сматывают в рулоны, при этом используют полосу из стали, содержащей вес.%: 0,04-0,08 углерода, 0,24-0,39 марганца, 0,01-0,03 кремния, 0,013-0,09 серы, 0,001-0,017 фосфора, до 0,1 хрома и никеля, которую оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Тгц,°С , и со скоростью Vгц, м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Тгц=480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг и Vгц=161,93-0,017σтх0,069σвг , где σвх и σтх - соответственно, временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла, σвг и δг - соответственно, временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а Сэ - углеродный эквивалент, равный Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали, соответственно, углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с σвг=370-420 МПа и δг=28-36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4-0,7 мкм. Изобретение позволяет повысить потребительские свойства оцинкованной рулонной полосовой стали за счет оптимизации параметров процесса цинкования. 1 пр.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при горячем цинковании листовой (полосовой) стали.

Технология производства оцинкованной стали достаточно подробно описана, например, в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова «Технология прокатного производства», кн.2, М.: «Металлургия», 1991, с.718-725.

Известен способ производства стальных полос для цинкования, при котором горячая прокатка осуществляется с температурой ее конца 760…810°С, смотка с tcm=680…720°С, а дрессировка после отжига ведется с обжатием 3,2…29,6% (см. пат. РФ №2152444, кл. C21D 8/02, опубл. В БИ №19, 2000 г.). Недостатком способа является отсутствие параметров оцинкованного металла (состав, свойства), а также параметров самого процесса цинкования (температура, скорость и др.).

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является технология получения горячеоцинкованной стальной полосы, описанная в япон. заявке №63-111163, кл. С23С 2/02, С23С 2/06, опубл. 16.05.88 г. Эта технология заключается в пропуске холоднокатаной полосы через ванну с расплавом, содержащим кроме цинка (Zn) до 0,05% свинца (Рb) и до 0,3% алюминия (Аl), ее охлаждают со скоростью не менее 20°С/с в диапазоне 420…300°С и смотке полосы.

Недостатком технологии является неопределенность химсостава и прочностных характеристик оцинковываемой стали, а также скорости ее протяжки через ванну, что затрудняет получение оцинкованной стали с заданными свойствами.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств оцинкованной рулонной полосовой стали за счет оптимизации параметров процесса цинкования.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе производства оцинкованной рулонной полосовой стали, включающем пропуск холоднокатаной рулонной полосовой стали через ванну с расплавленным цинком, охлаждение полосы и смотку в рулоны, в отличие от ближайшего аналога полосу из стали, содержащей 0,04…0,08 вес.% углерода, 0,24…0,39% марганца, 0,01…0,03% кремния, 0,013…0,09% серы, 0,001…0,017% фосфора, до 0,1% хрома и никеля, оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Тгц,°С, и со скоростью Vгц, м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Тгц=480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг, °С, и Vгц=161,93-0,017σтх+0,069σвг, м/с, где σвх и σтх - соответственно, временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла; σвг и δг - соответственно, временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а Сэ - углеродный эквивалент, равный Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали, соответственно, углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с σвг=370…420 МПа и δг=28…36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4…0,7 мкм.

Приведенные параметры горячего цинкования получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

480, 63, 12,73 и 0,057°С, 0,015°С/МПа, 161,93 м/с, 0,017 и 0,069 м/с·МПа - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке таких основных параметров горячего цинкования (Тгц и Vгц), которые обеспечивают возможность получения на оцинкованной рулонной полосовой стали временного сопротивления σвх=370…420 МПа, относительного удлинения δг=28…36% и цинкового покрытия с микронеровностями Ra=0,4…0,7 мкм.

При реализации предлагаемого способа величины Тгц и Vгц при горячем цинковании принимаются в соответствии с вышеприведенными зависимостями, которые определяются при конкретных содержаниях указанных элементов в стали. Величина углеродного эквивалента принимается равной: Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3 - см. журнал «Сталь», М., 2004, №12, с.64.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на агрегате горячего цинкования ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при горячем цинковании сталей с содержанием 0,04…0,08 вес.% углерода, 0,24…0,39% марганца, 0,01…0,03% кремния, 0,013…0,09% серы, 0,001…0,017% фосфора, до 0,1% хрома и никеля, железо - остальное, с углеродным эквивалентом Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3 варьировали величины Тгц и Vгц, оценивая результаты по выходу горячеоцинкованного проката категорий 05 и 04 по ГОСТ 52246, а также назначений ХП, ПК и ХШ по ГОСТ 14918.

Наилучшие результаты (выход указанного оцинкованного листа в пределах 98,2…99,4%) получены при реализации настоящего способа. Отклонения от рекомендуемых величин Тгц и Vгц ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, при Тгц<480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг, °С, Vгц>161,93-0,017σтх+0,069σвг, м/с выход требуемой оцинкованной стали не превысил 95,0%, в основном, - из-за несоответствия части продукции категориям 05 и 04 по ГОСТ 52246. Увеличение значений Тгц и снижение значений Vгц более рекомендуемых величин не дало выхода требуемого оцинкованного листа более 96,3%, в основном, - из-за несоответствия части продукции назначению ХШ по ГОСТ 14918.

Горячее цинкование рулонной полосовой стали по технологии, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше), дала выход требуемой продукции в пределах 85…88%. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известной технологией.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения при производстве горячеоцинкованной рулонной полосовой стали сократит производственные затраты (за счет точного выбора параметров процесса цинкования) не менее чем на 10% при сохранении всех качественных показателей готового проката.

Пример конкретного выполнения

Тонколистовая холоднокатаная сталь, содержащая 0,06 вес.% углерода, 0,31% марганца, 0,02% кремния, предназначенная для оцинкования, с углеродным эквивалентом Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3=0,06+0,31/9+0,02/3=0,1, с временным сопротивлением и пределом текучести, соответственно, σвх=780 МПа и σтх=620 МПа оцинковывается с целью получения временного сопротивления и относительного удлинения горячеоцинкованной полосы, соответственно, σвг=405 МПа и δг=33%, при температуре ванны Тгц=480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг=480,63-0,015*780+12,73*0,1-0,057*33=468,3°С, со скоростью Vгц=161,93-0,017σтх+0,069σвг=161,93-0,017*620+0,069*405=179,34 м/с.

Что обеспечивает получение цинкового покрытия с микронеровностями Ra=0,4…0,7 мкм.

Способ производства оцинкованной рулонной полосовой стали, включающий пропуск холоднокатаной рулонной полосовой стали через ванну с расплавленным цинком, охлаждение полосы и смотку в рулоны, отличающийся тем, что полосу из стали, содержащей, вес.%: 0,04-0,08 углерода, 0,24-0,39 марганца, 0,01-0,03 кремния, 0,013-0,09 серы, 0,001-0,017 фосфора, до 0,1 хрома и никеля, оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Тгц, °С, и со скоростью Vгц, м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Тгц=480,63-0,015σвх+12,73Сэ-0,057δг и Vгц=161,93-0,017σтх+0,069σвг, где σвх и σтх - соответственно временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла, σвх и δг - соответственно временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а Сэ - углеродный эквивалент, равный Сэ=[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали соответственно углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с σвг=370-420 МПа и δг=28-36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4-0,7 мкм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нанесения покрытий из расплавов. .

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах при производстве различных метизов.

Изобретение относится к области нанесения защитных металлических покрытий на стальные протяженные изделия типа проволоки или ленты. .

Изобретение относится к устройствам для нанесения Н покрытия П на поверхность изделий, полученных прокаткой, в частности на стальную полосу металлического покрытия П.

Изобретение относится к способам нанесения покрытий из расплавов, в частности на основе цинка, на длинномерные изделия, преимущественно стальные полосы. .

Изобретение относится к нанесению покрытий из расплава металлов на изделия проката, в частности листового материала. .

Изобретение относится к технологическому оборудованию для нанесения горячих покрытий на длинномерные изделия, например электрические провода. .

Изобретение относится к термообработке протяженных изделий при протяжке их через емкость с расплавом. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению холоднокатаной и подвергнутой непрерывному отжигу полосы высокопрочной стали, снабженной слоем покрытия из цинкового сплава и используемой в автомобилестроении и строительстве.

Изобретение относится к изготовлению металлической полосы с антикоррозийным покрытием. .

Изобретение относится к электролитическому бестоковому получению покрытий на алюминии и может быть использовано для тонкого свинцово-цинкового покрытия изделий электрохимических производств.

Изобретение относится к способу производства оцинкованного методом горячего погружения и отожженного стального листа, обладающего TRIP-микроструктурой. .

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к усовершенствованной электродной проволоке для электроэрозионной обработки проволокой. .

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячеоцинкованной полосы повышенной прочности, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки.
Изобретение относится к способу горячего оцинкования и может быть использовано для производства оцинкованной стальной полосы, например стальной бронекабельной ленты.
Изобретение относится к производству оцинкованного стального листа, обладающего TRIP-микроструктурой. .
Изобретение относится к способу нанесения покрытия на наружную поверхность выполненной из материала на основе железа гильзы цилиндра. .

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству штрипса из стали класса прочности К65-К70 толщиной до 35 мм для труб магистральных трубопроводов диаметром до 1420 мм.
Наверх