Способ горячей прокатки полос из низколегированной стали

Изобретение относится к технологии производства горячекатаного проката из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей методом штамповки и профилирования. Способ включает нагрев слябов и их прокатку на непрерывном широкополосном стане в черновой и чистовой группах клетей с последующим охлаждением в ламинарной установке. Cохранение неплоскостности заготовок на уровне не более 7 мм/м после продольного роспуска горячекатаной полосы обеспечивается за счет того, что устанавливают отношение количества включенных коллекторов любой секции установки ламинарного охлаждения с верхней и нижней сторон полосы в соотношении 1:2, а расход воды на верхних коллекторах 0,70-0,90 относительно расхода воды на нижних коллекторах, обеспечивая в структуре металлопроката отсутствие бейнита в ¼ по толщине с обеих сторон полосы и разницу размера зерна феррита между поверхностями не более 1 балла. 1 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячекатаного проката из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей методом штамповки и профилирования.

Одним из определяющих качеств такого металлопроката является его способность к сохранению исходной неплоскостности после дополнительной порезки на полосы перед штамповкой и профилированием деталей.

Известен способ производства горячекатаного проката, включающий выплавку низколегированной стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, при этом выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:

Сталь дополнительно содержит, мас.%: ванадий 0,01÷0,08, кальций 0,0005÷0,010, при этом суммарное содержание ниобия, титана и ванадия не должно превышать 0,117 мас.%. При этом температуру конца прокатки поддерживают в диапазоне 830-880°С, а температуру смотки - в диапазоне 510-640°С (патент РФ № 2361930, C21D 8/04, В21В 1/46, С22С 38/06, 2009).

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает одинаковую структуру верхней и нижней поверхности полосы при охлаждении водой, что вызывает неравномерность внутренних напряжений в металле по толщине и в последствии влияет на изменение неплоскостности при дополнительной порезке на полосы.

Наиболее близким к предложенному является способ производства горячекатаного рулонного проката из низколегированной стали, включающий выплавку, внепечную обработку, непрерывную разливку, аустенизацию заготовки с нагревом выше АсЗ, предварительную деформацию полосы в черновой группе клетей стана и окончательную деформацию полосы, охлаждение поверхности полосы водой и ее смотку в рулон, при этом выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении компонентов, мас.%:

при этом температуру раската в последнем проходе черновой группы клетей стана поддерживают в интервале 1010÷1050°С, окончательную деформацию полосы осуществляют в непрерывном режиме с суммарной степенью деформации не менее 70% и завершением пластической деформации в интервале температур 790÷840°С, после завершения окончательной деформации на отводящем рольганге производят дифференцированное охлаждение верхней и нижней поверхностей полосы, причем охлаждение верхней поверхности полосы ведут с интенсивностью, определяемой из выражения:

где Vверх - скорость охлаждения верхней поверхности полосы, град/с;

hср - конечная толщина полосы, мм,

а охлаждение нижней поверхности полосы производят монотонно равномерно по всей ее длине, при этом температуру полосы перед смоткой поддерживают в диапазоне 550÷600°С (патент РФ № 2450061, C21D 8/04, 2012) - прототип.

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает одинаковую скорость охлаждения верхней и нижней поверхностей, особенно при низких температурах смотки (менее 550°С), что отражается на искривлении металлопроката после его порезки под воздействием разницы внутренних напряжений верхней и нижней поверхностей.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является сохранение неплоскостности заготовок на уровне не более 7 мм/м после продольного роспуска горячекатаной полосы, что позволяет производить штамповку и профилирование, в том числе деталей высокой точности, без предварительной операций правки.

Технический результат достигается тем, что в предложенном способе горячей прокатки полос из низколегированной стали для последующего их продольного роспуска на заготовки с гарантированным уровнем неплоскостности после порезки не более 7 мм/м, предназначенных для изготовления деталей методом штамповки и профилирования, включающем нагрев слябов и их прокатку на непрерывном широкополосном стане в черновой и чистовой группах клетей с последующим охлаждением в ламинарной установке, согласно изобретению устанавливают отношение количества включенных коллекторов любой секции установки ламинарного охлаждения с верхней и нижней сторон полосы в соотношении 1:2, а расход воды на верхних коллекторах 0,70-0,90 относительно расхода воды на нижних коллекторах, обеспечивая в структуре металлопроката отсутствие бейнита в ¼ по толщине с обеих сторон полосы и разницу размера зерна феррита между поверхностями не более 1 балла.

Требование по отношению количества включенных коллекторов установки ламинарного охлаждения с верхней и нижней сторон полосы выбирается 1:2 для любой секции ламинарного охлаждения. Данное условие позволяет контролировать включение коллекторов с минимальным расходом воды с верхней стороны, при условии, что сверху и снизу максимальное количество коллекторов по 4 шт. для секции, что снижает скорость охлаждения и исключает образование бейнитной составляющей в структуре в ¼ по толщине с обеих сторон полосы. При этом происходит формирование ферритоперлитной структуры, что особенно важно для подповерхностных слоев металла, которая является менее напряженной и не приводит к короблению металла. Наличие бейнитных участков в осевой зоне не является критичным для достижения технического результата.

Расход воды 0,70-0,90 на коллекторах с верхней стороны относительно расхода воды с нижней стороны обусловлено необходимостью обеспечения равномерного охлаждения обеих поверхностей полосы и разницы между баллом зерна феррита не более 1 балла.

Выполнение заявленных требований в комплексе позволяет обеспечить минимальную разницу внутренних напряжений между верхней и нижней поверхностью полосы, исключить ее искривление после продольного роспуска и сохранить неплоскостность на уровне не более 7 мм/м.

Способ осуществляется следующим образом: в прокатку назначают слябы для производства полос толщиной преимущественно до 16 мм и шириной до 1650 мм, при этом используют отношение количества включенных коллекторов любой секции установки ламинарного охлаждения с верхней и нижней сторон полосы, равное 1:2, расход воды на верхних коллекторах устанавливают 0,70-0,90 относительно расхода воды на нижних коллекторах см. табл.1. Эксперименты проводили на низколегированных сталях категории прочности до 600 МПа по пределу текучести, с массовой долей углерода не более 0,20%, марганца - до 1,6%, микролегированных ниобием, ванадием и титаном.

Из табл. 1 следует, что предложенный вариант технологии (варианты технологии 3 и 8) выполняют условие по неплоскостности не более 7 мм/м.

При запредельных значениях параметров технологии (варианты технологии 1-2, 4-7) условие не выполняется.

Кроме того, использование предложенной в изобретении технологии создает благоприятные условия для повышения устойчивости процесса горячей прокатки и качества прокатываемых полос. Применение таких полос в качестве заготовок обеспечивает сохранение исходной неплоскостности перед штамповкой и профилированием деталей. Предлагаемый способ прокатки может быть использован как на существующих, так и на вновь создаваемых непрерывных станах горячей прокатки.

Способ горячей прокатки полос из низколегированной стали для последующего их продольного роспуска на заготовки с гарантированным уровнем неплоскостности после порезки не более 7 мм/м, предназначенных для изготовления деталей методом штамповки и профилирования, в структуре металла которых на 1/4 части по толщине со стороны обеих поверхностей отсутствует бейнит, и с разницей размера зерна феррита на упомянутых поверхностях полос не более 1 балла, включающий нагрев слябов и их прокатку на непрерывном широкополосном стане в черновой и чистовой группах клетей с последующим охлаждением полос в секционной установке ламинарного охлаждения с коллекторами в каждой секции, при этом отношение количества включенных коллекторов в каждой секции установки ламинарного охлаждения с верхней и нижней сторон полосы составляет 1:2 при расходе воды на коллекторах с верхней стороны, составляющем 0,70-0,90 относительно расхода воды на коллекторах с нижней стороны полосы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждению толстолистовой стали в линии прокатного стана. Для обеспечения ровности толстолистовой стали при одновременной высокой производительности прокатного стана осуществляют охлаждение листового металла (В) на участке (1) охлаждения прокатного стана с помощью множества устройств (2) подачи охладителя для охлаждения верхней стороны (О) листа и нижней стороны (U) листового металла с обеспечением посредством охлаждения заданного целевого состояния листового металла (В) в референтной точке при выходе и/или после выхода из участка (1) охлаждения, определяют подачу охладителя для первого и второго устройства (2) подачи охладителя, которые размещены противоположно относительно листового металла (В), при этом определение подачи охладителя для первого и второго устройства (2) подачи охладителя осуществляют на основе заданного подлежащего отводу теплового потока от обращенной к соответствующему устройству (2) подачи охладителя стороне (О, U) листа, причем для соответствующего подлежащего отводу теплового потока учитывают температуру, в частности, температуру (То, Tu) поверхности соответствующей стороны (О, U) листа.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для автоматизации охлаждения изделий в прокатном стане с использованием термоэлектричества. Устройство содержит устанавливаемые над дымовыми трубами термоэлектрические секции, которые соединены по токопроводам через аккумулятор и коммутатор с блоком подачи охлаждающей жидкости, установленным над прокатным станом.

Изобретение относится к области холодной прокатки стали. Смазка типа «масло в воде» включает эмульсию «масло в воде».

Изобретение относится к способу и стану горячей прокатки сляба (1), в частности стального сляба, и может найти применение в металлургической промышленности. Сляб (1) подвергают по меньшей мере двум стадиям обработки давлением при разных температурах в стане (2) горячей прокатки.

Изобретение относится к устройству и способу горячей прокатки стальных полос (3) в нескольких следующих друг за другом прокатных клетях (F1-F5), причем стальные полосы прокатывают начисто до конечной толщины сначала в аустенитном состоянии и затем, после интенсивного охлаждения жидкостью, в ферритном состоянии в одной или более прокатных клетях.
Изобретение относится к прокатке высококремнистой полосовой стали с содержанием Si 2,3 мас.%. Предотвращение растрескивания головного и хвостового участков полосовой стали обеспечивается за счет того, что на начальном этапе температуру входного участка полосы устанавливают более 45°C, а затем поддерживают, при проведении холодной прокатки на полосу распыляют эмульсионную жидкость, причем на входном участке расход эмульсионной жидкости составляет 3500 л/мин, на выходном участке - от 1500 до 4000 л/мин, при этом при первом проходе прокатки степень обжатия составляет от 20 до 40%, заднее натяжение - от 8 до 30 Н/мм2, а переднее натяжение - от 50 до 2000 Н/мм2, при промежуточных проходах прокатки степень обжатия составляет от 18 до 38%, заднее натяжение - от 40 до 150 Н/мм2, а переднее натяжение - от 60 до 350 Н/мм2, а при чистовом проходе прокатки степень обжатия составляет от 15 до 35%, заднее натяжение - от 60 до 300 Н/мм2, а переднее натяжение - от 90 до 450 Н/мм2.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения контролируемого равномерного охлаждения рулона горячей полосы и получения однородных свойств рулон (1) горячей полосы (2) размещают в устройстве промежуточного хранения, при этом рулон опирают и вращают (100) посредством контакта его боковой поверхности (5) с, по меньшей мере, одним элементом для охлаждения в виде ролика (3, 7).

Изобретение относится к металлургии. Металлический рулон (В) горячей полосы, имеющий температуру более 200°С, перемещают внутри корпуса (4) устройства (2) утилизации энергии в первом направлении поступательного движения и обтекают газообразной средой (G).
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения листовой стали на толстолистовых реверсивных станах. Для повышения производительности процесса способ включает нагрев слябов, черновую прокатку в раскат промежуточной толщины, охлаждение раската и последующую его многопроходную чистовую прокатку с регламентированной температурой начала и конца прокатки в лист конечной толщины, при этом охлаждение раската осуществляют путем возвратно-поступательного перемещения по водоохлаждаемым роликам, внутренняя полость бочки которых предварительно заполнена шариками из теплопроводящего материала.

Изобретение относится к области металлургии. .

Настоящее изобретение относится к области металлургии, в частности к способу прокатки прокатываемого материала, предпочтительно для холодной прокатки. Способ включает нанесение смазочно-охлаждающего материала на водной основе на прокатываемый материал и/или на по меньшей мере один валок, образующий очаг деформации при прокатке. К смазочно-охлаждающему материалу на водной основе перед нанесением на прокатываемый материал и/или по меньшей мере один валок добавляют по меньшей мере одну водорастворимую трибологически активную присадку. Избыточный смазочно-охлаждающий материал после нанесения на прокатываемый материал и/или валок улавливают и повторно используют для нанесения на прокатываемый материал и/или валок. Избыточный смазочно-охлаждающий материал после его улавливания перед повторным нанесением подвергают сверхтонкой фильтрации. Использование изобретения обеспечивает дополнительное повышение качества поверхности прокатываемого материала. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к способу изготовления горячедеформированных изделий и может быть использовано при обработке наружной поверхности заготовки перед различными видами деформирования. Способ изготовления горячедеформированного стального изделия включает нагрев заготовки, обработку наружной поверхности нагретой движущейся заготовки защитным составом и ее деформирование наружным инструментом, при этом заготовку нагревают до температуры 500-1400°С, обработку наружной поверхности осуществляют путем подачи смеси плавкого дезоксидирующего продукта на основе щелочных фосфатов и транспортного агента под избыточным давлением, а интенсивность подачи Ρ дезоксидирующего продукта определяют из предложенной зависимости. Изобретение обеспечивает повышение стойкости рабочего инструмента и качества наружной поверхности готовой продукции за счет предотвращения образования окалины. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Изобретение относится к прокатному производству. Предложен способ смазки прокатываемого материала в реверсивной прокатной клети прокатного стана, содержащего по меньшей мере одну реверсивную прокатную клеть (2) для прокатки прокатываемого материала (5), в котором прокатываемый материал (5) за счет последовательности проходов пропускают с изменяющимся направлением (7) движения через по меньшей мере одну реверсивную прокатную клеть (2) и после каждого прохода наматывают посредством действующей в качестве наматывателя (31, 41) реверсивной моталки (3, 4). Перед наматыванием на наматыватель (31, 41) прокатываемого материала (5) осуществляют промасливание прокатываемого материала (5) посредством устройства (6) для нанесения масла для прокатываемого материала, которое располагают между по меньшей мере одной реверсивной прокатной клетью (2) и наматывателем (31, 41). Причем на прокатываемый материал (5) наносят исключительно масло (9) для прокатываемого материала без воды в качестве среды-носителя, так что смазывающее действие достигается исключительно за счет нанесенного перед наматыванием масла (9) для прокатываемого материала. Технический результат заключается в максимально равномерном нанесении масла на прокатываемый материал с одновременным сокращением расхода масла. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке рельсов, в том числе железнодорожных. Для равномерного распределения охлаждающей среды на поверхности рельса устройство содержит трубопроводы газа и воды, систему импульсной квазинепрерывной и/или непрерывной инжекции воды в газовый поток с импульсными инжекторами, охлаждающие модули, каждый из которых содержит коллектор с рассекателем для подачи охлаждающей среды одновременно на головку и подошву рельса, при этом трубопровод подачи газа сопряжен с каждым коллектором посредством переходного фланца с встроенным инжектором, выпускные отверстия которых направлены в трубопровод газа для формирования охлаждающей среды. 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области горячей прокатки. Способ охлаждения прокатываемой металлической полосы посредством охлаждающего устройства (1, 1') с по меньшей мере одним форсуночным коллектором (1, 1') включает регулирование направления потока охлаждающего средства. Предотвращение возникновения гидравлических ударов обеспечивается за счет того, что производят подачу предварительно ускоренного потока охлаждающего средства в обход охлаждающего устройства с отклонением от него в возвратный контур (3), контроль наличия подлежащей охлаждению металлической полосы и/или ее температуры и отклонение предварительно ускоренного потока охлаждающего средства от возвратного контура к охлаждающему устройству (1, 1') в зависимости от присутствия прокатываемой металлической полосы и/или от ее температуры, с подачей потока с предварительным ускорением в охлаждающее устройство (1, 1') для охлаждения металлической полосы. Устройство содержит соответствующее оборудование. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области охлаждения прокатываемого изделия (2), предпочтительно при холодной прокатке. Устройство (3) содержит сопло (32) для нанесения охлаждающей среды (34) на прокатываемое изделие (2), а также соединенную с возможностью прохождения текучей охлаждающей среды с соплом (32) и проходящую по существу параллельно плоскости (10) полосы охлаждающую камеру (4) для нанесения охлаждающей среды (34) на прокатываемое изделие (2). Повышение равномерности нанесения охладителя и снижение загрязнения окружающей среды обеспечивается за счет того, что устройство имеет наружную оболочку (7) и регулировочное приспособление (6) для изменения на обратное направления потока охлаждающей среды (34) в охлаждающей камере (4) посредством сдвига наружной оболочки (7) устройства (3), при этом оболочка (7) установлена с возможностью сдвига из первого положения во второе положение, и в зависимости от ее положения соединения друг с другом двух подводов (30) и двух сливов (52) охлаждающей среды (34) с осуществлением изменения направления протекания охлаждающей среды (34). 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области прокатки. Способ охлаждения поверхности проката включает использование форсунки, имеющей впуск (3) и расположенный напротив охлаждаемой поверхности выпуск (5), при этом создают однофазный объемный поток (V) охлаждающей текучей среды, который через впуск (3) подводится к форсунке (2) и выходит из форсунки (2) через выпуск (5). Сокращение охладителя и повышение эффективности охлаждения обеспечивается за счет того, что выпуск (5) форсунки устанавливают на изменяемом расстоянии (d) от охлаждаемой поверхности, при этом объемный поток (V) подводимой к впуску (3) форсунки охлаждающей текучей среды настраивают таким образом, что форсунка (2) в соответствии с принципом Бернулли присасывается к охлаждаемой поверхности (1). Устройство (10) охлаждения для выполнения предлагаемого изобретением способа содержит соответствующее оборудование. Прокатное устройство включает устройство (10) охлаждения. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к вспомогательному оборудованию трубопрофильных прессов. Устройство для нанесения сухой смазки на внутреннюю поверхность гильзы перед горячим прессованием содержит трубу, пневмоцилиндр и бункер для сухой смазки. Труба выполнена с винтообразным оребрением на внутренней поверхности и амортизирующими устройствами в виде пружин сжатия, посредством которых на переднем конце упомянутой трубы закреплен конусообразный наконечник вершиной вовнутрь трубы с обеспечением при сжатом состоянии пружин закупоривания трубы. Другой конец трубы посредством резьбового соединения скреплен с бункером для сухой смазки, в котором расположен пневмоцилиндр с возможностью при его перемещении отведения конусообразного наконечника и раскупоривания трубы для распыления винтообразного потока сухой смазки на внутреннюю поверхность гильзы. Изобретение обеспечивает равномерное распределение сухой смазки на внутренней поверхности гильзы и увеличение производительности путем сокращения времени подачи смазки. 1 ил.

Изобретение относится к области прокатки. Способ включает прокатку полосы или листа (1) в многоклетьевом прокатном стане, выведение полосы или листа после последней прокатной клети (2) прокатного стана по направлению (F) подачи и охлаждение в охлаждающем устройстве (3). Для достижения предпочтительной зернистой структуры и высокой степени плоскостности полосу или лист (1) непосредственно после прохода через рабочие валки последней прокатной клети (2) подвергают дополнительному быстрому охлаждению (4), причем охлаждение полосы или листа (1), по меньшей мере частично, выполняют еще на протяжении последней прокатной клети (2) по направлению (F) подачи. Быстрое охлаждение осуществляют посредством охлаждающей среды, наносимой на полосу или лист (1) сверху и снизу, причем объемный расход охлаждающей среды, подаваемой на полосу или лист (1) снизу, составляет по меньшей мере 120% величины объемного расхода охлаждающей среды, наносимой на полосу или лист (1) сверху. Режимы охлаждения регламентированы. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии производства горячекатаного проката из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей методом штамповки и профилирования. Способ включает нагрев слябов и их прокатку на непрерывном широкополосном стане в черновой и чистовой группах клетей с последующим охлаждением в ламинарной установке. Cохранение неплоскостности заготовок на уровне не более 7 ммм после продольного роспуска горячекатаной полосы обеспечивается за счет того, что устанавливают отношение количества включенных коллекторов любой секции установки ламинарного охлаждения с верхней и нижней сторон полосы в соотношении 1:2, а расход воды на верхних коллекторах 0,70-0,90 относительно расхода воды на нижних коллекторах, обеспечивая в структуре металлопроката отсутствие бейнита в ¼ по толщине с обеих сторон полосы и разницу размера зерна феррита между поверхностями не более 1 балла. 1 табл.

Наверх