Способ производства толстолистового проката

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству нового высокоэффективного вида металлопродукции - толстолистовому прокату из низколегированной атмосферостойкой стали для мостостроения. Для обеспечения высокого качества проката способ включает выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформации и охлаждение листового проката до температуры окружающей среды, при этом получают сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас. %: углерод 0,12-0,18, марганец 0,80-1,10, кремний 0,40-0,60, хром 0,50-0,70, никель 0,50-0,80, медь 0,40-0,70, титан 0,005-0,035, алюминий 0,020-0,060, цирконий не более 0,010, фосфор не более 0,015, сера не более 0,010, азот не более 0,012 и железо - остальное. Требуемая стойкость к атмосферной коррозии гарантируется химическим составом стали. Окончательную деформацию листового проката осуществляют при температуре 750-950°C. Далее в зависимости от требований потребителя листовой прокат может подвергаться нормализации или закалке с форсированным отпуском. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству нового высокоэффективного вида металлопродукции - толстолистовому прокату из низколегированной атмосферостойкой стали марки 14ХГНДЦ для мостостроения и других строительных конструкций.

Известен способ производства толстолистового проката для мостостроения для стали марок 10ХСНД и 15ХСНД по ГОСТ 6713-91 и ГОСТ 19281-89.

Известен "Способ производства толстолистового проката", включающий выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформации до необходимых размеров листового проката и охлаждение (патент РФ 2048541, МПК 6 C21D 8/00).

Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату является "Способ производства листового проката", включающий выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную деформацию и окончательную деформацию при температуре 750-950°C и охлаждение листового проката до температуры окружающей среды (патент РФ 2434951, МПК6 C21D 8/02).

Однако новые требования потребителей предъявляют к прокату для мостостроения более высокий уровень обеспечения пластических и вязких свойств.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является промышленное производство толстолистового проката из низколегированной атмосферостойкой стали марки 14ХГНДЦ для мостостроения и других строительных конструкций, обеспечивающих все технические требования Евронорм:

- ударной вязкости на образцах с острым надрезом при температуре до -40°C;

- сплошности листового проката по результатам УЗК (0, 1, 2 классам ГОСТ 22727);

- свариваемости проката;

- уровня прочностных и пластических свойств в направлении толщины листового проката σΒΖ≥0,75σΒ; ΨZ≥35%.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении показателей ударной вязкости и хладостойкости листового проката из низкоуглеродистых низколегированных сталей для мостостроения и других строительных конструкций.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе производства листового проката, включающем выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную деформацию, окончательную деформацию при температуре 750-950°C и охлаждение листового проката до температуры окружающей среды, согласно предлагаемому способу легирование стали хромом, медью и никелем осуществляют за счет частичного использования при выплавке меднохромоникелевых шихтовых материалов с дополнительным вводом феррохрома, меди и ферроникеля при внепечной обработке и выплавляют сталь следующего химического состава, мас. %:

Углерод 0,12-0,18
Марганец 0,80-1,10
Кремний 0,40-0,60
Хром 0,50-0,70
Никель 0,50-0,80
Медь 0,40-0,70
Титан 0,005-0,035
Алюминий 0,020-0,060
Цирконий не более 0,010
Фосфор не более 0,015
Сера не более 0,010
Азот не более 0,012
Железо остальное

Жидкая сталь предлагаемого состава разливается в заготовки:

- листовые изложницы (температура разливки 1540-1560°C);

- в литые слябы на установке непрерывной разливки (температура разливки 1520-1535°C).

Извлеченные из листовых изложниц слитки подвергают нагреву до температуры 1280-1340°C), деформации за несколько этапов в катанные слябы толщиной 130 или 300 мм в зависимости от требуемой конечной толщины готовых листов и охлаждению до температуры окружающей среды.

Далее литые или катанные слябы нагревают в методических печах до температуры 1200-1300°C, подвергают двухстадийной деформации до толщины листов 8-50 мм; при этом окончательную деформацию осуществляют при температуре 750-950°C. Охлаждение листов проводят до температуры 550°C на спокойном воздухе, а далее замедленно в стопах со средней скоростью не более 0,005°C/сек до 200°C, а потом до температуры окружающей среды на спокойном воздухе.

В зависимости от требований потребителя листовой прокат может подвергаться нормализации или закалке с форсированным отпуском.

После окончательной деформации и охлаждения до температуры окружающей среды листовой прокат может подвергаться нормализации по следующему режиму: нагрев листов до температуры 950-960°C с последующей выдержкой не менее 2-2,5 мин/мм и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

После окончательной деформации и охлаждения до температуры окружающей среды листовой прокат может подвергаться закалке с форсированным отпуском по следующему режиму: производят нагрев листов до температуры 950-960°C с последующей выдержкой не менее 2-2,5 мин/мм и охлаждением под водяными струями до температуры окружающей среды, а отпуск осуществляют для стали марки 14ХГНДЦ при температуре 640-750°C с выдержкой 1,0-7,5 мин/мм и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.

Стать выплавляли в электропечи. После выпуска из печи производили обработку металла в ковше и разливали на машине непрерывного литья заготовок, при этом легирование стали хромом, медью и никелем осуществляли за счет частичного использования при выплавке меднохромоникелевых шихтовых материалов с дополнительным вводом феррохрома, меди и ферроникеля при ковшевой обработке. При внепечной обработке металла в ковше проводили окончательное раскисление металла, его гомогенезирующую продувку газом и модифицирующую обработку силикокальцием. В результате выплавки и внепечной обработки получили сталь следующего химического состава, мас. %:

Углерод 0,15
Марганец 0,95
Кремний 0,55
Хром 0,68
Никель 0,59
Медь 0,61
Титан 0,015
Алюминий 0,043
Цирконий 0,003
Фосфор 0,011
Сера 0,005
Азот 0,006
Железо остальное

После разливки стали на машине непрерывного литья заготовок слябы охлаждали в стопах в течение не менее 24 часов, подвергали аустенитизации до температуры 1250-1270°C, затем в реверсивном режиме производили предварительную и окончательную деформации с температурой окончания деформации 750-950°C до получения листового проката толщиной 14 мм.

После окончания процесса деформации и достижения температуры 550°C листовой прокат укладывали в штабеля, при достижении температуры 200°C штабеля разбирали и окончательное охлаждение листового проката до температуры окружающей среды производили на спокойном воздухе.

Вариант 1. После охлаждения листового проката до температуры окружающей среды осуществляли нормализацию листового проката: нагревали до температуры 950°C с последующей выдержкой 28 мин и охлаждали на воздухе до температуры окружающей среды.

Вариант 2. После охлаждения листового проката до температуры окружающей среды осуществляли закалку при температуре 960°C с последующей выдержкой 28 мин и охлаждали водой до температуры окружающей среды, а затем осуществляли отпуск листового проката при температуре 710°C с выдержкой 42 мин и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

Анализ результатов сдаточных испытаний механических свойств образцов металла показал, что разработанная система легирования и комплексная технология производства стали марки 14ХГНДЦ обеспечивала весь комплекс качественных характеристик проката, в том числе дополнительно нормированных. При практически одинаковом уровне прочностных и пластических характеристик значения ударной вязкости существенно превышают характеристики проката из стали марок 15ХСНД (класс прочности C345 по варианту 1) и 10ХСНД (класс прочности С390 по варианту 2) по ГОСТ 6713.

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 листовой прокат стали марки 14ХГНДЦ с низким содержанием вредных примесей и неметаллических включений надежно обеспечивает в нормализованном состоянии классы прочности C345 и C390 с гарантией хладостойкости KCV 29 Дж/см ниже -40°C.

1. Способ производства листового проката, включающий выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформации и охлаждение листового проката до температуры окружающей среды, отличающийся тем, что осуществляют легирование стали хромом, медью и никелем путем частичного использования при выплавке меднохромоникелевых шихтовых материалов и дополнительного ввода феррохрома, меди и ферроникеля - при внепечной обработке, причем получают сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:

Углерод 0,12-0,18
Марганец 0,80-1,10
Кремний 0,40-0,60
Хром 0,50-0,70
Никель 0,50-0,80
Медь 0,40-0,70
Титан 0,005-0,035
Алюминий 0,020-0,060
Цирконий не более 0,010
Фосфор не более 0,015
Сера не более 0,010
Азот не более 0,012
Железо остальное

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после окончательной деформации и охлаждения до температуры окружающей среды производят нагрев листового проката до температуры 950-960°C с последующей выдержкой не менее 2-2,5 мин/мм и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после окончательной деформации и охлаждения до температуры окружающей среды производят нагрев листового проката до температуры 950-960°C с последующей выдержкой не менее 2-2,5 мин/мм и охлаждением водой до температуры окружающей среды, а затем осуществляют отпуск листового проката при температуре 640-750°C с выдержкой 1,0-7,5 мин/мм и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству горячекатаного проката из низкоуглеродистой низколегированной конструкционной стали для изготовления горячекатаных автомобильных компонентов.

Сталь // 2563569
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, используемых в машиностроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,1-0,3, кремний 0,05-0,15, марганец 0,04-0,08, рений 0,002-0,006, скандий 0,0005-0,001, никель 0,5-1,0, кобальт 0,5-1,0, алюминий 1,0-1,5, медь 1,5-2,0, железо - остальное.

Сталь // 2557850
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, используемых в машиностроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,17-0,23; марганец 0,9-1,1; кремний 0,8-1,4; вольфрам 1,0-1,4; бор 0,04-0,06; кобальт 0,8-1,2; медь 0,8-1,2; теллур 0,0006-0,0008; железо - остальное.

Сталь // 2556440
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам стали, используемой для изготовления изделий методом штамповки. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,05-0,1, кремний 0,01-0,02, марганец 0,3-0,8, никель 1,5-3,5, ванадий 0,06-0,18, алюминий 0,5-1,5, стронций 0,004-0,006, титан 0,035-0,045, медь 1,4-2,0, железо - остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочного стального листа. Лист изготовлен из стали, содержащей в мас.%: С: от 0,075 до 0,30, Si: от 0,30 до 2,50, Mn: от 1,30 до 3,50, Р: от 0,001 до 0,030, S: от 0,0001 до 0,010, Al: от 0,005 до 1,50, Cu: от 0,15 до 2,0, N: от 0,0001 до 0,010, О: от 0,0001 до 0,010, дополнительно, при необходимости, Ti: от 0,005 до 0,15, Nb: от 0,005 до 0,15, В: от 0,0001 до 0,010, Cr: от 0,01 до 2,0, Ni: от 0,01 до 2,0, Mo: от 0,01 до 1,0, W: от 0,01 до 1,0, V: от 0,005 до 0,15 и один или более из Са, Се, Mg и REM: в сумме от 0,0001 до 0,5, остальное железо и неизбежные примеси.

Сталь // 2556165
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, используемых в сельскохозяйственном машиностроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,17-0,23, марганец 0,8-1,0, кремний 0,8-1,0, вольфрам 0,1-0,15, бор 0,005-0,01, медь 1,0-1,4, бериллий 0,001-0,0015, никель 0,4-0,6, рений 0,005-0,01, железо - остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочного стального листа. Лист выполнен из стали, содержащей, в мас.%: С 0,02-0,07, Si 0,05-0,50, Mn 1,10-1,60, P максимум 0,015, S максимум 0,0030, Nb 0,005-0,030, Ti 0,005-0,020, Al 0,005-0,060, Ca 0,0005-0,0060, N 0,0015-0,0070, по меньшей мере один из таких элементов, как Cu, Ni, Cr и Mo, в общем количестве от более чем 0,1% до менее чем 1,5%, а остальное - Fe и неизбежные примеси.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству электротехнической анизотропной стали, применяемой при изготовлении магнитопроводов силовых трансформаторов.

Изобретение относится к области термомеханической обработки для изготовления стального проката с требуемыми свойствами. Для обеспечения требуемого уровня потребительских свойств металлопроката получают заготовку из стали, содержащей, мас.%: C 0,05-0,18, Si 0,05-0,6, Mn 1,30-2,05, S не более 0,015, P не более 0,020, Cr 0,02-0,35, Ni 0,02-0,45, Cu 0,05-0,30, Ti не более 0,050, Nb 0,010-0,100, V не более 0,120, N не более 0,012, Al не более 0,050, Mo не более 0,45, железо и неизбежные примеси остальное.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам конструкционных сталей, используемых в транспортном машиностроении. .
Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения удлинения, соответствующего пределу текучести, в стали создают холоднокатаный стальной лист с повышенной стойкостью к старению, получают холоднокатаный стальной лист состава, мас.%: C 0,01-0,05, Si 0,2 или менее, Mn 0,5 или менее, P 0,03 или менее, S 0,02 или менее, N 0,01 или менее, Al 0,01-0,1 и остальное Fe и неизбежные примеси, причем содержание растворенного углерода 10 мас.ч./млн или менее, содержание растворенного алюминия 50 мас.ч./млн или более и, по меньшей мере, 40% выделений цементита присутствует на межзеренных границах феррита.
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии листовой прокатки на реверсивном толстолистовом стане. Способ включает нагрев непрерывнолитой заготовки, ее черновую продольную прокатку до заданной толщины, черновую поперечную прокатку с разбивкой ширины, промежуточное подстуживание полученного раската до заданной температуры, его чистовую поперечную прокатку в первых проходах с последующим переходом к чистовой продольной прокатке до получения требуемой толщины штрипса и последующее ускоренное охлаждение.

Изобретение относится к металлургии. Способ производства низколегированного хладостойкого свариваемого листового проката повышенной коррозионной стойкости включает выплавку стали, непрерывную разливку в слябы, нагрев слябов и горячую прокатку.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному гальванизированному стальному листу, используемому в автомобилестроении. Сталь содержит, мас.%: С от 0,075 до 0,30, Si от 0,30 до 2,50, Mn от 1,30 до 3,50, Р от 0,001 до 0,05, S от 0,0001 до 0,01, Al от 0,005 до 1,50, N от 0,0001 до 0,01, О от 0,0001 до 0,01, железо и неизбежные примеси остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному, горячегальванизированному холоднокатаному стальному листу, используемому в автомобильной промышленности.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному гальванизированному погружением стальному листу, используемому в автомобилестроении. Лист содержит базовый стальной лист толщиной от 0,6 до 5,0 мм и сформированный на его поверхности гальванизацией погружением слой покрытия.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии горячей прокатки на непрерывном широкополосном стане. Для повышения уровня стабильности механических свойств рулонного горячекатаного проката осуществляют прокатку непрерывнолитой заготовки в черновой и чистовой группах клетей, ламинарное охлаждение проката на отводящем рольганге и его смотку.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению горячештампованного листа, используемого для изготовления энергопоглощающих элементов безопасности транспортных средств.

Изобретение относится к способу и производственной линии для получения холоднокатаного плоского изделия (Е) из покрытой окалиной, состоящей из нержавеющей стали горячекатаной полосы (W).

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению горячекатаного стального листа, используемого в машиностроении. Лист выполнен из стали, содержащей в мас.%: С: от 0,04 до 0,09, Si: 0,4 или менее, Mn: от 1,2 до 2,0, Р: 0,1 или менее, S: 0,02 или менее, Al: 1,0 или менее, Nb: от 0,02 до 0,09, Ti: от 0,02 до 0,07, N: 0,005 или менее, Fe и неизбежные примеси остальное.

Способ и шихта для производства углеродистой конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью включает загрузку в сталеплавильный агрегат шихты, состоящей из металлического лома и шлакообразующих, ее расплавление, неоднократное скачивание шлака и корректировку его состава в процессе плавки для обеспечения в расплаве содержания марганца, хрома, никеля и меди не более 0,1 мас.% каждого, фосфора не более 0,01 мас.%, заливку углеродистого полупродукта или доменного передельного чугуна в количестве 1,0-35,0 мас.%, нагрев расплава до температуры начала доводки, доводку расплава по составу и температуре посредством проведения окислительных реакций с использованием газообразного кислорода и энергии электрической дуги, предварительное раскисление металла низкокремнистым ферросилицием или ферроалюминием, при этом процесс плавки металла ведут в дуговой сталеплавильной печи (ДСП), а его окончательную доводку по температуре и содержанию углерода, раскисление и легирование производят на установке ковш-печь (УКП) с последующей обработкой в вакууматоре.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству нового высокоэффективного вида металлопродукции - толстолистовому прокату из низколегированной атмосферостойкой стали для мостостроения. Для обеспечения высокого качества проката способ включает выплавку стали, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформации и охлаждение листового проката до температуры окружающей среды, при этом получают сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас. : углерод 0,12-0,18, марганец 0,80-1,10, кремний 0,40-0,60, хром 0,50-0,70, никель 0,50-0,80, медь 0,40-0,70, титан 0,005-0,035, алюминий 0,020-0,060, цирконий не более 0,010, фосфор не более 0,015, сера не более 0,010, азот не более 0,012 и железо - остальное. Требуемая стойкость к атмосферной коррозии гарантируется химическим составом стали. Окончательную деформацию листового проката осуществляют при температуре 750-950°C. Далее в зависимости от требований потребителя листовой прокат может подвергаться нормализации или закалке с форсированным отпуском. 2 з.п. ф-лы.

Наверх