Способ производства стальных полос

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению полос из низколегированных и углеродистых сталей на широкополосных станах горячей прокатки. Цель изобретения - повышение прочностных свойств и вязкости стали. После горячей прокатки полосы охлаждают до температуры смотки, сматывают в рулон и осуществляют первичное охлаждение рулона на воздухе в течение времени Τ , определяемого по формуле Τ≤EXP(602-T<SB POS="POST">CM</SB>)<SP POS="POST">.</SP>0,0267 , ч, где T<SB POS="POST">CM</SB> - температура смотки полос, °С. После этого проводят вторичное принудительное ускоренное охлаждение рулона со средней скоростью 0,5°С/мин. и выше. Кроме того, для низколегированных сталей типа 09Г2, 09Г2С, 17Г1С и углеродистых сталей типа ст1-ст3сп полосы сматывают в рулон при T<SB POS="POST">CM</SB> = 660...560°С. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4342998/31-02 (22) 16.12,87 (46) 30.09.89. Бюл. Р 36 (71) Московский институт стали и сплавов (72) В.А.Пешков, В.Н,Хлопонин, В.В.Чащин, И.Ю.Захаров, В.К.Потемкин, О.С.Хлыбов, А.Д.Белянский, З.ll.Êàðåòный, A.È.Òðåòüÿêîâ и А.Н.Корышев (53) 621.785.79 (088.8) ( (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТИЛЬНЫХ

ПОЛОС (57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению полос иэ низколегированных и углеродистых сталей на широкоИзобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению полос из низколегированных и углеродистых сталей на широкополосовых станах горячей прокатки.

Цель изобретения - повышение прочностных свойств и вязкости стали.

Согласно способу производства полос из низколегированных и углеродистых сталей, включающему горячую прокатку металла, охлаждение готовых полос до температуры смотки, смотку их в рулон, первичное охлаждение рулона на воздухе и вторичное принудительное ускоренное охлаждение рулона, охлаждение рулона на воздухе заканчивают через время, определяемое иэ зависимости g (((602 - t ) 0,0267), v (1) ÄÄSUÄÄ 15l 1285

ply С 21 D 9/02 В 21 В /26

2 полосовых станах горячей прокатки.

Цель изобретения — повышение прочностных свойств и вязкости стали.

После горячей прокатки полосы охлаждают до температуры смотки, сматывают в рулон и осуществляют первичное осаждение рулона HB воздухе в течение времени, определяемого по формуле 6 ехр(602 — t,. ) 0,0267, ч, где t,„, - температ ра смотки полос, С. После этого проводят вторичное принудительное ускоренное охлаж= дение рулона со средней скоростью

0,5 С/мин и выше. Кроме того, для низколегированных сталей типа 09Г2, 09Г2С, 17Г1С и углеродистых сталей типа СТ1-СТ3СП полосы сматывают в рулон при t,„ =- 660-560 С. 5 "àáë. где t „„ — температура смотки полос в рулон, при этом принудительное охлаждение осуществляют со средней скоростью

0,5 С и выше, Кроме того, для низколегированных сталей типа 09Г2, 09Г2С, 17Г1С и углеродистых сталей типа СТ1СТ3СП полосы сматывают в рулон при

= 660-560 C.

Пример I. Нагретые слябы

250 1500 " 10500 мм из стали 09Г2 прокатывают на горячекатаные полосы толщиной 5 мм на непрерывном широкополосовом стане 2000 по предлагаемой технологии, включающей горячую прокатку с t„„ 830 С, ускоренное охлаждение до температуры смотки 680

550 С. Смотанные рулоны в течение

3 ч охлаждают на спокойном воздухе

3 151 128 перед ускоренным охлаждением. В про- цессе охлаждения на споко" íîì воздухе и ускоренного охлаждения замеряют изменение температуры рулона хромель- 5 алюминиевыми термопарами, помещая их между средними витками на верхнюю торцовую поверхность рулона, Прину, дительное ускоренное охлаждение pyi лонов обеспечивают водой пароиспари- 1О, тельным способом со средними скорос тями охлаждения 0,50-10 С/мин (по

l предлагаемому способу), а также со скоростью 0,3 и 12 С/мин (с отклонением от способа) до ?0-70 С. Контрольные рулоны охлаждают на воздухе без проведения ускоренного охлаждения.

Данные по механическим свойствам горячекатаной стали 09Г2 после прокатки предлагаемым способом, с откло- 20 нением от него и по известному способу, а также после охлаждения рулона на воздухе представлены в табл. 1 и

2 (для t 600 С) и 3.

При охлаждении рулона по предлагаемому способу обеспечивается прирост прочностных свойств стали (временного сопротивления и предела теку чести) по сравнению с охлаждением рулона на воздухе на 50-30 МПа, а по сравнению с известным способом — на 1645 МПа с одновременным повышением ударной вязкости. Относительное удлинение снижается незначительно (на 12Ф) (табл. 1 и 2). При температурах 35 смотки 680 и 640 С охлаждение рулона

, по предлагаемому способу обеспечивает повышение прочности на 20-45 МПа по сравнению с охлаждением рулона, на воздухе. Превышение длительности . 40 охлаждения рулона на воздухе перед принудительным охлаждением 2 (9 мин при "см 680 С, 22 мин при t см 640 С, ;60 мин при t Ä 600 С) приводит к сни;жению упрочнения стали на 5-15 ИПа 45

: (табл. 2 и 3) и понижению ударной вязкости. При температуре смотки 550 С время выдержки на воздухе перед . принудительным охлаждением рулона и само принудительное охлаждение рулона слабо влияют на механические свойства стали (табл. 3) (прирост прочности до

10 МПа), что связано с отсутствием процессов Рекристаллизации в Феррите и распада пластинчатого перлита на глобулярный цемент при данной температуре.

Пример 2. Проводят прокатку нагретых слябов 250 > 1680 х

5 10500 мм из стали 17Г1С на непрерывном широкополосовом стане 2000 по предлагаемой технологии, включающей горячую прокатку с t,„ 840 С, ускоренное охлаждение до температуры смотки 640, 580 и 560 С. Смотанные рулоны охлаждают на спокойном soapyxe перед ускоренным охлаждением от

10 мин до 4 ч. Принудительное ускоренное охлаждение рулонов обеспечивают водой пароиспарительным способом со средней скоростью охлаждения

1,5-1,6 С/мин до 50-60 С. Контрольные рулоны охлаждают на воздухе без проведения ускоренного охлаждения. Данные по механическим свойствам стали

17Г1С представлены в табл, 4. Охлаждение рулонов по предлагаемому способу обеспечивает прирост прочности стали на 20-50 МПа по сравнению с охлаждением на воздухе, Превышение длительности охлаждения рулонов на воздухе (22 мин при с . 640 С и

108 мин при t „ 580 С) приводит к снижению упрочнения до 4-10 МПа.

Охлаждение рулонов по предлагаемому способу обеспечивает также увеличение ударной вязкости стали и повышение ее хладостойкости (понижение критической температуры хрупкости), При t 560 С упрочнение ниже, чем при более высоких температурах смотки, и составляет 20 МПа, П р и и е р 3. Проводят прокатку нагретых слябов 250 х 1Я0 10500 мм из стали СТЗСП на горячекатаные полосы толщиной 6 мм на непрерывном широкополосовом стане 2000 по предлагаемой технологии, включающей горячую прокатку с t 900С (режимы

1-4), кроме того, полосы толщиной

3 мм c t 870 С (режимы 5-12), ускоренное охлаждение до температур смотки 640, 600, 660 С, Смотанные рулоны охлаждают на спокойном воздухе перед ускоренным охлаждением от

10 мин до 2 ч, затем помещают на участок ускоренного охлаждения. Принудительное ускоренное охлаждение рулона обеспечивают водой пароиспарительным способом со средней скоростью охлаждения 1,5-1,6 С/мин до 50-60 С. Контрольные рулоны охлаждают на воздухе без проведения ускоренного охлажде- ния. Данные по механическим свойствам стали СТЗСП представлены в табл. 5. Охлаждение рулонов по предлагаемому способу обеспечивает при10

Формула

И О p т (.

Способ производ мое из зависимос.,; ехр 5(602 » -, 1 0 -0267>, ч 1еханические свойства стали 09Г2 после охлаждени-: в рулоне по предлагаемому способу, с Отклонение- от него, по известному способу и при охлажден;-и рулона на воздухе (температура конца прокатки 830 С, о

-ФО манж (4

1

С отклонением от способа

По предлагаемому способу

446 26

446 26

436 26,5

416 27!

««-«

542

534

Р= 60

0,. 64

0,62

С отклонением от способа

По известному способу

Охлаждение на воз ухе

508 395

0 r,8

120

400

120

3600

502 395

0 При t 600 Ñ ь = 1 ч.

П р и м е ч а н и е, По режимам 1-5 средняя скорость принудительного охлаждения 1,4-1,5 C/ìèí, по режи у 6-!0 C, ;

5 15 рост прочности стали на 20-45 МПа по сравнению с охлаждением на воздухе.

Превышение длительности охлаждения рулонОв на воздуxe v (15 мин пОи

660 С, 22 мин при t 640 С, 60 мин при » 600 С) приводит к снижению упрочнения до 14 ИПа.

Таким Образом, использование предлагаемого способа пооизводства полос из низколегированных и углеродистых сталей, регламентируюцего продолжительность охлаждения рулона в ее взаимо-.вязи с температурой смотки и скорость последуюиего ускоренного охлаждения ррууллоонноовв, позволяет повысить прочностные свойства горячекатань:х полос и увеличить выход годного проката высших категорий прочности, напоимер II категории прочности î ту 14-3023-80

С особ может быть реализован на

ЩИРОКОгОЛОСОВЫХ СтаиаХ ГОРЯЧЕЙ ПРО" катки при условии оснащения их участ кани для ускоренного охлаждения рулонов. При пооизводстве проката предлагаемым способом полосы целесообразно сматывать в рулон в диапазоне температур 660-560 С, поскольку при темо пературе смотки выше 660 С согласно зависимости (!) необходимо обеспеии-,ü t (15 мин, которое технически

ЗатрудНИтЕЛЬНО pC..-..ЛИЗОВа -ь необходимости съема руло а и;, ма.- лок и тоанспоотирования его Оi о "а лок стана до учас-ка ускоре:- но: — o О5 лаждения Пги температуре с отки н- -же 560 С упрочнение стали п тем ..скс реннОГО Охлажления рулонов мапо (м»" нее 20 МПа) "або 3

ЛОС ИЗ НИЗКОЛЕГИГОБанль Х И у1 ЛЕ, .Од . тых сталей, включающий гoðÿ 4 ю ;«О катку металла, Охлаждение гот.-::,:-..:, ПОЛОС ДО ТЕМПЕPB УР61 С 1ОТКИ, СМ iT К °

ИХ В руЛОН, ОХЛаждЕНИЕ руЛОНОВ СНачала на воздухе а затем прин ди!"eпьно; ускоренное охлаждение. с т л и -. а юшийся ем "-o, г елью повы.«еНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ :BO!,CÒÇ И РЯЗКО; =И стаги, охлажление рулона на воздух=

ЗаКань!ИВаЮТ Legieа ВРЕМ»:, ОПРЕДЕЛ,=»" г 1е t - температ .ра с,От, : ".

Г см

PgHOH "С, при этом принуди-ельное охлажде, осуцествляют со скорост-.ю,-.е -:. -.е.=.

0,5 С/мин.

1511285

Таблица 2

Механические свойства стали 09Г2 после принудительного охлаждения в рулоне с разными скоростями по предлагаемому способу, с отклонением от него и по известному способу (температура конца прокатки 830 С, смотки 600 С) 1

Способ охлаждения

Kg+ -4а мдж/м2 в

МПа т

ИПа

Ф

C отклонением от способа

lllc предлагаемому способу

516 405 27 О, 4

0,3

535 430

552 445

553 447

27 0,63

26,5 0,69

26 0,7

0,50

10

С отклонением от способа

По известному способу

553 446 26 0,69

510 400 27 0 6

П р и и е ч а н и е. По режимам 1-5 длительность охлаждения на воздухе 0„5 ч, а по режиму 6-2 ч, Т а б л и

Механические свойства стали 09Г2 после охлаждения в рулоне по предлагаемому способу, с отклонениями от него, при охлаждении рулона на воздухе при различных температурах смотки

Ре жим

5>

МПа Ф

Способ охлаждения ратура смотки, аС

520 405 27 .510 395 27

680 По предлагаемому способу

2 680

3 680 С отклонением от

0 Г6 способа

На воздухе

По предлагаемому способу

50 О 380 27, 5

490 365 29

3600

530 425 27

525 418 27

0,65

10 л =

С отклонением от способа

На воздухе

По предлагаемому способу

507 386 27

436 380 28

8 640 3600 с 550

10 550 180.550 На воздухе 3600

0,.57

0,52

550 450 27

545 445 27

540 440 26,5

0,8

0,Я

0„8

4 680

640

6 640

640

Скорость принудительного охлаждения, С/мин

Длительность охлаждения На воздухе, мин

-1-------I ксч-", 1 м0ж,/ 2

1

1511285

Таблица 4

Иеханические свойства стали 17Г1С после охлаждения в рулоне по. предлагаемому способу, с отклонением от него и при охлаждении рулона на воздухе при различных температурах смотки

KCV м11ж/мз

6т

ИПа а

ИПа

Способ охлаждения

РеДлительность

Критическая темпежим охлаждения на ратура хрупкости

ОС - воздухе, мин

1 640

По предлагаемому способу

542

532

388 29

370 29

0,6

0,6

-50

-50

640

517

512

358 30

348 - 28,5

0,54

0,5

3600

-40

-30

580 .

7 108

410 28

380 28,5

0,62

0,6

-60

-60

560

580

370 28,5 0,55

360 28 0,52

542

538

3600

-50

-40

560

570

410 28

395 28

0,65

0,63

-60

-60

180

560 10

С отклонением от способа

На воздухе = 240

3600

550

380 28

375 28

-60

-60

0,61

560 0,6

Та 6

Механические свойства стали СТЗСП после охлаждения в рулоне по предлагаемому способу, с отклонением от него и при охлаждении рулона на воздухе при различных температурах смотки

12 лица 5

51

МПа

KCV -" мДж/м2

Способ охлаждения

bе

МПа

Режим

640

По предлагаемому способу

451 305 31 0,42

447 296 32 0,4 l0

2 22

2 640

3 640

427 273 33 0,35

411 250 34 0,33

3600

4 640

5 600

30 = 60

6 600

7 600

3600

520 381 31

515 360 31 5

С отклонением от способа

На воздухе

491 350 31,5

490 340 31

3600

8 600

9 660

10 . 660

11 660

12 660

С отклонением от способа

На воздухе

По предлагаемому способу

С отклонением от способа

На воздухе

По предлагаемому способу отклонением от способа

На воздухе

По предлагаемому способу

С отклонением от способа

На воздухе

По предлагаемому способу

ДлительНОСТЬ охлаждения на воздухе, мин

545 405 31

530 390 31

513 380 31

499. 375 30