×
27.09.2015
216.013.7e38

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОГО ПРОКАТА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002563909
Дата охранного документа
27.09.2015
Аннотация: Изобретение относится к технологии производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей автомобиля методом штамповки. Способ включает выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг с нанесением цинкового покрытия, дрессировку и правку. Получение высокого уровня предела текучести в сочетании с высоким относительным удлинением, улучшение последующей штампуемости полос и, как следствие, повышение выхода годного при штамповке деталей сложной формы с высокими значениями локального удлинения металла, обеспечивается за счет того, что горячую прокатку проводят с температурой металла перед первой клетью чистовой группы не более 1010°С, охлаждение водой ведут со скоростью не менее 20°С/с, а правку полос на изгибо-растяжной машине производят с удлинением 0,4-0,6% для толщин до 1,5 мм и с удлинением от 0,2% до 0,4% для толщин от 1,5 мм. Состав выплавляемой стали регламентирован. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей автомобиля методом штамповки.

Одним из определяющих качеств автолиста является его способность к вытяжке при штамповке деталей автомобиля. Способность проката к вытяжке определяется в свою очередь относительным удлинением. Из проката с высоким относительным удлинением при штамповке можно получить детали более сложной формы без разрыва. Очень часто потребители горячеоцинкованного металлопроката предъявляют требования по относительному удлинению, превышающие требования стандартов. Как правило, потребители запрашивают удлинение на 2-3% большее, чем значения по стандартам. Учитывая сложность одновременного обеспечения высоких показателей прочности и пластичности, необходима разработка новой технологии производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности с целью обеспечения требований потребителей по механическим свойствам. Сложность получения высокопрочных марок с высокими значениями относительного удлинения связана с трудностью получения оптимальной микроструктуры и оптимальной степени наклепа металлопроката при оцинковании.

Известен способ производства горячеоцинкованного металла высших категорий вытяжки, включающий горячую прокатку с температурой смотки 500±30°С, холодную прокатку с суммарным обжатием не более 70%, отжиг в колпаковой печи в защитной атмосфере с одноступенчатым нагревом при температуре 680-710°С и термическую обработку металла в линии агрегата непрерывного горячего цинкования при температурах 490-510°С со скоростью нагрева 10,8-11,4°С/с на первой стадии, при температурах 520-560°С со скоростью нагрева 0,4-0,8°С/с на второй стадии и выдержкой при этих температурах 85 с, охлаждение, перестаривание и нанесение тончайшего цинкового покрытия (патент РФ №2128719, МПК C21D 9/48, C21D 8/04, С23С 2/40, опубл. 10.04.1999).

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает требуемого уровня механических свойств проката классов прочности от 260 до 420 (числовое значение соответствует минимальному пределу текучести).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности из низколегированной стали для холодной штамповки, включающий выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг с нанесением цинкового покрытия и дрессировку, согласно которому выплавляют сталь, содержащую следующие компоненты, мас. %:

Углерод 0,05-0,10
Марганец 0,25-0,90
Алюминий 0,01-0,07
Азот не более 0,009
Ниобий и/или титан 0,01-0,08 каждого
Железо и неизбежные примеси остальное

при этом температуру конца горячей прокатки поддерживают в диапазоне 840-905°С, а температуру смотки горячекатаных полос в диапазоне 560-690°С, рекристаллизационный отжиг осуществляют при температуре 710-850°С, дрессировку полос производят с обжатием 0,8-2,1% (патент РФ №2361935, МПК C21D 8/04, C21D 9/48, С22С 38/06, С23С 2/04, опубл. 09.01.2008).

Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает заданного уровня относительного удлинения горячеоцинкованного проката.

Техническим результатом изобретения является получение требуемого уровня предела текучести в сочетании с высоким относительным удлинением горячеоцинкованного проката, улучшение последующей штампуемости полос и, как следствие, повышение выхода годного при штамповке деталей сложной формы с высокими значениями локального удлинения металла.

Технический результат достигается тем, что в способе производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности из низколегированной стали для холодной штамповки, включающем выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг с нанесением цинкового покрытия, дрессировку и правку согласно изобретению горячую прокатку проводят с температурой металла перед первой клетью чистовой группы не более 1010°С, охлаждение водой ведут со скоростью не менее 20°С/с, а правку полос на изгибо-растяжной машине производят с удлинением 0,4-0,6% для толщин до 1,5 мм и с удлинением от 0,2% до 0,4% для толщин от 1,5 мм. Кроме того, выплавляют сталь, содержащую следующие компоненты, мас. %:

Углерод 0,05-0,10
Марганец 0,25-0,90
Алюминий 0,02-0,05
Азот не более 0,007
Ниобий 0,015-0,080
Титан не более 0,020
Железо и неизбежные примеси остальное

Сущность изобретения заключается в том, что для обеспечения требуемого уровня предела текучести в сочетании с высоким относительным удлинением горячеоцинкованного проката требуется создание оптимальной микроструктуры (размер зерна металлопроката) и оптимальной степени наклепа металлопроката при оцинковании, что достигается корректировкой технологических параметров производства.

Горячая прокатка с температурой металла перед первой клетью чистовой группы не более 1010°С позволяет получать высокие значения относительного удлинения и необходимые прочностные свойства горячеоцинкованного проката. Охлаждение водой производят со скоростью не менее 20°С/с. Охлаждение с более низкой скоростью не обеспечивает необходимый уровень механических свойств. Ограничение температуры металла перед первой клетью чистовой группы и поддержание заданной скорости охлаждения обеспечивает формирование равноосной мелкозернистой структуру, оптимальной для сталей с высоким пределом текучести и высоким относительным удлинением.

Изгибо-растяжная машина деформирует зерно вдоль направления прокатки, эффективно упрочняя металлопрокат, при этом максимальные удлинения на изгибо-растяжной машине ограничены снижением относительного удлинения металлопроката. Влияние воздействия изгибо-растяжной машины на разные группы толщин металла различно, что обусловлено особенностями технологии переделов до оцинкования. Поэтому правку полос на изгибо-растяжной машине производят с удлинением 0,4-0,6% для толщин до 1,5 мм и с удлинением от 0,2% до 0,4% для толщин от 1,5 мм. Правка с удлинением менее 0,4% для толщин до 1,5 мм и менее 0,2% для толщин от 1,5 мм не обеспечивает необходимый уровень предела текучести. Правка с удлинением более 0,6% для толщин до 1,5 мм и более 0,4% для толщин от 1,5 мм не обеспечивает необходимый уровень относительного удлинения.

Углерод - один из упрочняющих элементов. При содержании углерода менее 0,05% прочностные свойства стали ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,10% приводит к снижению пластичности стали, что недопустимо.

При содержании марганца менее 0,25% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 0,90% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.

Алюминий введен в сталь как раскислитель. При содержании алюминия менее 0,02% снижается пластичность стали, сталь становится склонной к старению. Увеличение содержания алюминия более 0,05% приводит к ухудшению комплекса механических свойств.

Азот упрочняет сталь. При содержании азота более 0,007%, сталь становится склонной к старению.

При содержании ниобия менее 0,015% не удается получить требуемый уровень прочности. Увеличение содержания ниобия более 0,08% нецелесообразно вследствие чрезмерного упрочнения стали и ухудшения пластичности. Титан вводился в химический состав высокопрочных марок для снижения площадки текучести в количестве не более 0,020%.

Примеры реализации способа. В кислородном конвертере выплавили низколегированные стали, химический состав которых приведен в таблице 1. Выплавленную сталь разливали на машине непрерывного литья в слябы сечением 250×1280 мм. Слябы нагревали в нагревательной печи с шагающими балками до температуры 1250°С и прокатывали на непрерывном широкополосном стане 2000 в полосы толщиной 2,3-5,5 мм. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждали водой и сматывали в рулоны. Охлажденные рулоны подвергали солянокислотному травлению в непрерывном травильном агрегате. Затем травленые полосы прокатывали на 5-клетевом стане до толщины 0,68-1,98 мм. Холоднокатаные полосы отжигали в проходной печи с нанесением цинкового покрытия, дрессировали и подвергали правке на изгибо-растяжной машине с заданным удлинением. В таблице 2 приведены варианты реализации способа производства горячеоцинкованного проката, а также показатели механических свойств.

Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности позволяет получить требуемый уровень предела текучести в сочетании с высоким относительным удлинением горячеоцинкованного проката, превышающим минимальное значение по стандарту.

Таким образом, опытная проверка доказала приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным способом.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 145 items.
18.01.2019
№219.016.b131

Способ производства горячекатаного проката из конструкционной стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано для получения рулонного проката для изготовления нефтепроводных труб группы Кс по ГОСТ 52203-04 без дополнительной термообработки. Для получения проката с феррито-перлитной структурой, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677426
Дата охранного документа: 16.01.2019
09.02.2019
№219.016.b86d

Способ производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения низкоуглеродистых сталей с повышенной коррозионной стойкостью для производства полосового проката. В способе осуществляют выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск жидкого металла в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679375
Дата охранного документа: 07.02.2019
03.03.2019
№219.016.d29f

Способ производства коррозионностойкого проката из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству термически обработанного листового проката из штрипсовых сталей, предназначенных для изготовления электросварных нефтегазопроводных и нефтепромысловых труб, используемых в условиях пониженных температур для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681074
Дата охранного документа: 01.03.2019
16.03.2019
№219.016.e202

Способ производства особонизкоуглеродистой стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. В способе используют жидкий чугун с массовой долей серы не более 0,005%, во время выпуска стали в сталь-ковш...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681961
Дата охранного документа: 14.03.2019
29.03.2019
№219.016.ed28

Газогорелочное устройство

Изобретение относится к энергетике, может быть использовано в черной и цветной металлургии при подготовке руд и концентратов методом агломерации и обжига, а именно в горнах агломерационных и обжиговых машин конвейерного типа. Газогорелочное устройство содержит прямоугольный корпус, снабженный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682934
Дата охранного документа: 22.03.2019
02.05.2019
№219.017.484f

Конструкционная криогенная сталь и способ ее получения

Изобретение относится к области металлургии, а именно к особохладостойким конструкционным сталям, используемым для изготовления оборудования, предназначенного для хранения и транспортировки сжиженного природного газа. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,03-0,10, кремний 0,10-0,45, марганец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686758
Дата охранного документа: 30.04.2019
02.05.2019
№219.017.4886

Способ установки теплоизолирующей вставки в дутьевой канал воздушной фурмы доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при установке теплоизолирующей керамической вставки в дутьевой канал воздушной фурмы доменной печи. В способе осуществляют нанесение компенсационного теплоизоляционного материала, обладающего клеящими и гидроизоляционными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686750
Дата охранного документа: 30.04.2019
14.05.2019
№219.017.519b

Стальной прокат повышенной коррозионной стойкости и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству стального проката повышенной коррозионной стойкости, применяемого для водопроводных систем. Прокат выполнен из стали, содержащей компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,04-0,12, кремний не более 0,03, марганец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687360
Дата охранного документа: 13.05.2019
29.05.2019
№219.017.6244

Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано для получения рулонного проката для изготовления насосно-компрессорных труб. Для повышения прочностных свойств и коррозионной стойкости проката осуществляют выплавку стали, содержащей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689348
Дата охранного документа: 27.05.2019
30.05.2019
№219.017.6b97

Способ производства тонких холоднокатаных полос для нанесения полимерного покрытия

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству холоднокатаных полос толщиной 0,35-0,70 мм для последующего нанесения полимерного покрытия. Для увеличения выхода годного проката с полимерным покрытием за счет снижения отсортировки по дефектам поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689491
Дата охранного документа: 28.05.2019
Showing 101-107 of 107 items.
09.08.2019
№219.017.bd2b

Холоднокатаный прокат

Изобретение относится к области производства холоднокатаного проката для изготовления бочек. Прокат имеет плоскую поверхность с механическими и жировыми загрязнениями. Улучшение адгезии лакокрасочного покрытия без проведения промежуточных операций очистки, грунтования и зачистки наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696515
Дата охранного документа: 02.08.2019
24.07.2020
№220.018.36a2

Способ производства горячекатаного рулонного проката

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам производства сталей для изготовления из рулонного проката деталей для машиностроения, в т.ч. элементов автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин. Способ включает выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск стали в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727398
Дата охранного документа: 21.07.2020
12.04.2023
№223.018.44f9

Способ производства холоднокатаной полосы

Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии производства холоднокатаной полосы, используемой для изготовления изделий с высокими требованиями к жаропрочности. Выплавляют сталь следующего химического состава, мас.%: углерод 0,05-0,12, кремний 0,12-0,42, марганец 0,70-1,50,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002762448
Дата охранного документа: 21.12.2021
21.04.2023
№223.018.4fa4

Способ производства прямошовных труб большого диаметра из низколегированной стали

Изобретение относится к области производства стальных труб большого диаметра для магистральных трубопроводов. Способ производства прямошовных труб большого диаметра из низколегированной стали включает фрезеровку продольных кромок, их подгибку, формовку штрипсового проката в трубную заготовку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002792989
Дата охранного документа: 28.03.2023
14.05.2023
№223.018.54dc

Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали для изготовления ответственных металлоконструкций

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления толстых листов для металлоконструкций ответственного назначения, применяемых в судостроении, топливно-энергетическом комплексе, тяжелом машиностроении, в том числе для конструкций, работающих при высоких (до 250°C)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002737690
Дата охранного документа: 02.12.2020
21.05.2023
№223.018.6a25

Способ производства высокопрочного оцинкованного проката

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочного горячекатаного оцинкованного проката для изготовления металлоконструкций. Способ включает выплавку стали, разливку стали с получением заготовки, ее аустенитизацию, горячую прокатку, охлаждение, смотку проката в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795601
Дата охранного документа: 05.05.2023
21.05.2023
№223.018.6a26

Способ производства высокопрочного оцинкованного проката

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочного горячекатаного оцинкованного проката для изготовления металлоконструкций. Способ включает выплавку стали, разливку стали с получением заготовки, ее аустенитизацию, горячую прокатку, охлаждение, смотку проката в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795601
Дата охранного документа: 05.05.2023
+ добавить свой РИД