×
29.12.2017
217.015.fe13

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ПРОКАТА ДЛЯ АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002638477
Дата охранного документа
13.12.2017
Аннотация: Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства холоднокатаного проката повышенной прочности из микролегированной стали, предназначенного для изготовления деталей автомобиля методом штамповки. Для повышения прочностных свойств при сохранении штампуемости, и для получения физико-механических свойств равномерных по длине и сечению полосы способ включает выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи и дрессировку, при этом выплавляют сталь, содержащую, мас.%: углерод 0,06-0,12, кремний - не менее 0,40, марганец - 1,10-1,50, хром - не менее 0,10, железо и неизбежные примеси - остальное, рекристаллизационный отжиг осуществляют до конечной температуры T=-1,1239×ε+665,42, где 1,1239 - эмпирический коэффициент, ε - степень обжатия при холодной прокатке, %, 665,42 - эмпирический коэффициент, после чего выдерживают под нагревательным колпаком с отключенными горелками не более 4 часов, затем с температуры не менее 580°C осуществляют ускоренное охлаждение под муфелем со скоростью 25-35°C/час. Кроме того, распаковку садки производят при температуре не более 90°C, а дрессировку осуществляют с обжатием 0,8-1,6%. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

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

Известен способ отжига рулонов холоднокатаной низкоуглеродистой стали, включающий нагрев рулонов до температуры рекристаллизационного отжига, заданной по стендовой термопаре, выдержку при этой температуре, выдержку под колпаком с потушенными горелками и охлаждение согласно которому, температуру рекристаллизационного отжига под колпаком печи устанавливают 820°C по зональной термопаре, при этом температура по окончании нагрева рулона по стендовой термопаре составляет 670°C при температуре ядра рулона 650°C, а охлаждение рулонов до температуры 600°C по стендовой термопаре ведут со скоростью 16°С/ч, далее выдерживают рулоны под колпаком с потушенными горелками в течение 5 ч, затем от температуры 280°C по стендовой термопаре производят окончательное охлаждение водой (Патент РФ №2458153, C21D 1/26, C21D 9/67, опубл. 10.08.2012 г.).

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает требуемого уровня механических свойств холоднокатаного высокопрочного проката.

Известен способ рекристаллизационного отжига рулонов из стальных холоднокатаных полос по одностадийному режиму в колпаковой печи с защитной атмосферой, включающий нагрев стопы рулонов от температуры 190-210°C до температуры начала отжига, выдержку при понижении температуры до температуры конца отжига, отключение нагрева, снятие нагревательного колпака, охлаждение под муфелем, распаковку и последующее охлаждение на воздухе, согласно которому нагрев стопы рулонов от 190-210°C ведут со скоростью 25-80°C/ч до температуры начала отжига 610-670°C, осуществляют выдержку продолжительностью 7-36 ч при понижении температуры до температуры конца отжига 580-640°C, при этом температура начала отжига на 20-40°C выше температуры конца отжига, затем с температуры не более 550°C осуществляют ускоренное охлаждение под муфелем с продувкой его холодным защитным газом, распаковку производят при температуре не более 120°C. Кроме того, после отключения нагрева охлаждение стопы рулонов осуществляют под нагревательным колпаком не более 13 ч (Патент РФ №2445382, C21D 9/48, C21D 9/663, опубл. 20.03.2012 г.).

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает получение высококачественного холоднокатаного проката для автомобилестроения высоких категорий прочности на толщинах более 1, 0 мм.

Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик холоднокатаного проката при сохранении штампуемости, а также в получении физико-механических свойств, равномерных по длине и сечению полосы.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства холоднокатаного проката для автомобилестроения, включающем выплавку стали, разливку, горячую прокатку, охлаждение водой, смотку полос в рулоны, холодную прокатку, рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи и дрессировку, согласно которому рекристаллизационный отжиг осуществляют до конечной температуры T=-1,1239×ε+665,42, где 1,1239 - эмпирический коэффициент, ε - степень обжатия при холодной прокатке, %, 665,42 - эмпирический коэффициент, после чего выдерживают под нагревательным колпаком с отключенными горелками не более 4 часов, затем с температуры не менее 580°C осуществляют ускоренное охлаждение под муфелем со скоростью 25-35°C/час, при этом выплавляют сталь следующего химического состава, мас. %:

углерод 0,06-0,12
кремний не менее 0,40
марганец 1,10-1,50
хром не менее 0,10
железо и неизбежные примеси остальное

Кроме того, распаковку садки производят при температуре не более 90°C, а дрессировку осуществляют с обжатием 0,8-1,6%.

Сущность изобретения заключается в следующем. На механические свойства холоднокатаного проката влияют как химический состав стали, так и режимы деформационно-термической обработки.

Углерод - один из упрочняющих элементов, При содержании углерода менее 0,06% прочностные свойства стали ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,12% приводит к снижению пластичности стали, что недопустимо ввиду образования разрывов при штамповке.

Кремний применен как легирующий элемент, при содержании кремния менее 0,40% снижаются прочностные характеристики.

Марганец обеспечивает получение заданных механических свойств. При содержании марганца менее 1,10% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 1,50% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.

Хром применен в стали как легирующий элемент, достаточное содержание которого обеспечивает в сталях при всех температурах легированного феррита. Легирование феррита сопровождается его упрочнением. Причем чем мельче зерно феррита, тем выше его прочность.

Хром входит в твердый раствор феррита и упрочняет его, образует устойчивые карбиды. Карбидообразующие элементы препятствуют росту зерна аустенита при нагреве. Сталь, легированная хромом, при одинаковой температуре сохраняет более высокую дисперсность карбидных частиц и соответственно большую прочность. При содержании хроме менее 0,10% невозможно обеспечить требуемый уровень прочности.

Математическая зависимость, связывающая температуру отжига с суммарным обжатием при холодной прокатке - эмпирическая и получена при обработке опытных данных. Данная зависимость позволяет рассчитать оптимальную температуру отжига, достаточную для полного протекания первичной рекристаллизации, но не достаточную для собирательной рекристаллизации. За счет этого обеспечивается равномерная по сечению микроструктура отожженного проката.

Выдержка под нагревательным колпаком с отключенными горелками не более 4 часов позволяет получить равномерную структуру по длине и сечению полосы при отжиге в колпаковых печах. Равномерная микроструктура позволяет получить максимальное относительное удлинение при сохранении высокой прочности.

Ускоренное охлаждение под муфелем с температуры не менее 580°C позволяет зафиксировать полученную оптимальную микроструктуру проката. При отклонении от данной температуры в структуре проката наблюдается существенная разнобалльность, и снижается относительное удлинение, а также есть вероятность получения дефекта поверхности «сварка».

Скорость охлаждения 25-35°C/час обусловлена получением требуемых свойств по длине и сечению полосы. При запредельных значениях скорости охлаждения растет вероятность получения неравномерной структуры, что, в свою очередь, приведет к разбросу значений механических свойств по длине и сечению полосы.

Максимальная температура распаковки 90°C выбрана из условия отсутствия окисления поверхности холоднокатаного проката при его дальнейшем охлаждении.

Дрессировка холоднокатаного проката с обжатием 0,8-1,6% обеспечивает оптимальный уровень механических свойств. Дрессировка с обжатием менее 0,8% приводит к появлению площадки текучести на диаграмме растяжения при испытании на разрыв, а значит к старению металла. Дрессировка с обжатием более 1,6% не обеспечивает необходимый уровень относительного удлинения.

Примеры реализации способа.

В кислородном конвертере выплавили стали, химический состав которых приведен в таблице 1. Выплавленную сталь разливали на машине непрерывного литья в слябы. Слябы нагревали в нагревательной печи с шагающими балками и прокатывали на непрерывном широкополосном стане 2000. Горячекатаные полосы на отводящем рольганге охлаждали водой до определенных температур и сматывали в рулоны. Охлажденные рулоны подвергали соляно-кислотному травлению в непрерывном травильном агрегате. Затем травленые полосы прокатывали на 5-клетевом стане. Холоднокатаные полосы отжигали в колпаковых печах с водородной защитной атмосферой. Распаковку садки производили при температуре 85°C. Отожженные полосы дрессировали с обжатием 1,2%. Технологические параметры и механические свойства холоднокатаного проката приведены в таблицах 2, 3. Механические свойства проката определяли на продольных образцах.

Из таблиц 1-3 видно, что в случае реализации предложенного способа (плавки №№ 1-3) на холоднокатаном прокате достигаются механические свойства, соответствующие классу прочности 420 МПа. При запредельных значениях заявленных параметров механические свойства проката класса прочности 420 получить не удалось.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 148 items.
07.12.2018
№218.016.a491

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области производства листового проката из штрипсовых сталей. Способ включает нагрев слябов, их черновую прокатку до промежуточной толщины и температуры, чистовую прокатку с регламентированной толщиной подката, количеством чистовых проходов и регламентированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674188
Дата охранного документа: 05.12.2018
19.12.2018
№218.016.a87d

Способ производства низколегированных рулонных полос с повышенной коррозионной стойкостью

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее, для получения рулонного полосового проката с низкой скоростью коррозии при сохранении уровня прочностных и пластических характеристик, соответствующего категории прочности К52, осуществляют аустенизацию заготовки при 1200-1280°С, черновую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675307
Дата охранного документа: 18.12.2018
10.01.2019
№219.016.ae44

Способ производства горячекатаного проката из конструкционной стали

Изобретение относится к области металлургии. Для получения листового проката категории прочности 345 с соотношением предела текучести к временному сопротивлению не более 0,75, используемого при строительстве резервуаров для хранения нефтепродуктов, выплавляют сталь, содержащую, мас. %: углерод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676543
Дата охранного документа: 09.01.2019
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
Showing 101-110 of 116 items.
01.03.2019
№219.016.d07d

Сталь и изделие, выполненное из нее

Группа изобретений относится к области металлургии, а именно к низкоуглеродистой стали, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки. Изделие выполнено из стали, содержащей компоненты в следующем соотношении: углерод 0,016-0,12%, кремний 0,001-0,50%, марганец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002463374
Дата охранного документа: 10.10.2012
19.04.2019
№219.017.31a5

Способ изготовления активной массы катода литиевого источника тока

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литиевых аккумуляторов с катодами на основе литий-железо фосфатов. Техническим результатом является упрощение процесса получения литий-железо фосфата, повышение его дисперсности, емкости и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002424599
Дата охранного документа: 20.07.2011
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
20.06.2019
№219.017.8cff

Способ производства толстолистового высокопрочного износостойкого проката (варианты)

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству проката толщиной до 50 мм. Для повышения прочностных свойств, ударной вязкости и твердости при сохранении достаточной пластичности предложено пять вариантов осуществления способа, при этом каждый из вариантов способа включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691809
Дата охранного документа: 18.06.2019
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
12.08.2019
№219.017.be4e

Способ проведения испытаний проката для нефтепромысловых труб на коррозионно-абразивный износ

Изобретение относится к области испытаний и может быть использовано для проведения испытаний эксплуатационных свойств проката, используемого для нефтепромысловых труб. Способ проведения испытаний проката для нефтепромысловых труб на коррозионно-абразивный износ, включающий взвешивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697030
Дата охранного документа: 08.08.2019
16.08.2019
№219.017.c080

Способ производства трубного проката повышенной коррозионной стойкости на реверсивном стане

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения коррозионной стойкости трубного проката при сохранении высокой прочности, пластичности и ударной вязкости получают непрерывно-литую заготовку из стали, содержащей, мас.%: С 0,04-0,08, Si 0,15-0,35, Mn 0,7-1,0, Ni 0,2-0,5, Cu 0,4-0,6, Nb...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697301
Дата охранного документа: 13.08.2019
07.09.2019
№219.017.c851

Способ производства холоднокатаного проката

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения требуемого комплекса механических свойств, стабильных и однородных по длине полосы, осуществляют выплавку стали, разливку, горячую прокатку, травление, холодную прокатку, отжиг, холодную прокатку, отжиг и дрессировку, при этом первую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699480
Дата охранного документа: 05.09.2019
+ добавить свой РИД