×
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 111-120 of 148 items.
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
07.09.2019
№219.017.c8f2

Способ производства стали

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в кислородных конвертерах с использованием в шихте горячебрикетированного железа (ГБЖ). Выплавку стали осуществляют в кислородном конвертере, при этом в состав металлозавалки вводят ГБЖ в количестве не более 20% от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699468
Дата охранного документа: 05.09.2019
10.09.2019
№219.017.c972

Способ производства хладостойкого листового проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству конструкционных сталей для применения в судостроении, строительстве и др. отраслях. Для повышения прочности, хладостойкости и улучшения свариваемости стали способ производства высокопрочного горячекатаного проката в толщинах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699696
Дата охранного документа: 09.09.2019
Showing 111-116 of 116 items.
01.05.2020
№220.018.1ab1

Горячекатаная полоса высокой коррозионной стойкости из низколегированной стали и способ ее производства

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству горячекатаных полос из низколегированной стали, используемых для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 0,04-0,07, кремний 0,15-0,25, марганец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720284
Дата охранного документа: 28.04.2020
06.08.2020
№220.018.3d20

Рулонный прокат для обсадных и насосно-компрессорных труб и способ его производства

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству рулонного проката толщиной 4-20 мм для изготовления высокопрочных насосно-компрессорных и обсадных труб, преимущественно малого диаметра, эксплуатируемых в агрессивных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. Прокат выполнен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728981
Дата охранного документа: 03.08.2020
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
23.05.2023
№223.018.6d66

Твердополимерный электролит

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литиевых первичных и вторичных источников тока, а также в суперконденсаторах. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении удельной электрической проводимости твердополимерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002760559
Дата охранного документа: 29.11.2021
+ добавить свой РИД