×
10.05.2018
218.016.4283

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОГО ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОГО ПРОКАТА С ПОЛИУРЕТАНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002649486
Дата охранного документа
03.04.2018
Аннотация: Изобретение относится к области черной металлургии. Для увеличения прочности проката с полиуретановым покрытием при испытании на изгиб с 3Т до менее 1Т способ включает горячую прокатку стальной полосы из низкоуглеродистой микролегированной стали, содержащей, мас. %: углерод не более 0,005, кремний не более 0,04, марганец 0,08-0,15, сера не более 0,010, фосфор не более 0,015, хром не более 0,04, никель не более 0,04, медь не более 0,04, алюминий не более 0,070, азот не более 0,005, титан не более 0,100, молибден не более 0,008, ниобий не более 0,005, ванадий не более 0,008, железо и неизбежные примеси - остальное, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия массой не более 300 г/м, охлаждение, дрессировку, смотку в рулон и нанесение полиуретанового покрытия в линии нанесения полимерного покрытия, при этом температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 840-900°C и 660-720°C соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 700-850°C, дрессировку ведут с обжатием 0,75-1,2%, общую толщину полиуретанового покрытия наносят 40-50 мкм. Кроме того, дрессировку оцинкованной полосы производят на валках с шероховатостью Ra 2,2-2,6 мкм, а после дрессировки дополнительно проводят правку полосы. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием, с массой цинкового покрытия не более 300 г/м2.

Для оценки прочности полимерного покрытия при изгибе от 0Т и более ГОСТ Р 52146-2003 предусматривает специальное испытание, основанное на изгибе образца на 180° до образования трещин. Если на поверхности покрытия отсутствуют трещины, то прочность при первом изгибе соответствует 0Т. В случае наличия трещин испытания продолжают. При отсутствии трещин прочность полимерного покрытия при втором изгибе составляет Образец изгибают до исчезновения трещин на поверхности покрытия.

В соответствии с ГОСТ Р 52146 качественный показатель прочности при изгибе на 180° отсутствие трещин и повреждений для лакокрасочного покрытия не должен превышать 3Т. Однако существует необходимость по требованию потребителей оцинкованного проката с лакокрасочным покрытием при изготовлении изделий с особо сложной формой ограничить значение этого показателя до и менее.

Причиной образования трещин полимерного покрытия при изгибе, как правило, являются трещины цинкового покрытия, на которое оно нанесено. Трещины цинкового покрытия, в свою очередь, образуются из-за высокой степени деформации внешней поверхности изгиба.

Деформация поверхностного слоя листового проката при изгибе на 180° определяется соотношением:

где ε - деформация поверхностного слоя проката;

h - толщина проката;

D - наружный диаметр при испытании проката;

Rн - наружный радиус изгиба при испытании проката.

Формула показывает, что деформация наружной поверхности изгиба зависит от его радиуса. Чем меньше радиус изгиба, тем больше степень деформации. Для показателя прочности степень деформации внешнего поверхностного слоя составляет 33%. Это относится к изгибу, выполненному точно по радиусу. Однако радиус в разных локальных точках поверхности изгиба может меняться. Это может произойти в результате образования излома стальной холоднокатаной основы образца в процессе испытания. В месте излома образуется угол с очень маленьким радиусом изгиба. В результате степень деформации, согласно формуле, возрастает в несколько раз и цинковое покрытие, которое могло выдержать деформацию в 33%, трескается.

Таким образом, положительное влияние на результаты испытаний прочности покрытия при Т-изгибе будут оказывать те параметры технологии, которые уменьшают вероятность образования излома стальной основы. К ним относятся химический состав стали, на которую нанесено защитное покрытие, режимы горячей прокатки, режим отжига в печи линии горячего цинкования и деформационная обработка оцинкованного проката.

Также положительное влияние на результат испытания прочности покрытия при Т-изгибе оказывает использование эластичного полимерного покрытия достаточной толщины.

Известен способ получения оцинкованной стальной полосы, включающий холодную прокатку полос с величиной шероховатости (Ra), равной 1,1-1,5 мкм, и плотностью пиков 80-160 на 1 см, химическую очистку поверхности полосы, предварительный нагрев, рекристаллизационный отжиг, горячее цинкование, влажную дрессировку с величиной обжатия 0,5-0,8% на валках с шероховатостью, равной 2,5-3,0 мкм, плотностью пиков, равной 150-200 на 1 см после предварительной обкатки их в дрессировочной клети без полосы с удельным усилием 100-200 Н/мм2 в течение 0,1-0,3 ч, при дрессировке и обкатке осуществляют очистку рабочей поверхности бочек валков (Патент РФ №2149717, МПК B21B 1/28, опубл. 27.05.2000 г.).

При реализации данного способа улучшается адгезия лакокрасочного покрытия, однако при испытании проката с лакокрасочным покрытием на изгиб не исключается появление изломов оцинкованной полосы, что приведет к появлению трещин и уменьшению прочности лакокрасочного покрытия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения полимерного покрытия массой цинкового покрытия, преимущественно не более 300 г/м2, включающий горячую прокатку стальной полосы из малоуглеродистой стали, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия, охлаждение, дрессировку и смотку в рулон, согласно которому температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 830-900°C и 670-720°C соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 680-820°C, дрессировку ведут с обжатием 0,4-1,2%, при этом сталь имеет следующий химический состав, мас. %: углерод 0,02-0,05, кремний не более 0,04, марганец 0,12-0,25, сера не более 0,018, фосфор не более 0,020, хром не более 0,05, никель не более 0,06, медь не более 0,08, алюминий 0,025-0,070, азот не более 0,007, железо и неизбежные примеси - остальное (Патент РФ №2529323, МПК C21D 8/04, B21B 1/24, C22C 38/00, C21D 9/48, C23C 2/00, опубл. 27.09.2014).

Недостатком данного способа является то, что при реализации данной технологии не возможно обеспечить прочность полиуретанового покрытия при изгибе менее чем 1Т.

Техническим результатом данного изобретения является увеличение прочности полиуретанового покрытия при испытании на изгиб с 3Т до менее 1Т.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства холоднокатаного горячеоцинкованого проката с полиуретановым покрытием, включающем горячую прокатку стальной полосы из особонизкоуглеродистой микролегированной стали, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия, охлаждение, дрессировку, смотку в рулон и нанесение полиуретанового покрытия в линии нанесения полимерного покрытия, согласно изобретению температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 840-900°C и 660-720°C соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 700-850°C, дрессировку ведут с обжатием 0,75-1,2%, общую толщину полиуретанового покрытия наносят 40-50 мкм, при этом сталь имеет следующий химический состав, мас. %:

Углерод не более 0,005
Кремний не более 0,04
Марганец 0,08-0,15
Сера не более 0,010
Фосфор не более 0,015
Хром не более 0,04
Никель не более 0,04
Медь не более 0,04
Алюминий не более 0,070
Азот не более 0,005
Титан не более 0,100
Молибден не более 0,008
Ниобий не более 0,005
Ванадий не более 0,008
Железо и неизбежные примеси остальное

Кроме того, для улучшения плоскостности проката, в некоторых случаях целесообразно после дрессировки проводить правку полосы на изгиборастяжной машине.

Кроме того дрессировку горячеоцинкованной полосы производят на валках с шероховатостью Ra 2,2-2,6 мкм.

Сущность изобретения состоит в следующем. Для уменьшения вероятности образования излома стальной основы, а также для исключения площадки текучести на диаграмме растяжения образцов (в процессе определения механических свойств) выплавляют сталь типа IF без элементов внедрения, таких как углерод, азот, сера. Для связывания этих элементов производят микролегирование титаном и ниобием.

Углерод - один из упрочняющих элементов. Увеличение содержания углерода более 0,005% приводит к снижению пластичности, ухудшению штампуемости.

Кремний в стали применен как раскислитель. При увеличении кремния более 0,04% имеет место охрупчивание стали, снижается пластичность, ухудшается штампуемость.

Марганец обеспечивает получение заданного комплекса механических свойств. При содержании марганца менее 0,08% прочность стали ниже допустимой. Увеличение содержания марганца более 0,15% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность.

Сера является примесным элементом и упрочняет ферритную матрицу за счет образования сульфидов марганца. Увеличение содержания серы более 0,010% приводит к ухудшению штампуемости.

Фосфор упрочняет сталь, повышает твердость феррита и усиливает выделение дисперсных карбидных включений. Увеличение содержания фосфора более 0,015% упрочняет сталь, ухудшает ее штампуемость.

Хром, никель, медь упрочняют ферритную матрицу. При содержании каждого из этих элементов более 0,04% снижается пластичность стали, ухудшается ее штампуемость.

Титан и ниобий применены как легирующие элементы. Микролегирование титаном и ниобием обеспечивает удаление из твердого раствора примесей внедрения (углерода, азота и серы). Минимальное содержание титана и ниобия определяется требованием достаточного удаления из твердого раствора примесей внедрения. Увеличение содержания титана более 0,100% и ниобия более 0,005% нецелесообразно вследствие чрезмерного упрочнения стали, из-за удорожания стали.

Ванадий и молибден упрочняют ферритную матрицу. При содержании ванадия более 0,008% и молибдена более 0,008% ухудшается штампуемость и увеличивается себестоимость стали.

Алюминий введен в сталь как раскислитель. Увеличение содержания алюминия более 0,07% приводит к ухудшению штампуемости.

Азот является элементом, упрочняющим сталь. Увеличение содержания азота более 0,005% приводит к снижению пластичности и способствует старению стали.

Для нанесения полиуретанового покрытия поверхность горячеоцинкованного проката должна иметь равномерно шероховатую, хорошо развитую поверхность.

Дрессировка горячеоцинкованного проката с обжатием менее 0,75% приведет к тому, что прокат будет иметь на поверхности плохо дрессированные гладкие участки. В результате дальнейшей обработки на этих участках могут образоваться тонкие трещины цинкового покрытия, которые в процессе испытания на Т-изгиб увеличиваются и приводят разрыву полиуретанового покрытия. Увеличение степени обжатия при дрессировке выше 1,2% приведет к снижению пластических свойств горячеоцинкованного проката и проката с полиуретановым покрытием. Дрессировка полос с обжатием 0,75-1,2% обеспечивает также оптимальный уровень механических свойств.

Нанесение эластичного полиуретанового покрытия толщиной 40-50 мкм позволяет скрыть трещины цинковой основы. Нанесение эластичного полиуретанового покрытия толщиной менее 40 мкм не обеспечивает достижение технического результата. Нанесение полиуретанового покрытия толщиной более 50 мкм приводит к перерасходу лакокрасочных материалов и удорожанию проката.

В ряде случаев после дрессировки проводят правку горячеоцинкованной полосы на изгиборастяжной машине с удлинением до 0,5%.

Кроме того, для обеспечения необходимой шероховатости покрытия дрессировку горячеоцинкованной полосы производят на валках с шероховатостью Ra 2,2-2,6 мкм.

Примеры реализации способа.

Полосу из стали, химический состав которой приведен в таблице 1, прокатывали на стане горячей прокатки, сматывали в рулон, травили на непрерывной травильной линии, прокатывали на стане холодной прокатки. Химическую очистку, рекристаллизационный отжиг, нанесение цинкового покрытия, дрессировку и правку проводили на агрегате непрерывного горячего цинкования. Полученный таким образом оцинкованный прокат обрабатывали на линии нанесения полимерных покрытий.

Деформационно-термические режимы обработки полосы и толщина полимерного покрытия приведены в таблице 2.

Прочность полимерного покрытия при изгибе на 180° определяли по ГОСТ 52146-2003. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Из таблиц 1 и 2 видно, что в случае реализации предложенного способа (составы №1-5) прочность полиуретанового покрытия при изгибе на 180° не превышает При запредельных значениях заявленных параметров (составы №6-9) прочность полимерного покрытия составляет 1Т,

Применение предложенного способа позволяет получить прокат с полиуретановым покрытием с более жесткими требованиями по прочности покрытия при изгибе на 180°.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 129 items.
10.03.2015
№216.013.2f9e

Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения стали в дуговой сталеплавильной печи. Способ включает подачу в печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление металлолома, присадку шлакообразующих материалов, продувку кислородом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543658
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.3233

Способ производства толстых листов из низколегированной стали с повышенной коррозионной стойкостью

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к производству толстых листов из низколегированной стали. Для повышения коррозионной стойкости в водородных и сероводородных средах, а также сопротивляемости к хрупкому разрушению при температуре до -10°C непрерывнолитую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544326
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.39b6

Износостойкая сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям, применяемым для изготовления износостойких деталей. Сталь содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден, ванадий, кальций, алюминий, ниобий, титан, редкоземельные металлы (РЗМ), железо и неизбежные примеси при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546262
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3cef

Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству горячекатаного проката повышенной прочности из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей большегрузных автомобилей, подъемно-транспортных механизмов и сельскохозяйственных машин методом штамповки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547087
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1d

Способ производства тонколистового горячекатаного проката

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве тонколистового горячекатаного проката для холодной штамповки. Способ включает горячую прокатку полос, их охлаждение до температуры смотки, смотку, травление и дрессировку. Получение горячекатаного проката со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547389
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1e

Способ промывки доменной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу промывки доменной печи. Cпособ включает дозирование, загрузку рабочих и промывочных порций шихтовых материалов, распределение их на колошнике при помощи бесконусного загрузочного устройства, проплавку шихты и выдачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547390
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4068

Способ производства сверхнизкоуглеродистой холоднокатаной стали для глубокой вытяжки и последующего однослойного эмалирования

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству cверхнизкоуглеродистых холоднокатаных сталей для глубокой вытяжки изделий и последующего однослойного эмалирования и может быть использовано при изготовлении деталей бытовой техники, посуды, санитарно-гигиенических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547976
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.04.2015
№216.013.477f

Способ производства рулонного проката из высокопрочной хладостойкой стали

Изобретение относится к области металлургии и может быть применено для получения штрипсов с категорией прочности К60 (Х70), используемых при строительстве магистральных нефтегазопроводов. Для обеспечения хладостойкости проката при температурах до -20°C, улучшения свариваемости и получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549807
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.4780

Способ производства толстолистового проката из малоуглеродистой стали на реверсивном стане

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии листовой прокатки на реверсивном толстолистовом стане. Способ включает нагрев, черновую и чистовую прокатку с промежуточным охлаждением и завершающее ускоренное охлаждение. Снижение неравномерности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549808
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.05.2015
№216.013.4882

Способ восстановления чугунных прокатных валков (варианты)

Изобретение может быть использовано для восстановления чугунных рабочих валков с поврежденной в процессе эксплуатации рабочей поверхностью. После механического съема поврежденного слоя производят нагрев валка до температуры 150-270°C. Осуществляют электродуговую наплавку износостойкого покрытия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550069
Дата охранного документа: 10.05.2015
Showing 1-10 of 11 items.
27.06.2014
№216.012.d6a6

Зубчатая планетарная передача

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. Зубчатая планетарная передача содержит эксцентриковое водило (1), сателлит (2) с отверстиями, неподвижное центральное колесо (3), щеку (4), жестко связанную с тихоходным валом (5), пальцы (6),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520728
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.09.2014
№216.012.f7fe

Способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения полимерного покрытия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству оцинкованного полосы под полимерное покрытие, преимущественно лакокрасочное с массой цинкового покрытия не более 300 г/м. Для увеличения прочности проката с полимерным покрытием при испытании на изгиб с 3 Т до 1/ Т по ГОСТ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529323
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.11.2014
№216.013.04aa

Способ определения сплошности полимерного покрытия и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области физико-химического анализа и может быть использовано для определения наличия трещин на поверхности образцов стального проката с полимерным покрытием, преимущественно при испытании полимерного покрытия на прочность при изгибе по ГОСТ Р 52146-2003. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532592
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.09.2015
№216.013.7e38

Способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности из низколегированной стали для холодной штамповки

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563909
Дата охранного документа: 27.09.2015
10.12.2015
№216.013.967c

Способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячеоцинкованного проката с минимальным пределом текучести 350 МПа из низколегированной стали, предназначенного для изготовления металлоконструкций. Cпособ включает выплавку стали, разливку, горячую прокатку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570144
Дата охранного документа: 10.12.2015
12.01.2017
№217.015.5b82

Планетарная передача

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым планетарным передачам. Планетарная передача содержит эксцентриковое водило, три сателлита с внешними зубьями и отверстиями, расположенные симметрично относительно плоскости поперечного сечения передачи, центральное колесо с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589765
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.7151

Способ производства горячеоцинкованного проката

Изобретение относится к области производства горячеоцинкованного проката для изготовления кузовных деталей автомобиля методом холодной штамповки с последующим нанесением лакокрасочных покрытий. Способ включает холодную прокатку, химическую очистку поверхности полосы, предварительный нагрев,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596565
Дата охранного документа: 10.09.2016
04.04.2018
№218.016.3361

Способ производства горячеоцинкованного проката для холодной штамповки

Изобретение относится к области металлургии. Техническим результатом изобретения является получение прочностных характеристик стали, склонности к ВН-эффекту при отсутствии площадки текучести. Технический результат достигается тем, что в способе производства горячеоцинкованного проката для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645622
Дата охранного документа: 26.02.2018
01.03.2019
№219.016.d008

Способ производства горячеоцинкованной полосы (варианты)

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячеоцинкованной полосы повышенной прочности, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки. Для повышения прочностных характеристик полосы с сохранением высокой пластичности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002445380
Дата охранного документа: 20.03.2012
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
+ добавить свой РИД