×
26.08.2017
217.015.dabd

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002623945
Дата охранного документа
29.06.2017
Аннотация: Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству проката (листов) ответственного назначения, предназначенного для судостроения. Для обеспечения в прокате толщиной более 60 мм предела текучести не менее 900 МПа, предела прочности не менее 970 МПа, относительного удлинения не менее 15%, повышенной хладостойкостью KCV (-60°C) не менее 100 Дж/см и хорошей свариваемости проводят выплавку стали, непрерывную разливку, нагрев слябов, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение, при этом нагрев сляба под прокатку осуществляют при температуре 1190-1230°C в течение 5-10 часов, черновую прокатку заканчивают при температуре раската не менее 940°C и толщине раската 38-45% от толщины сляба, чистовую прокатку начинают при температуре 920-980°C и заканчивают при температуре не менее 910°C и толщине проката 19-25% от толщины сляба, после этого производят ускоренное охлаждение проката со скоростью 55-110°C/мин до температуры 20-50°C, затем нагревают прокат до температуры 610-660°C, при которой осуществляют его выдержку в течение не менее 5 часов, а после этого производят охлаждение проката на воздухе со скоростью не более 1,5°C/мин с обеспечением структуры, состоящей из бейнита и остаточного мартенсита, доля которого не превышает 5%. 6 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству проката (листов) ответственного назначения, предназначенного для судостроения.

Известен способ производства листового проката, включающий выплавку стали определенного химического состава, легирование, внепечную обработку, разливку стали, аустенитизацию, предварительную и окончательную деформацию при температуре 750-950°C, замедленное охлаждение в интервале температур 550-200°C со скоростью не более 0,005°C/сек и далее на спокойном воздухе до температуры окружающей среды, затем нагрев листового проката до температуры 900-980°C с последующей выдержкой 1,0-5,5 мин/мм и охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды [Патент RU 2465347, МПК C21D 8/02, C21D 9/46, C22C 38/16, 2012].

Недостатками данного способа являются: недостаточная прочность, неудовлетворительные показатели текучести, ударной вязкости и хладостойкости получаемого проката, что не позволяет его использовать для судостроения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства толстолистового проката из высокопрочной и хладостойкой стали, включающий выплавку стали следующего состава, мас. %: C - 0,02÷0,15, Mn - 1,20÷2,0, Si - 0,10÷0,50, Nb - 0,010÷0,10, Al - 0,01÷0,07, Ti - 0,005÷0,04, N - 0,003÷0,012, S - 0,0005÷0,010, P - 0,001÷0,015, Fe - остальное, непрерывную разливку на заготовки, нагрев слябов, предварительную и окончательную прокатки и ускоренное охлаждение, при этом после нагрева слябы предварительно прокатывают с общей деформацией 50-70% в направлении, перпендикулярном оси сляба, а затем производят окончательную прокатку сначала в направлении, перпендикулярном оси, а затем вдоль оси раската с суммарной деформацией 65-80% при температуре 900-750°C, причем 30-40% от общей деформации приходится на прокатку в направлении, перпендикулярном оси раската, после чего ускоренно охлаждают от температуры Ar3±20°C до температуры 600-400°C, а затем охлаждают замедленно до температуры 20-200°C со скоростью 0,05-0,15 град/с [Патент RU 2439173, МПК C21D 8/02, 2012].

Недостатками данного способа являются: при суммарных обжатиях менее 5 крат наблюдаются низкие значения ударной вязкости при отрицательных температурах, низкая доля волокна и повышенная шиферность в изломе ударных образцов. Вследствие этого, невозможно производить толстолистовой прокат толщиной более 60 мм ответственного назначения.

Технический результат изобретения - получение толстолистового (более 60 мм) проката ответственного назначения, предназначенного для судостроения и характеризующегося высокой прочностью (предел текучести не менее 900 МПа, предел прочности не менее 970 МПа), пластичностью (относительное удлинение не менее 15%), повышенной хладостойкостью (KCV (-60°C) не менее 100 Дж/см2) и хорошей свариваемостью.

Указанный технический результат изобретения достигается тем, что в способе производства толстолистового проката, включающем выплавку стали, непрерывную разливку, нагрев слябов, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение, согласно изобретению нагрев слябов под прокатку осуществляют при температуре 1190-1230°C в течение 5-10 часов, черновую прокатку заканчивают при температуре раската не менее 940°C и толщине раската 38-45% от толщины сляба, чистовую прокатку начинают при температуре 920-980°C и заканчивают при температуре не менее 910°C и толщине проката 19-25% от толщины сляба, после этого производят ускоренное охлаждение проката со скоростью 55-110°C/мин до температуры 20-50°C, затем нагревают прокат до температуры 610-660°C, при которой осуществляют его выдержку в течение не менее 5 часов, а после этого производят охлаждение проката на воздухе со скоростью не более 1,5°C/мин.

Прокат производят из слябов толщиной не менее 300 мм.

Нагрев слябов под прокатку осуществляют со скоростью не более 2,5°C/мин.

После черновой прокатки осуществляют подстуживание раската в течение 2-10 секунд.

Прокатку осуществляют со степенью обжатия за проход не менее 15%.

Во время термообработки прокат от температуры 500°C до температуры 600°C нагревают со скоростью не более 2,0°C/мин, а от температуры 600°C до интервала температур 610-660°C нагревают со скоростью не более 1,5°C/мин.

Структура проката после термообработки состоит из бейнита и остаточного мартенсита, при этом доля остаточного мартенсита не превышает 5%.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Нагрев слябов под прокатку осуществляют до температуры 1190-1230°C и при данной температуре слябы выдерживают в течение 5-10 часов. При нагреве слябов до температуры менее 1190°C не будет происходить растворения карбонитридных включений, вследствие чего не возможно будет получить мелкозернистую структуру готового проката. При нагреве слябов до температуры более 1230°C на слябах образуется «липкая» окалина, которая плохо счищается и может привести к поверхностным дефектам проката при последующей прокатке.

Нагрев слябов под прокатку со скоростью не более 2,5°C/мин необходим для предотвращения в них трещин.

При выдержке слябов толщиной не менее 300 мм в печи в течение менее 5 часов не происходит выравнивания температуры по сечению сляба. Выдержка слябов в печи в течение более 10 часов не ведет к дальнейшему выравниванию температуры по сечению сляба и экономически не целесообразна.

Толщина слябов должна быть не менее 300 мм. Это необходимо для того, чтобы обеспечить «проработку» стали для получения мелкозернистой структуры.

Черновую прокатку необходимо заканчивать при температуре не менее 940°C и толщине раската 38-45% от толщины сляба. Это нужно для формирования микрокристаллической структуры и требуемой ударной вязкости проката. Экспериментально установлено, что при температуре конца черновой прокатки менее 940°C и толщине раската, выходящей за толщину 38-45% от толщины сляба, снижается ударная вязкость проката.

После черновой прокатки осуществляют подстуживание раската. Это необходимо для обеспечения протекания статической рекристаллизации зерен аустенита. При продолжительности подстуживания менее 2 секунд не успевают пройти рекристаллизационные процессы в металле. При продолжительности подстуживания более 10 секунд возможно чрезмерное снижение температуры некоторых участков раската.

Экспериментально установлено, что начало чистовой прокатки необходимо осуществлять в диапазоне температур 920-980°C. Это нужно для формирования оптимальной мелкозернистой, однородной структуры в металле с целью дальнейшего получения требуемых механических характеристик проката.

Температура конца прокатки должна составлять не менее 910°C. При температуре конца прокатки менее 910°C возникают трещины у кромок проката вследствие потери его пластичности.

Чистовая прокатка до толщины проката 19-25% от толщины сляба требуется для получения мелкозернистой структуры. При толщине проката менее 19% от толщины сляба итоговая толщина проката будет менее требуемой величины. При толщине проката более 25% от толщины сляба не достигается требуемый комплекс механических свойств.

Прокатка с единичными обжатиями за проход не менее 15% необходима для получения мелкозернистой структуры проката при малых суммарных обжатиях.

Ускоренное охлаждение проката со скоростью 55-110°C/мин до температуры 20-50°C требуется для получения мартенситной структуры металла. При охлаждении со скоростью менее 55°C/мин не возможно получить полностью мартенситную структуру проката. Охлаждение со скоростью более 110°C/мин труднодостижимо и экономически не целесообразно.

Термообработка проката при температуре 610-660°C необходима для снятия внутренних напряжений в прокате. При этом выдержка в течение не менее 5 часов требуется для выравнивания температуры по всему сечению проката.

Нагрев проката от температуры 500°C до температуры 600°C со скоростью не более 2,0°C/мин и от температуры 600°C до интервала температур 610-660°C со скоростью не более 1,5°C/мин нужен для предотвращения образования трещин в прокате.

Для обеспечения требуемого комплекса механических свойств проката его структура после термообработки должна состоять из бейнита и остаточного мартенсита в количестве не более 5%. При доле остаточного мартенсита в прокате более 5% происходит снижение его пластичности.

Предложенный способ был реализован в производстве ПАО «Северсталь».

Прокатку сляба толщиной 315 мм на лист (прокат) толщиной 63 мм производили на одноклетьевом реверсивном стане «5000». Нагрев сляба под прокатку осуществляли со скоростью 2,1°C/мин до температуры 1220°C и при данной температуре сляб выдержали в печи в течение 8 часов. Черновую прокатку сляба закончили при температуре 950°C и толщине раската 126 мм (40% от толщины сляба). Затем произвели подстуживание раската в течение 6 секунд и начали чистовую прокатку при температуре 945°C. Чистовую прокатку закончили при температуре 930°С и толщине листа 63 мм (20% от толщины сляба). При чистовой и черновой прокатке величина обжатий за проход составляла не менее 15%. Затем осуществили ускоренное охлаждение листа со скоростью 80°C/мин до температуры 35°C. После этого производили его нагрев. При достижении листом температуры 500°C скорость нагрева установили 1,8°C/мин, а при достижении листом температуры 600°C скорость нагрева установили 1,3°C/мин. Нагрев с данной скоростью осуществляли до температуры 630°C, при которой произвели выдержку листа в течение 6 часов. После этого осуществляли охлаждение листа на воздухе со скоростью 1,2°C/мин.

Соблюдение заявляемой технологии позволило произвести толстолистовой прокат (лист) для судостроения толщиной 63 мм со следующим комплексом механических свойств: предел текучести 910 МПа, предел прочности 983 МПа, относительное удлинение 16%, работа удара KCV (-60°C) 105 Дж/см2. Доля волокна в изломе составляла 100%, шиферность в изломе была не более второго балла. Структура проката состояла из 97% бейнита и 3% остаточного мартенсита.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 121-130 из 136.
29.06.2020
№220.018.2c62

Способ изготовления нераскручивающихся канатов закрытой конструкции и устройство для его осуществления

Изобретение относится к метизному производству и может быть использовано при изготовлении канатов закрытой конструкции и включает в себя способ и устройство для данного производства. Способ изготовления нераскручивающихся канатов закрытой конструкции, заключающийся в том, что проволока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724825
Дата охранного документа: 25.06.2020
10.07.2020
№220.018.30f4

Листовой прокат, изготовленный из высокопрочной стали

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листовому прокату толщиной до 50 мм из высокопрочной стали для судостроения, краностроения, транспортного и тяжелого машиностроения. Сталь содержит элементы при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,08-0,10, кремний 0,15-0,35, марганец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726056
Дата охранного документа: 08.07.2020
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
31.07.2020
№220.018.3a69

Высокопрочный бетон

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при изготовлении сооружений специального назначения. Технический результат - повышение трещиностойкости и повышение коррозионной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727990
Дата охранного документа: 28.07.2020
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
20.04.2023
№223.018.4f00

Способ производства низколегированного рулонного проката

Изобретение относится к области металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано для изготовления рулонного проката из низколегированных трубных сталей с повышенной коррозионной стойкостью. Способ производства низколегированного рулонного проката включает получение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793012
Дата охранного документа: 28.03.2023
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
Показаны записи 111-112 из 112.
10.07.2019
№219.017.b010

Способ производства штрипса для магистральных труб из низкоуглеродистой стали

Изобретение предназначено для повышения производительности реверсивного толстолистового стана при производстве штрипса для труб большого диаметра. Способ включает нагрев заготовки, черновую прокатку на реверсивном толстолистовом стане до получения заданной толщины и ширины промежуточной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002401706
Дата охранного документа: 20.10.2010
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
+ добавить свой РИД