Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЛИСТОВОЙ НАГАРТОВАННОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении холоднокатаной листовой нагартованной стали.

Нагартованная - это поверхностно наклепанная сталь, обработанная без ее полной рекристаллизации (см. «Толковый металлургический словарь» под ред. В.И.Куманина, М., «Металлургия», 1989, с.177 и 179). Нагартованную листовую сталь получают холодной прокаткой, технология которой достаточно подробно описана, например, в книге П.И.Полухина и др. «Прокатное производство», М., «Металлургия», 1982, с.511-535.

Известен способ холодной прокатки тонколистовой стали, при котором в заданные промежутки непрерывного стана подают смазочно-охлаждающую жидкость, содержащую пальмовое масло, при этом масло многократно используют в оборотном цикле смазочно-охлаждающей жидкости с заданными жирностью и удельным расходом (см. пат. РФ №2288791, кл. В21В 1/28, опубл. БИ №34, 2006 г.). Однако этот способ непригоден для получения нагартованной листовой стали.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология холодной прокатки листовой стали, описанная в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла», М., «Металлургия», 1988, с.165-179.

Эта технология заключается в прокатке полосовой горячекатаной заготовки в валках непрерывного стана с заданными обжатиями и характеризуется тем, что величину суммарного обжатия принимают в зависимости от конечной толщины полос в пределах 42…85%, а величину удельных натяжений доводят до 0,6…0,7 от предела текучести прокатываемого металла.

Использование известной технологии для производства нагартованной холоднокатаной стали весьма затруднительно из-за отсутствия конкретизации величин обжатий и натяжений, что не позволит получить требуемые потребительские свойства готового проката.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств низкоуглеродистой листовой стали, предназначенной для последующего оцинкования.

Для решения этой задачи в способе, заключающемся в прокатке горячекатаной заготовки в валках широкополосного стана с заданными обжатиями, прокатку низкоуглеродистой стали сечением 0,43…0,63×1250 мм на двухклетевом реверсивном стане ведут с относительным суммарным обжатием в пределах 69…79%, при этом величину обжатия в последнем проходе принимают равным 56…60% от обжатия в первом проходе, а величину удельного натяжения - в пределах 75…85 Н/мм² при добавочном натяжении не более 20 Н/мм².

Приведенные параметры прокатки получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации величин обжатий и натяжений при холодной прокатке низкоуглеродистой стали, что позволяет получить оцинкованный лист с улучшенными потребительскими свойствами. Добавочное натяжение делается для более плотной смотки полос в рулоны, что весьма важно для последующей операции оцинкования на непрерывном агрегате.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на двухклетевом реверсивном стане 2500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при холодной прокатке низкоуглеродистой полосовой стали вышеуказанного сортамента варьировали величины суммарных обжатий, величину обжатия в последнем (четвертом) проходе и натяжение (в том числе - добавочное). Результаты опытов оценивали по выходу нагартованной стали повышенного качества.

Наилучшие результаты (выход листового проката повышенного качества в пределах 99,4…99,9%) получены с использованием заявляемого способа. Отклонения от рекомендуемых его параметров ухудшали достигнутые показатели. Так например, при величине суммарного обжатия ε_Σ<69% и относительного обжатия в последнем проходе ε₄<0,56ε₁ (от обжатия в первом проходе) не удалось получить нагартованной стали требуемой прочности. К аналогичному результату привело и малое удельное натяжение полос при прокатке: σ<75 Н/мм², а отсутствие добавочного натяжения ухудшало смотку полос в рулоны, что отрицательно сказывалось на процессе оцинкования..

При ε_Σ>79% и ε₄>0,6ε₁ сталь получалась излишне наклепанной, что ухудшало свойства оцинкованного металла. Этот же отрицательный результат наблюдался при σ>85 Н/мм², а также при добавочном натяжении σ_д>20 Н/мм². В этих случаях выход проката требуемого качества не превысил 95%.

Технология, взятая в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялась ввиду заведомой ее непригодности для получения требуемого листового проката. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономический анализ показал, что использование настоящего способа при холодной прокатке тонколистовой нагартованной стали, предназначенной для оцинкования, увеличит выход листа с повышенными потребительскими свойствами не менее чем на 5% при соответствующем росте прибыли от его реализации.

Пример конкретного выполнения

Низкоуглеродистая сталь с конечными размерами 0,53×1250 мм прокатывается за два прохода (1-2 клеть, 2-1 клеть) на двухклетевом реверсивном широкополосном стане.

Исходная горячекатаная заготовка имеет толщину 2,0 мм. Суммарное относительное обжатие: ε_Σ=(2,0-0,53): 2,0×100%=73,5%. Толщина полосы по проходам: 2,0→1,36→0,96→0,65→0,53.

Величины относительных обжатий ε₁=32,0%; ε₂=29,4%; ε₃=32,3; ε₄=18,5%; т.е ε₄=0,58×ε₁.

Величина удельного натяжения полосы при прокатке: σ=80 Н/мм², а добавочного σ_д=18 Н/мм².

Полученный подкат для оцинкования обладает свойствами нагартованного металла.