Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДРЕССИРОВКИ ТОНКОЛИСТОВОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ОЦИНКОВАННОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при дрессировке оцинкованной полосовой стали.

Дрессировка - это холодная прокатка с обжатием небольшой величины (0,5…3,0%), осуществляется с целью улучшения механических свойств листовой стали (см. Д.Я.Гуревич «Краткий справочник прокатчика». - М.: Металлургиздат, 1955, с.72-73). Эта операция выполняется на специальных дрессировочных станах и достаточно подробно описана, например, в книге В.Ф.Зотова и В.Е.Елина «Холодная прокатка металла». - М.: «Металлургия», 1988, с.193-196.

Известен способ дрессировки стальных полос на 2-х клетевом стане, при котором обжатие в 1-й клети производится без смазки, а во второй - со смазкой, что позволяет контролировать свойства металла (см. пат. США №3947294, кл. C21D 9/46, от 30.03.76 г.). Однако при этом механические свойства по ширине дрессированной полосы получаются различными.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ дрессировки тонколистовой холоднокатаной стали, описанный в пат. РФ №2271884, кл. В21В 1/28, опубл. в БИ №8, 2006 г. Этот способ заключается в обжатии отожженной полосы в валках дрессировочного стана и характеризуется тем, что у полос толщиной 0,2…1,0 мм из стали с σ_T=350 МПа их околокромочные участки определенной ширины обжимают больше, чем их среднюю часть также на определенную величину. Однако этот способ неприемлем для полос толщиной 0,4…0,6 мм, так как не обеспечивает требуемую шероховатость готовой стали.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств дрессированной оцинкованной рулонной полосовой стали за счет оптимизации параметров процесса дрессировки.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе дрессировки тонколистовой холоднокатаной оцинкованной стали, включающем обжатие полосы валками дрессировочного стана, усилие обжатия полос толщиной 0,4…0,6 мм из стали, содержащей 0,04…0,08 вес.% углерода, 0,24…0,39% марганца, 0,01…0,03% кремния, 0,013…0,09% серы, 0,001…0,017% фосфора, до 0,1% хрома и никеля, определяется из зависимости: P_др=2470,64-1,38σ_тг+2,31σ_вг-1915,18C_э, (кН), а степень обжатия оцинкованных полос принимают при этом равной: ε_др=0,51-0,0005σ_тг+0,069C_э, (%), где σ_тг и σ_вг - соответственно, предел текучести и временное сопротивление оцинкованных полос и C_э - углеродный эквивалент, равный C_э=[C]+[Mn]/9+[Si]/3, а [C], [Mn], [Si] - содержание в стали, соответственно, углерода, марганца и кремния, вес.%, что обеспечивает получение оцинкованной стали с шероховатостью Ra=0,3…0,6 мкм.

Приведенные параметры дрессировки получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого изобретения заключается в разработке таких основных параметров дрессировки оцинкованной рулонной полосовой стали (P_др и ε_др), которые обеспечивают возможность получения цинкового покрытия с шероховатостью Ra=0,3…0,6 мкм.

При реализации предлагаемого способа величины P_др и ε_др при дрессировке оцинкованной рулонной полосовой стали принимаются в соответствии с вышеприведенными зависимостями, которые определяются при конкретных содержаниях указанных элементов в стали. Величина углеродного эквивалента принимается равной: C_э=[C]+[Mn]/9+[Si]/3 - см. - М.: ж. «Сталь», 2004, №12, с.64.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на дрессировочном стане цеха покрытий ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при горячем цинковании сталей с содержанием 0,04…0,08 вес.% углерода, 0,24…0,39% марганца, 0,01…0,03% кремния, 0,013…0,09% серы, 0,001…0,017% фосфора, до 0,1% хрома и никеля, с углеродным эквивалентом C_э=[C]+[Mn]/9+[Si]/3 варьировали величины P_др и ε_дp, оценивая результаты по выходу дрессированного горячеоцинкованного проката назначений ХП, ПК и ХШ по ГОСТ 14918.

Наилучшие результаты (выход указанного дрессированного оцинкованного листа в пределах 98,4…99,3%) получены при реализации настоящего способа. Отклонения от рекомендуемых величин P_др и ε_др ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, при P_др<2470,64-1,38σ_тг+2,31σ_вг-1915,18C_э, кН, ε_др<0,51-0,0005σ_тг+0,069C_э, %, выход требуемой дрессированной оцинкованной стали не превысил 96,0% из-за несоответствия проката назначениям ХП и ПК по ГОСТ 14918. Увеличение значений P_др и ε_дp более рекомендуемых величин не дало выхода требуемого оцинкованного листа более 97,1%, в основном из-за несоответствия части продукции назначению ХШ по ГОСТ 14918.

Дрессировка горячеоцинкованной рулонной полосовой стали по технологии, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше), дала выход требуемой продукции в пределах 91,0…92,3%. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного изобретения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известной технологией.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения при производстве горячеоцинкованной рулонной полосовой стали сократит производственные затраты (за счет оптимизации параметров процесса дрессировки) не менее чем на 12% при сохранении всех качественных показателей готового проката.

Пример конкретного выполнения

Тонколистовая холоднокатаная оцинкованная сталь, содержащей 0,04 вес.% углерода, 0,32% марганца, 0,01% кремния, с углеродным эквивалентом C_э=[C]+[Mn]/9+[Si]/3=0,04+0,32/9+0,01/3=0,079, временным сопротивлением и пределом текучести, соответственно, σ_вг=415 МПа и σ_тг=350 МПа дрессируется при развиваемом усилии P_др=2470,64-1,38σ_тг+2,31σ_вг-1915,18C_э=2470,64-1,38*350+2,31*415-1915,18*0,079=2795,0 кН, с обжатием ε_др=0,51-0,0005σ_тг+0,069C_э,=0,51-0,0005*350+0,069*0,079=0,39%.

Что обеспечивает получение цинкового покрытия с микронеровностями Ra=0,3…0,6 мкм.