Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ УГЛЕРОДИСТОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве холоднокатаной полосовой (тонколистовой) стали.

Такую сталь производят как на непрерывных, так и на реверсивных станах холодной прокатки из горячекатаных рулонных полос (подката) путем последовательного уменьшения их толщин до заданной. Реверсивные двух- и одноклетевые станы прокатывают полосы преимущественно шириной 1,0...1,7 м из нержавеющих, легированных, электротехнических и углеродистых сталей при возможной суммарной деформации больше 75...80%. Некоторые особенности этих станов описаны, например, в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина "Холодная прокатка металла", М., "Металлургия", 1988, с.83-86.

При прокатке на реверсивных и непрерывных станах величина суммарного обжатия принимается обратнопропорциональной толщине прокатываемой полосы. Суммарное обжатие при холодной прокатке зависит также от содержания углерода в стали.

Известен способ холодной прокатки низкоуглеродистой полосовой стали на трехклетевом стане с заданными обжатиями в 1 и П проходах, при котором величины удельных передних натяжений для каждого прохода принимают в пределах 0,22...0,25 предела текучести деформированной полосы, а в 1-м проходе к полосе прикладывают только переднее натяжение (см. пат. РФ N 2191645 кл. В 21 В 1/28, опубл. в БИ 30,2002 г.). Однако этот способ непригоден для использования на реверсивном стане.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является технология холодной прокатки (режимы обжатий), приведенная в книге Ю.В.Коновалова и др. "Справочник прокатчика", М., "Металлургия", 1977, с.108-110 и табл.59.

Эта технология заключается в последовательном уменьшении толщины прокатываемой стали до требуемой с суммарным обжатием, величина которого обратно пропорциональна толщине прокатываемой полосы, и характеризуется тем, что величины обжатий принимаются больше для сталей с меньшим содержанием углерода. При использовании величины суммарных обжатий (по данной технологии) на реверсивном стане не удается получить требуемые свойства холоднокатаной стали (см. ниже результаты экспериментов).

Технической задачей изобретения является повышение потребительских свойств углеродистой полосовой стали при реверсивной холодной прокатке.

Для решения указанной задачи в способе холодной прокатки углеродистой стали, преимущественно шириной В=1,03...1,63 м, на реверсивном стане, заключающемся в последовательном уменьшении ее толщины с заданным суммарным обжатием ε, величина которого обратно пропорциональна толщине прокатываемой полосы, при содержании в стали углерода [С]=0.17...0,24 вес.% и кремния [Si]=0,17...0,37 вес.%

принимают величину %, где Н-толщина подката, мм; при содержании [С]=0.05...0,11 вес.% и [Si]≤0,17 вес. % для конечной толщины полос h=0,35...0,70 мм при В=1,03...1,63 м, принимают ε=58...61/, %, а для h=0,8...3,0 мм и B=1,301...1,630 м принимают ε=60,5...63,5/, %; при содержании [С]≤0,006 вес. % для h=0.35...3,0 мм. В=1,03...1,25 м принимают ε¹=61...64/h^0,3,%, при этом для тех же толщин h последней стали при В=1,401...1,630 м. суммарную величину обжатия уменьшают на 1,2 абс. %, а для h=0,5...3,0 мм и В=1,401...1,630 м уменьшают ε на 2,7 абс. % по сравнению с величиной ε¹.

Приведенные математические соотношения получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации величин суммарного обжатия при холодной реверсивной прокатке стали в зависимости от содержания в ней углерода (и частично кремния), а также от толщины и ширины для части сортамента прокатываемых полос. В результате этого микроструктура получаемой листовой стали обеспечивает улучшение ее потребительских свойств, главное из которых - штампуемость, т.е. способность к локальной вытяжке без появления неустранимых дефектов, например, линий "сдвига"(линий Людерса).

При реализации заявляемого способа перед прокаткой на реверсивном стане по химсоставу стали в зависимости от ее требуемой толщины и ширины определяют толщину подката, которая будет зависить от конкретной величины суммарного относительного обжатия ε: H=h/(l-ε), где ε-относительная величина, меньше единицы(см. ниже "Пример конкретного выполнения).

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на двухклетевом реверсивном стане холодной прокатки 1700 листопрокатного цеха N 5 ОАО "Магнитогорский меткомбинат".

С этой целью при прокатке полос различного сортамента из углеродистых марок сталей 08 Ю, кп, пс, 10, 15, 20 006/IF опробовались различные варианты режимов обжатий, отличавшиеся величинами суммарного ε.

Толщина подката была в пределах Н=1,8...5,4 мм, его ширина В=1,03...1,63 м, а толщина готового проката h=0,35...3,0 мм. Результаты испытаний оценивались по качественным свойствам листов(их соответствии категориям вытяжек Г, СВ и ОСВ) и по выходу годного проката.

Наилучшие результаты: выход годного для листов категории вытяжки Г (для сталей 10, 15 и 20) - 99,7%, по категории вытяжки СВ (для сталей 08 пс, кп) составил 99,5%, по категории ОСВ(для сталей 08 Ю и 006/IF) - 99,8%, - получены при использовании рекомендуемых величин суммарных обжатий. Отклонения от оптимальных ε в любую сторону ухудшали полученные результаты.

Контрольная прокатка указанных сталей по технологии, взятой в качестве ближайшего аналога, дала следующие результаты: выход листов категории Г (ст. 10, 15 и 20) до 96,0%, по категории СВ(ст.08 кп, пс)-97,8%, по категории ОСВ(ст. 08 Ю и 006/IF) не более 98,0%.

Таким образом, опытная проверка показала приемлемость заявляемого технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.

По данным Центральной лаборатории контроля использование предлагаемого изобретения на реверсивном двухклетевом стане ОАО"ММК" повысит выход годного листовой стали с улучшенными свойствами не менее чем на 2,0% с соответствующим увеличением прибыли от реализации проката более высокого качества.

Примеры конкретного выполнения

1. Сталь с содержанием [С] - 0,20 вес. % и [Si]=0,27 вес. % имеет исходную толщину 2,5 мм. Суммарная величина обжатия при ее прокатке на реверсивном двухклетевом стане

составит:

2. Сталь с содержанием [С]=0,08 вес. % и [Si]=0,15 вес. % шириной В=1,3 м прокатывается до конечной толщины 0,5 мм.

Величина

3. Та же сталь шириной В=1,3 м прокатывается до конечной толщины 1,8 мм

Величина

4. Сталь с содержанием С=0,005 вес. % с В=1,15 м прокатывается до h=2,0 мм

Величина

6. Та же сталь шириной 1,5 м прокатывается до h=2.0 мм. Величина обжатия: