×
24.07.2020
220.018.36a2

Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства горячекатаного рулонного проката

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: 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 сталь-ковш, внепечную обработку, разливку, горячую прокатку и смотку полос в рулоны, при этом выплавляют сталь, содержащую, мас. %: углерод 25-0,4, марганец 0-1,6, кремний 10-0,6, серу не более 0,03, фосфор не более 0,03, хром не более 0,2, никель не более 0,2, медь не более 0,2, алюминий 0,005-0,15, ниобий не более 0,1, титан 0,001-0,2, азот не более 0,015, бор 0,0005-0,02, железо и неизбежные примеси - остальное, при этом выпуск стали из сталеплавильного агрегата осуществляют при ее окисленности не более 1000 ppm и температуре не менее 1550°С в течение 3-7 мин, горячую прокатку начинают при температуре 930-1070°С, заканчивают при температуре 780-950°С, а смотку полос осуществляют при температуре 500-700°С. Изобретение позволяет снизить содержание неметаллических включений в стали и получить горячекатаный прокат с улучшенными потребительскими свойствами, в т.ч. механическими свойствами. 2 з.п. ф-лы. 2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам производства сталей, применяемых для изготовления деталей для машиностроения: элементы автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин.

Известен способ производства конструкционной стали, состоящий в выплавке, разливке, горячей и холодной прокатке стали, содержащей в мас. %: углерод - 0,32-0,55; марганец - 0,5-0,8, кремний - 0,17-0,37, хром - 0,10-0,25, никель - 0,10-0,25, медь - до 0,15, бор - 0,001-0,005, алюминий - 0,01-0,06, титан - 0,01-0,06, кальций - 0,01-0,03, железо и примеси - остальное, проведении холодной прокатки полосы на размеры сечения по толщине 3-7 мм и ширине 20-35 мм при минимальной степени холодной пластической деформации 15%. Сталь выплавляется при соотношении: Mn/С=1,4-1,7 и при суммарном содержании алюминия и титана 0,05-0,07 мас. % [Патент RU 2238332, МПК C21D 8/02, C21D 9/24, С22С 38/54, 2004].

Недостатком данного способа является то, что при содержании углерода более 0,40% снижается свариваемость стали. Низкое содержание бора не обеспечивает достаточной прокаливаемости для горячей штамповки.

Наиболее близким по технической сущности является способ производств стали содержащей углерод, марганец, кремний, медь, алюминий, фосфор, кальций, бор, азот, серу, хром, никель, титан и железо при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,06-0,10, марганец 0,20-0,50, кремний 0,01-0,30, медь 0,01-0,30, алюминий 0,02-0,07, фосфор 0,07-0,12, азот 0,003-0,009, сера 0,005-0,025, кальций 0,0005-0,001, бор 0,0008-0,005, хром 0,01-0,30, никель 0,01-0,30, титан 0,002-0,02, железо и неизбежные примеси остальное [Патент RU 2362815, МПК C21D 28/02, С22С 38/54, 2009].

Недостатком данной стали является низкое содержание углерода, марганца и бора, что не обеспечивает достаточных прочностных свойств. Марганец раскисляет сталь, повышает его прочность, связывает серу. Бор измельчает микроструктуру стали и повышает ее прокаливаемость.

Технический результат изобретения - снижение содержания неметаллических включений в стали и получение горячекатаного проката с улучшенными потребительскими свойствами.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства горячекатаного рулонного проката, включающем выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск стали в сталь-ковш, внепечную обработку, разливку, горячую прокатку и смотку полос в рулоны, согласно изобретению выплавляют сталь, содержащую следующие компоненты, в мас. %:

Углерод 0,25-0,4
Марганец 1,0-1,6
Кремний 0,10-0,6
Сера не более 0,03
Фосфор не более 0,03
Хром не более 0,2
Никель не более 0,2
Медь не более 0,2
Алюминий 0,005-0,15
Ниобий не более 0,1
Титан 0,001-0,20
Азот не более 0,015
Бор 0,0005-0,02
Железо и неизбежные примеси Остальное,

при этом выпуск стали из сталеплавильного агрегата осуществляют при ее окисленности не более 1000 ppm и температуре не менее 1550°С в течение 3-7 мин, горячую прокатку начинают при температуре 930-1070°С, заканчивают при температуре 780-950°С, а смотку полос осуществляют при температуре 500-700°С.

Во время внепечной обработки присадку в сталь-ковш борсодержащих материалов осуществляют после присадки титансодержащих материалов. Средний балл неметаллических включений в стали не превышает 2,5.

Сущность изобретения заключается в следующем:

При содержании углерода менее 0,25% сталь имеет не достаточную твердость. При содержании углерода более 0,40% снижается свариваемость стали.

Марганец раскисляет сталь, повышает ее прочность, а также связывает серу. При содержании марганца менее 1,0% сталь является недостаточно прочной. При содержании марганца более 1,60% снижается пластичность стали и ее стойкость к ударным нагрузкам.

Кремний раскисляет сталь, повышает ее прочность и упругость, содержание кремния 0,1 - 0,6% обеспечивает достаточные прочностные характеристики стали.

При содержании хрома и никеля более 0,20% сталь имеет чрезмерную твердость, снижается пластичность стали и ее стойкость к ударным нагрузкам, а также происходит удорожание стали.

При содержании алюминия менее 0,005% сталь является недостаточно раскисленной, что приводит к ее охрупчиванию. При содержании алюминия более 0,15% увеличивается количество неметаллических включений в стали, что ведет к снижению ее пластичности и стойкости к ударным нагрузкам.

Нитриды в стали повышают ее прочность и твердость, но сильно уменьшают пластичность, поэтому содержание азота в стали ограничено 0,015%.

При содержании меди свыше 0,2% снижается пластичность стали и ее стойкость к ударным нагрузкам.

При содержании титана менее 0,001% сталь является недостаточно раскисленной, снижается ее прочность, а также повышается ее чувствительность к перегреву. Повышение содержания титана более 0,20% приводит к снижению вязкостных свойств стали.

При содержании ниобия более 0,10% повышается склонность стали к охрупчиванию.

Бор измельчает микроструктуру стали и повышает ее прокаливаемость. Увеличение содержания бора более 0,02% приводит к снижению ударной вязкости стали.

Для обеспечения чистоты стали по неметаллическим включениям выпуск ее осуществляют при окисленности не более 1000 ppm.

Температура выпуска стали из сталеплавильного агрегата должна быть не менее 1550°С в течение 3-7 мин. Это необходимо для обеспечения уровня перегрева стали над температурой ликвидуса при разливке и обеспечения макроструктуры стали.

Заявленные температуры начала, конца горячей прокати и температуры смотки определены эксперементальным путем и позволяют обеспечивать необходимые механические свойства стали.

Во время внепечной обработки, с целью снижения расхода борсодержащих ферросплавов, их присадку в сталь-ковш осуществляют после присадки титансодержащих материалов.

Обеспечение среднего балла неметаллических включений в стали не более 2,5 позволяет добиться улучшения комплекса механических свойств стали: предела прочности, текучести и удлинения.

Изобретение поясняется результатами экспериментов.

Выплавку сталей осуществляли в кислородном конвертере, после чего производили их внепечную обработку и прокату на широкополосном стане. В таблице 1 приведены химические составы сталей с различным содержанием легирующих элементов. В таблице 2 представлены параметры прокатки и контролируемые параметры сталей.

Примеры 1-4 с соблюдением предложенных параметров. Примеры 5-6 с несоблюдением некоторых параметров.

Как следует из таблицы 2, при соблюдении заявляемых параметров (примеры 1-4), сталь характеризуется высокими: твердостью, пределом текучести и пределом прочности, а также удовлетворительным относительным удлинением. Полученные характеристики механических свойств стали позволяют повысить долговечность и износостойкость деталей, изготовленных из них. Также эксперименты показали, что заявленная сталь обладает удовлетворительной свариваемостью.

Таким образом, предложенный способ производства позволяет получать горячекатаный рулонный прокат со сниженным содержанием неметаллических включений и повышенными механическими свойствами.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 101-110 из 129.
07.09.2019
№219.017.c8f2

Способ производства стали

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в кислородных конвертерах с использованием в шихте горячебрикетированного железа (ГБЖ). Выплавку стали осуществляют в кислородном конвертере, при этом в состав металлозавалки вводят ГБЖ в количестве не более 20% от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699468
Дата охранного документа: 05.09.2019
10.09.2019
№219.017.c972

Способ производства хладостойкого листового проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству конструкционных сталей для применения в судостроении, строительстве и др. отраслях. Для повышения прочности, хладостойкости и улучшения свариваемости стали способ производства высокопрочного горячекатаного проката в толщинах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699696
Дата охранного документа: 09.09.2019
02.10.2019
№219.017.cb96

Высокопрочная сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам высокопрочных сталей, используемых в бронезащитных конструкциях. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,20-0,35, кремний 0,7-1,5, марганец 0,2-1,1, хром 0,5-1,2, никель 1,0-1,9, молибден 0,05-0,45, алюминий 0,005-0,15, азот не более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701325
Дата охранного документа: 26.09.2019
02.10.2019
№219.017.cd9a

Способ непрерывной разливки стали

Изобретение относится к непрерывной разливке стали. Заготовку с площадью поперечного сечения не более 120 см вытягивают из кристаллизатора МНЛЗ, качающегося с уменьшенной скоростью движения вверх. Качание кристаллизатора осуществляют с амплитудой 13-18 мм, частотой 70-150 циклов/мин и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700979
Дата охранного документа: 24.09.2019
19.12.2019
№219.017.ef19

Способ ведения доменной плавки

Изобретение относится к ведению доменной плавки. Осуществляют периодическую загрузку в доменную печь рудных материалов и кокса, контроль состава и количества рудных материалов и кокса, расходов дополнительного топлива, вдуваемого через фурмы в горн печи, дутья, химического состава колошникового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709318
Дата охранного документа: 17.12.2019
20.12.2019
№219.017.ef5e

Способ подготовки к работе воздушной фурмы доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушной фурмы доменной печи. Компенсационный теплоизоляционный материал наносят на сварные швы внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и на наружную поверхность теплоизолирующей вставки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709178
Дата охранного документа: 16.12.2019
20.12.2019
№219.017.efb4

Способ доменной плавки цинкосодержащей шихты

Заявлен способ доменной плавки цинксодержащей шихты. Осуществляют загрузку шихты, ее проплавку в доменной печи и выдачу продуктов плавки, контроль содержания оксидов цинка в шихтовых материалах, колошниковом газе и продуктах плавки. При загрузке и проплавке шихты с содержанием оксида цинка в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709179
Дата охранного документа: 16.12.2019
14.03.2020
№220.018.0bc5

Способ выплавки стали в конвертере

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам выплавки стали в конвертере. Осуществляют подачу в конвертер металлошихты в виде жидкого чугуна и металлолома, шлакообразующих материалов, агломерата, продувку расплава кислородом сверху через фурму, изменение по ходу продувки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716554
Дата охранного документа: 12.03.2020
14.03.2020
№220.018.0bd5

Способ переработки пиритных огарков

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для получения чистых соединений железа, концентратов цветных и благородных металлов из пиритных огарков, являющихся отходами сернокислотного производства. Пиритные огарки перерабатывают путем солянокислотного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716440
Дата охранного документа: 12.03.2020
29.04.2020
№220.018.1a5c

Способ разделения побочных продуктов и отходов металлургической промышленности и устройство для его осуществления

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для очистки загрязненных механическими примесями масел, для разделения на воду, масло и окалину шламов или сгущенной пульпы металлургических и металлообрабатывающих заводов. Способ включает отстаивание без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720193
Дата охранного документа: 27.04.2020
Показаны записи 21-22 из 22.
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
+ добавить свой РИД