Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ производства листового проката

Классы МПК:C21D8/02 при изготовлении плит или лент
C22C38/48 с ниобием или танталом
C22C38/20 с медью
B21B1/26 горячей 
Автор(ы):, , , , , , , ,
Патентообладатель(и):Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-05-14
публикация патента:

Изобретение относится к области металлургии. Для получения листового проката толщиной 10-50 мм с повышенными показателями по стойкости против атмосферной коррозии, прочности и хладостойкости осуществляют выплавку стали, содержащей, мас.%: углерод 0,08-0,12, марганец 0,5-0,9, кремний 0,8-1,2, никель 0,20-0,50, хром 0,20-0,60, алюминий 0,02-0,05, медь 0,30-0,50, титан 0,01-0,03, ванадий 0,05-0,10, ниобий 0,002-0,02, тантал 0,0002-0,002, азот 0,001-0,010, серу 0,002-0,015, фосфор 0,005-0,020, кальций 0,005-0,03, железо - остальное, разливку стали на непрерывнолитые заготовки, аустенитизацию заготовки, предварительную деформацию с регламентированными обжатиями в пределах 10-18% при температуре 980-1060°С до толщины, которую определяют из выражения Т=1,5tл +50, где tл - заданная толщина листа, далее осуществляют охлаждение полученной заготовки на воздухе путем покачивания ее на рольганге, окончательную деформацию при температуре 830-780°С, последующее ускоренное охлаждение раската в потоке стана со скоростью 12,0-13,5°С/сек до температуры 720-560°С и последующее замедленное охлаждение в штабеле до температуры окружающего воздуха. 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству конструкционных сталей повышенной прочности при достаточном сопротивлении хрупким разрушениям при низких температурах, улучшенной свариваемости для применения в строительстве и других отраслях.

Для строительных конструкций различного назначения, в т.ч. в северном исполнении, требуется листовой прокат толщиной до 50 мм повышенной прочности и хладостойкости с высоким сопротивлением атмосферной коррозии.

Известен способ производства проката, включающий получение заготовки из стали следующего химического состава (мас.%): углерод 0,05-0,15, марганец 0,2-0,6, кремний 0,4-1,1, никель 0,2-0,5, хром 0,3-0,6, медь 0,2-0,6, титан 0,005-0,05, ниобий 0,03-0,07 или ванадий 0,05-0,15, кальций 0,0001-0,01, алюминий 0,01-0,06, азот 0,005-0,015, сера 0,01-0,035, фосфор 0,01-0,035, железо-остальное, аустенитизацию, предварительную деформацию в реверсивном режиме за несколько проходов в интервале заданных температур, окончательную деформацию при температуре (Ar3+100)°С-(Ar3-50)°С и времени между проходами 3-15 с, охлаждение на первой стадии ведут в интервале 780-600°С со скоростью 5-20°С/с, а на второй до температуры окружающей среды со скоростью 0,5-3,0°С/с (патент РФ № 2048541 [1]).

Недостатком аналога является нестабильность обеспечения механических свойств и хладостойкости в прокате толщиной до 50 мм.

Известен способ производства листового проката толщиной 10способ производства листового проката, патент № 2490337 70 мм, принятый за прототип, из стали следующего химического состава, мас.%:

Углерод0,06-0,12 способ производства листового проката, патент № 2490337 Ванадий0,02-0,05
Марганец0,6-1,2 Азот0,001-0,008
Кремний0,15-0,35 Сера0,001-0,008
Никель0,05-0,40 Фосфор0,003-0,012
Алюминий0,02-0,05 Кальций0,005-0,03
Молибден0,003-0,08 Медь0,05-0,30
Титан0,002-0,02 Железоостальное
Ниобий0,02-0,06 при этом Сэкв не более 0,36%.

Способ производства хладостойкого листового проката включает выплавку стали, разливку на заготовки, аустенитизацию при температуре 1180-1210°С, предварительную деформацию с регламентированными обжатиями не менее 12% при температуре 1000-1050°С, далее осуществляют охлаждение полученной заготовки на воздухе до температуры начала окончательной деформации, окончательную деформацию проводят при температуре 880-770°С, причем каждое последующее обжатие на 1-4% больше предыдущего, а температура конца прокатки листов рассчитывается по формуле Ткп=Ar3 +(100-130)-37,7ln(t), где t - толщина листа, ускоренное охлаждение осуществляют в интервале температур 620-510°С, далее листовой прокат замедленно охлаждают в штабеле до температуры окружающего воздуха (патент РФ № 2432403, МПК C21D 8/02, С22С 38/08 [2]).

Основным недостатком указанного способа является недостаточная стойкость проката против атмосферной коррозии.

Техническим результатом данного изобретения является получение проката толщиной 10-50 мм ответственного назначения с повышенными показателями по прочности, хладостойкости и стойкости против атмосферной коррозии.

Технический результат достигается тем, что в способе производства листового проката толщиной 10÷50 мм, включающем выплавку стали, разливку на непрерывнолитые заготовки, аустенитизацию заготовки, предварительную деформацию, последующее охлаждение раската, окончательную деформацию, ускоренное охлаждение раската и его последующее замедленное охлаждение в штабеле до температуры окружающего воздуха, в отличие от ближайшего аналога выплавляют сталь со следующим соотношением элементов, мас.%:

углерод0,08-0,12
марганец0,5-0,9
кремний0,8-1,2
никель0,20-0,50
хром0,20-0,60
алюминий0,02-0,05
медь0,30-0,50
титан0,01-0,03
ванадий0,05-0,10
ниобий0,002-0,02
тантал0,0002-0,002
азот0,001-0,010
сера0,002-0,015
фосфор0,005-0,020
кальций0,005-0,03
железоостальное

при этом предварительную деформацию с регламентированными обжатиями в пределах 10-18% проводят при температуре 980-1060°С до толщины, которую определяют из выражения T=1,5tл+50, где tл - толщина листа по заказу, далее осуществляют охлаждение полученной заготовки на воздухе, покачивая ее на рольганге, окончательную деформацию проводят при температуре 830-780°С, последующее ускоренное охлаждение раската осуществляют в потоке стана со скоростью 12,0-13,5°С/сек в интервале 720-560°С.

Повышение хладостойкости достигается за счет обеспечения высокого металлургического качества в отношении вредных примесей, газов и неметаллических включений, формирования мелкодисперсной структуры. Внепечная обработка и модифицирование жидкой стали кальцием снижает уровень загрязненности металла неметаллическими включениями, снижающими хладостойкость. Регламентирование содержания серы и фосфора обеспечивает высокую сопротивляемость стали хрупким и слоистым разрушениям в направлении толщины проката [3]. Измельчение структуры достигается применением легирования титаном, дисперсные карбонитриды которого препятствуют как росту зерна аустенита при нагреве, так и рекристаллизации при высокотемпературной стадии прокатки.

Легирование ванадием, ниобием и танталом в заявляемых пределах наиболее эффективно способствует созданию в процессе прокатки и ускоренного охлаждения мелкозернистой структуры с дисперсными частицами карбонитридов, эффективно стабилизирующими созданную структуру при эксплуатационных воздействиях. Дисперсионное упрочнение стали осуществляется за счет карбонитридов ванадия, выделяющихся в ферритной области при охлаждении проката.

Хром, никель и медь, вводимые в сталь в указанных пределах, повышают атмосферную коррозионную стойкость проката [4].

Пример

Сталь выплавляли в 370 т кислородном конвертере. На выпуске осуществляли первичное легирование. В сталеразливочном ковше проводили предварительное раскисление и обработку металла твердошлаковыми смесями с продувкой металла аргоном. Окончательное легирование, микролегирование, обработку металла кальцием и вакуумирование проводили на установке «Печь-Ковш». Разливку производили на МНЛЗ с защитой металла аргоном. Химический состав стали приведен в таблице 1.

Согласно указанному способу заготовки прокатывали на листы толщиной 10, 22, 30, 50 мм на одноклетьевом стане в реверсивном режиме. Предварительную деформацию с регламентированными обжатиями в пределах 10-18% проводили при температуре 980-1060°С до толщины, которую определяют из выражения: T=1,5t л+50, где tл - толщина листа по заказу, далее осуществляли охлаждение полученной заготовки на воздухе, покачивая ее на рольганге, окончательную деформацию проводили при температуре деформации 830-780°С, последующее ускоренное охлаждение раската осуществляли в потоке стана со скоростью 12,0-13,5°С/сек в интервале температур 720-560°С, далее раскаты замедленно охлаждали в штабеле до температуры окружающей среды.

Механические свойства (таблица 2) листового проката определяли на поперечных образцах. Испытания на статическое растяжение осуществляли на образцах тип III № 6 по ГОСТ 1497, а на ударный изгиб - на образцах с U- и V-образным надрезами (тип 1 и 11, ГОСТ 9454), в том числе после механического старения по ГОСТ Р52927-2008. Сопротивляемость слоистым разрушениям оценивали по величине относительного сужения образцов, вырезанных по ГОСТ 28870 в направлении толщины листа. Сравнительные ускоренные испытания на коррозионную стойкость проводились в одинаковых условиях воздействия среды, приближенной к условиям эксплуатации конструкций, по принципу «лучше-хуже» на образцах из стали-прототипа и новой стали. (таблица 3).

Результаты показывают, что предлагаемый способ производства для стали выбранного химического состава обеспечивает при повышенных показателях прочности и хладостойкости более высокий, чем известный способ, уровень сопротивления атмосферной коррозии, что существенно при эксплуатации конструкций в труднодоступных районах Сибири и Дальнего Востока.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации № 2048541.

2. Патент Российской Федерации № 2432403.

3. Одесский П.Д., Ведяков И.И. Ударная вязкость сталей для металлических конструкций / М.: «Интермет Инжиниринг», 2003, 232 с.

4. Меськин B.C. Основы легирования стали / М.: Металлургиздат, 1959, 688 с.

способ производства листового проката, патент № 2490337 способ производства листового проката, патент № 2490337 способ производства листового проката, патент № 2490337

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ производства листового проката толщиной 10÷50 мм, включающий выплавку стали, разливку на непрерывнолитые заготовки, аустенитизацию заготовки, предварительную деформацию, последующее охлаждение раската, окончательную деформацию, ускоренное охлаждение раската и его последующее замедленное охлаждение в штабеле до температуры окружающего воздуха, отличающийся тем, что выплавляют сталь со следующим соотношением элементов, мас.%:

углерод0,08-0,12
марганец0,5-0,9
кремний0,8-1,2
никель0,20-0,50
хром0,20-0,60
алюминий0,02-0,05
медь0,30-0,50
титан0,01-0,03
ванадий0,05-0,10
ниобий0,002-0,02
тантал0,0002-0,002
азот0,001-0,010
сера0,002-0,015
фосфор0,005-0,020
кальций0,005-0,03
железоостальное,


при этом предварительную деформацию с регламентированными обжатиями в пределах 10-18% проводят при температуре 980-1060°С до толщины, которую определяют из выражения Т=1,5t л+50, где tл - заданная толщина листа, далее осуществляют охлаждение полученной заготовки на воздухе путем покачивания ее на рольганге, а окончательную деформацию проводят при температуре 830-780°С, причем последующее ускоренное охлаждение раската осуществляют в потоке стана со скоростью 12,0-13,5°С/с в интервале 720-560°С.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2490337

patent-2490337.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C21D8/02 при изготовлении плит или лент

Патенты РФ в классе C21D8/02:
способ производства холоднокатаного проката для упаковочной ленты -  патент 2529325 (27.09.2014)
способ изготовления высокопрочного холоднокатаного стального листа с превосходной обрабатываемостью -  патент 2528579 (20.09.2014)
способ горячей прокатки сляба и стан горячей прокатки -  патент 2528560 (20.09.2014)
высокопрочный холоднокатаный стальной лист с превосходным сопротивлением усталости и способ его изготовления -  патент 2527571 (10.09.2014)
стальной лист, обладающий превосходной формуемостью, и способ его производства -  патент 2527506 (10.09.2014)
холоднокатаный стальной лист, обладающий превосходной сгибаемостью и способ его производства -  патент 2524021 (27.07.2014)
листовая конструкционная нержавеющая сталь, обладающая превосходной коррозионной устойчивостью в сварном шве, и способ ее производства -  патент 2522065 (10.07.2014)
способ производства штрипсов из низколегированной стали -  патент 2519720 (20.06.2014)
способ производства горячего проката из микролегированных сталей -  патент 2519719 (20.06.2014)
способ термомеханической обработки -  патент 2519343 (10.06.2014)

Класс C22C38/48 с ниобием или танталом

Патенты РФ в классе C22C38/48:
сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее -  патент 2520170 (20.06.2014)
стали со структурой пакетного мартенсита -  патент 2507297 (20.02.2014)
хладостойкая arc-сталь высокой прочности -  патент 2507296 (20.02.2014)
высокопрочная хладостойкая arc-сталь -  патент 2507295 (20.02.2014)
ролик для поддерживания и транспортирования горячего материала, имеющий наплавленный посредством сварки материал, присадочный сварочный материал, а также сварочная проволока для проведения наплавки сваркой -  патент 2499654 (27.11.2013)
трубная заготовка из легированной стали -  патент 2479663 (20.04.2013)
стальной лист для производства магистральной трубы с превосходной прочностью и пластичностью и способ изготовления стального листа -  патент 2478133 (27.03.2013)
способ производства толстолистового низколегированного проката -  патент 2477323 (10.03.2013)
нефтегазопромысловая бесшовная труба из мартенситной нержавеющей стали и способ ее изготовления -  патент 2468112 (27.11.2012)
способ производства листов из низколегированной трубной стали класса прочности к56 -  патент 2465343 (27.10.2012)

Класс C22C38/20 с медью

Патенты РФ в классе C22C38/20:
способ производства горячекатаного проката повышенной прочности -  патент 2495942 (20.10.2013)
способ закалки колец подшипника качения и подшипник качения -  патент 2493269 (20.09.2013)
сортовой прокат горячекатаный из рессорно-пружинной стали -  патент 2479646 (20.04.2013)
способ производства толстолистового низколегированного проката -  патент 2477323 (10.03.2013)
круглый сортовой прокат из борсодержащей стали повышенной прокаливаемости -  патент 2469106 (10.12.2012)
способ производства высокопрочного штрипса для труб магистральных трубопроводов -  патент 2465346 (27.10.2012)
способ производства листов из низколегированной трубной стали класса прочности к56 -  патент 2465343 (27.10.2012)
способ производства толстого листа из микролегированных сталей -  патент 2460809 (10.09.2012)
способ производства холоднокатаных полос низколегированной стали класса прочности 220 -  патент 2452778 (10.06.2012)
спеченный антифрикционный материал на основе железа -  патент 2450069 (10.05.2012)

Класс B21B1/26 горячей 

Патенты РФ в классе B21B1/26:
способ горячей прокатки сляба и стан горячей прокатки -  патент 2528560 (20.09.2014)
способ горячей прокатки стальных полос и стан горячей прокатки -  патент 2526644 (27.08.2014)
способ производства штрипсов из низколегированной стали -  патент 2519720 (20.06.2014)
способ термомеханической обработки -  патент 2519343 (10.06.2014)
способ производства горячекатаного широкополосного рулонного проката -  патент 2516212 (20.05.2014)
стан горячей прокатки и способ горячей прокатки металлической ленты или металлического листа -  патент 2505363 (27.01.2014)
способ производства проката из низколегированной стали для изготовления элементов конструкций нефтегазопроводов -  патент 2500820 (10.12.2013)
способ горячей прокатки стальных полос -  патент 2499638 (27.11.2013)
способ производства толстолистовой стали -  патент 2499059 (20.11.2013)
способ производства горячекатаного проката повышенной прочности -  патент 2495942 (20.10.2013)

Наверх