ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения полимерного покрытия

Классы МПК:C21D8/04 для глубокой вытяжки
B21B1/24 при непрерывном процессе прокатки 
C22C38/00 Сплавы черных металлов, например легированные стали
C21D9/48 листы глубокой вытяжки 
C23C2/00 Способы горячего погружения или иммерсии для покрытия материалом в расплавленном состоянии без нарушения формы; устройства для этой цели
Автор(ы):, , , , , , , , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-06-27
публикация патента:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству оцинкованного полосы под полимерное покрытие, преимущественно лакокрасочное с массой цинкового покрытия не более 300 г/м2. Для увеличения прочности проката с полимерным покрытием при испытании на изгиб с 3 Т до 11 /2 Т по ГОСТ Р 52146-2003 способ включает горячую прокатку стальной полосы из малоуглеродистой стали, содержащей, мас.%: углерод 0,02-0,05, кремний не более 0,04, марганец 0,12-0,25, сера не более 0,018, фосфор не более 0,020, хром не более 0,05, никель не более 0,06, медь не более 0,08, алюминий 0,025-0,070, азот не более 0,007, железо и неизбежные примеси - остальное, смотку полосы в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия массой не более 300 г/м2, охлаждение, дрессировку и смотку в рулон, при этом температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 830-900°С и 670-720°С соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 680-820°С, дрессировку ведут с обжатием 0,4-1,2% и правку оцинкованной полосы. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству оцинкованного проката под полимерное покрытие, преимущественно лакокрасочное с массой цинкового покрытия не более 300 г/м2.

Для оценки прочности полимерного покрытия при изгибе от 0 Т и более ГОСТ P 52146-2003 предусматривает специальное испытание, основанное на изгибе образца на 180° до образования трещин. Если на поверхности покрытия отсутствуют трещины, то прочность при первом изгибе соответствует 0 Т. В случае наличия трещин испытания продолжают. При отсутствии трещин прочность полимерного покрытия при втором изгибе составляет ½Т. Образец изгибают до исчезновения трещин на поверхности покрытия.

В соответствии с ГОСТ Р 52146-2003 качественный показатель прочности при изгибе на 180° отсутствие трещин и повреждений для лакокрасочного покрытия не должен превышать 3T. Однако существует необходимость по требованию большого количества потребителей оцинкованного проката с лакокрасочным покрытием ограничить значение этого показателя до 11/2 T.

Причиной образования трещин полимерного покрытия при изгибе, как правило, являются трещины цинкового покрытия, на которое оно нанесено. Трещины цинкового покрытия, в свою очередь, образуются из-за высокой степени деформации внешней поверхности изгиба.

Деформация поверхностного слоя листового проката при изгибе на 180° определяется соотношением:

способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения   полимерного покрытия, патент № 2529323 ,

где способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения   полимерного покрытия, патент № 2529323 - деформация поверхностного слоя проката;

h - толщина проката;

D - наружный диаметр при испытании проката;

RH - наружный радиус изгиба при испытании проката.

Формула показывает, что деформация наружной поверхности изгиба зависит от его радиуса. Чем меньше радиус изгиба, тем больше степень деформации. Для показателя прочности 11/2Т степень деформации внешнего поверхностного слоя составляет 20%. Это относится к изгибу, выполненному точно по радиусу. Однако радиус в разных локальных точках поверхности изгиба может меняться. Это может произойти в результате образования излома стальной холоднокатаной основы образца в процессе испытания. В месте излома образуется угол с очень маленьким радиусом изгиба. В результате степень деформации согласно формуле возрастает в несколько раз и цинковое покрытие, которое могло выдержать деформацию в 20%, трескается.

Таким образом, положительное влияние на результаты испытаний прочности покрытия при Т-изгибе будут оказывать те параметры технологии, которые уменьшают вероятность образования излома стальной основы: химический состав стали, на которую нанесено защитное покрытие, режимы горячей прокатки, режим отжига в печи линии горячего цинкования и деформационная обработка оцинкованного проката.

Известен способ получения оцинкованной стальной полосы, включающий холодную прокатку, химическую очистку, предварительный нагрев, рекристаллизационный отжиг, охлаждение, горячее цинкование, охлаждение, двухстадийный отжиг, дрессировку, причем двухстадийный отжиг проводят в защитной или восстановительной атмосфере сначала при 300-340°C в течение 0,5-1,0 ч, затем при 370-400°C в течение 0,5-2,0 ч, а дрессировку проводят при комнатной температуре (авторское свидетельство СССР № 1779267, C1D 8/02, Бюллетень изобретений № 44, 30.11.1992).

Недостатком данного способа является то, что двухстадийный отжиг и дрессировка проводятся вне линии горячего цинкования. Для этого необходимо задействовать дополнительное оборудование цеха холодной прокатки, что связано с дополнительными расходами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения оцинкованной полосовой стали для последующего нанесения высококачественных лакокрасочных покрытий, включающий холодную прокатку полос с величиной шероховатости (Ra), равной 1,1-1,5 мкм, и плотностью пиков 80-160 на см, химическую очистку поверхности полосы, предварительный нагрев, рекристаллизационный отжиг, горячее цинкование, влажную дрессировку с величиной обжатия 0,5-0,8% на валках с шероховатостью, равной 2,5-3,0 мкм, плотностью пиков, равной 150-200 на 1 см, после предварительной обкатки их в дрессировочной клети без полосы с удельным усилием 100-200 H/мм2 в течение 0,1-0,3 ч, при дрессировке и обкатке осуществляют очистку рабочей поверхности бочек валков.

При реализации данного способа улучшается адгезия лакокрасочного покрытия, однако при испытании проката с лакокрасочным покрытием на изгиб не исключается появление изломов оцинкованной полосы, что приведет к появлению трещин и уменьшению прочности лакокрасочного покрытия.

Техническим результатом данного изобретения является увеличение прочности проката с лакокрасочным покрытием при испытании на изгиб с 3 Т до 11/2Т по ГОСТ Р 52146-2003.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства оцинкованной полосы, преимущественно с массой цинкового покрытия не более 300 г/м 2способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения   полимерного покрытия, патент № 2529323 , для последующего нанесения полимерного покрытия, включающем горячую прокатку стальной полосы из малоуглеродистой стали, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия, охлаждение, дрессировку и смотку в рулон, согласно предложенному техническому решению температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 830-900°C и 670-720°C, соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 680-820°C, дрессировку ведут с обжатием 0,4-1,2%, при этом сталь имеет следующий химический состав, мас.%:

Углерод0,02-0,05
Кремнийне более 0,04
Марганец 0,12-0,25
Сера не более 0,018
Фосфор не более 0,020
Хром не более 0,05
Никель не более 0,06
Медь не более 0,08
Алюминий 0,025-0,070
Азот не более 0,007
Железо и неизбежные примесиостальное

Кроме того, для улучшения плоскостности проката, в некоторых случаях целесообразно после дрессировки проводить правку полосы на изгибо-растяжной машине.

Сущность изобретения состоит в следующем. Углерод в количестве более 0,02% и марганец более 0,12% добавлены в химический состав для создания необходимых конструкционным сталям прочностных характеристик. Алюминий в количестве 0,025-0,070% связывает азот и уменьшает процесс старения стали. Сера и фосфор являются вредными примесями. При увеличении в составе стали содержания углерода выше 0,05%, азота выше 0,007%, а также таких элементов, как марганец выше 0,25%, кремний выше 0,04%, хром выше 0,05%, медь выше 0,08% и никель выше 0,06%, при снижении температуры конца горячей прокатки ниже 830°C и смотки ниже 670°C, а также температуры отжига в печи линии горячего цинкования ниже указанных пределов дрессировкой проката с обжатием менее 0,4% не удается устранить площадку текучести на диаграмме растяжения образцов в процессе определения их механических свойств. Такой металл при использовании в качестве основы для нанесения полимерных покрытий подвержен излому при испытании прочности покрытия при изгибе по ГОСТ Р 52146-2003. Увеличение степени обжатия при дрессировке выше 1,2% приведет к снижению пластических свойств оцинкованного проката и проката с полимерным покрытием.

В ряде случаев после дрессировки проводят правку оцинкованной полосы на изгиборастяжной машине с удлинением до 0,5%.

Примеры реализации способа.

Полосу из стали, химический состав которой приведен в таблице 1, прокатывали на стане горячей прокатки, сматывали в рулон, травили на непрерывной травильной линии, прокатали на стане холодной прокатки, химическую очистку, рекристаллизационный отжиг, нанесение цинкового покрытия, дрессировку и правку проводили на агрегате непрерывного горячего цинкования. Деформационно-термические режимы обработки полосы приведены в таблице 2.

Полученный таким образом оцинкованный прокат обрабатывали на линии нанесения полимерных покрытий. Прочность полимерного покрытия при изгибе на 180° определяли по ГОСТ 52146-2003. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Таблица 1
№ составаC SiMnS PCrNi CuAlN Железо и неизбежные примеси
1 0,010,03 0,100,0120,015 0,040,05 0,070,010,005 Ост.
2 0,020,03 0,150,0120,015 0,040,05 0,070,040,005 Ост.
3 0,050,04 0,250,0180,020 0,050,06 0,080,070,007 Ост.
4 0,040,02 0,120,0140,012 0,040,03 0,050,060,006 Ост.
5 0,030,03 0,250,0150,014 0,050,04 0,050,070,004 Ост.
6 0,080,08 0,300,0200,021 0,060,07 0,090,090,008 Ост.

Таблица 2
ПримерГорячая прокатка Температура отжига в АНГЦ, °С Деформационная обработка в АНГЦ Прочность проката с полимерным покрытием при изгибе на 180°, Т
Температура конца прокатки, °CТемпература смотки, °CОбжатия при дрессировке, %Вытяжка при правке, %
1830680 7200,80,30 21/2T
2890710 8200,70,30 l1/2Т
3870690 7401,00,50 11/2Т
4880720 8200,60,30 11/2Т
5910730 6300,30,60 31/2T
6890710 8200,70,30

Из таблиц 1 и 2 видно, что в случае реализации предложенного способа (составы 2-4) прочность полимерного покрытия при изгибе на 180° составляет 11/2 T. При запредельных значениях заявленных параметров (составы 1, 5, 6) прочность полимерного покрытия составляет 21/2T, 31/2T и 3 T.

Применение предложенного способа позволяет получить прокат с полимерным покрытием, преимущественно с лакокрасочным, с более жесткими требованиями по прочности полимерного покрытия при изгибе на 180°.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ производства оцинкованной полосы, предназначенный для последующего нанесения полимерного покрытия массой цинкового покрытия, преимущественно не более 300 г/м2, включающий горячую прокатку стальной полосы из малоуглеродистой стали, смотку в рулон, травление, холодную прокатку, обезжиривание, непрерывный отжиг, нанесение цинкового покрытия, охлаждение, дрессировку и смотку в рулон, отличающийся тем, что температуру конца горячей прокатки и смотки устанавливают 830-900°С и 670-720°С соответственно, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы ведут при температуре 680-820°С, дрессировку ведут с обжатием 0,4-1,2%, при этом сталь имеет следующий химический состав, мас.%:

углерод0,02-0,05
кремнийне более 0,04
марганец 0,12-0,25
сера не более 0,018
фосфор не более 0,020
хром не более 0,05
никель не более 0,06
медь не более 0,08
алюминий 0,025-0,070
азот не более 0,007
железо и способ производства оцинкованной полосы для последующего нанесения   полимерного покрытия, патент № 2529323
неизбежные примеси остальное

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после дрессировки дополнительно проводят правку оцинкованной полосы.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2529323

patent-2529323.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C21D8/04 для глубокой вытяжки

Патенты РФ в классе C21D8/04:
высокопрочный холоднокатаный лист с превосходной формуемостью и способ его изготовления -  патент 2527514 (10.09.2014)
способ горячей прокатки стальных полос и стан горячей прокатки -  патент 2526644 (27.08.2014)
холоднокатаный стальной лист, обладающий превосходной сгибаемостью, и способ его производства -  патент 2526345 (20.08.2014)
высокопрочный холоднокатаный стальной лист, пригодный для химической конверсионной обработки, и способ его изготовления -  патент 2525013 (10.08.2014)
высокопрочные холоднокатаные стальные листы, обладающие превосходным качеством поверхности после штамповки, и способы их производства -  патент 2524031 (27.07.2014)
стальной лист и стальной лист с покрытием, обладающий превосходной формуемостью, и способ его производства -  патент 2524030 (27.07.2014)
способ производства холоднокатаной ленты из низкоуглеродистой стали для вырубки монетной заготовки -  патент 2516358 (20.05.2014)
способ производства холоднокатаной стали для глубокой вытяжки -  патент 2499060 (20.11.2013)
способ производства горячекатаного проката повышенной прочности -  патент 2495942 (20.10.2013)
способ изготовления горячекатаной полосы и изготовленная из ферритной стали горячекатаная полоса -  патент 2493266 (20.09.2013)

Класс B21B1/24 при непрерывном процессе прокатки 

Класс C22C38/00 Сплавы черных металлов, например легированные стали

Патенты РФ в классе C22C38/00:
способ получения листа из неориентированной электротехнической стали -  патент 2529258 (27.09.2014)
термостойкая аустенитная сталь, обладающая стойкостью к растрескиванию при снятии напряжений -  патент 2528606 (20.09.2014)
способ изготовления высокопрочного холоднокатаного стального листа с превосходной обрабатываемостью -  патент 2528579 (20.09.2014)
нержавеющая сталь с хорошей коррозионной стойкостью для топливного элемента и способ ее получения -  патент 2528520 (20.09.2014)
способ производства нетекстурированной электротехнической стали с высокой магнитной индукцией -  патент 2527827 (10.09.2014)
высокопрочный холоднокатаный стальной лист с превосходным сопротивлением усталости и способ его изготовления -  патент 2527571 (10.09.2014)
высокопрочный холоднокатаный лист с превосходной формуемостью и способ его изготовления -  патент 2527514 (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 2526345 (20.08.2014)
трубная сталь -  патент 2525874 (20.08.2014)

Класс C21D9/48 листы глубокой вытяжки 

Патенты РФ в классе C21D9/48:
способ изготовления штампованных изделий и штампованные изделия, изготовленные этим способом -  патент 2499847 (27.11.2013)
способ производства холоднокатаной стали для глубокой вытяжки -  патент 2499060 (20.11.2013)
способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной тонколистовой стали -  патент 2479640 (20.04.2013)
способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной тонколистовой стали -  патент 2471876 (10.01.2013)
способ термомеханического придания формы конечному продукту с очень высокой прочностью и полученный таким образом продукт -  патент 2469102 (10.12.2012)
способ производства холоднокатаных полос низколегированной стали класса прочности 220 -  патент 2452778 (10.06.2012)
оцинкованная или оцинкованная и отожжённая кремниевая сталь -  патент 2451094 (20.05.2012)
способ отжига в колпаковой печи -  патент 2445382 (20.03.2012)
способ производства горячеоцинкованной полосы (варианты) -  патент 2445380 (20.03.2012)
способ изготовления высокопрочных холоднокатaных и отожженных стальных листов и листы, полученные этим способом -  патент 2437945 (27.12.2011)

Класс C23C2/00 Способы горячего погружения или иммерсии для покрытия материалом в расплавленном состоянии без нарушения формы; устройства для этой цели

Патенты РФ в классе C23C2/00:
способ нанесения металлического покрытия на сортовой прокат методом "погружения" и конечный сортовой прокат с покрытием -  патент 2522049 (10.07.2014)
устройство для нанесения покрытия на протяженное изделие -  патент 2521759 (10.07.2014)
устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов -  патент 2521187 (27.06.2014)
листовая сталь для горячего штампования и способ изготовления горячештампованной детали с использованием листовой стали для горячего штампования -  патент 2520847 (27.06.2014)
универсальная линия для обработки стальной полосы для производства различных видов высокопрочной стали -  патент 2519458 (10.06.2014)
покрытый сплавом на основе цинка стальной материал с превосходной стойкостью к растрескиванию из-за охрупчивания расплавленным металлом -  патент 2518870 (10.06.2014)
способ нанесения изоляционного покрытия на металлическую проволоку -  патент 2511441 (10.04.2014)
высокопрочная гальванизированная листовая сталь и способ ее изготовления -  патент 2510423 (27.03.2014)
способ изготовления металлической полосы с покрытием с улучшенным внешним видом -  патент 2509822 (20.03.2014)
способ обработки твердосплавного инструмента -  патент 2509173 (10.03.2014)


Наверх