способ производства листовой низкоуглеродистой стали
Классы МПК: | B21B1/22 для прокатки полос или листов произвольной длины B21B1/28 холодной |
Патентообладатель(и): | Трайно Александр Иванович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-07-24 публикация патента:
20.09.2013 |
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения холоднокатаной полосы из листовой низкоуглеродистой стали, стабилизированной алюминием, для изготовления изделий методом глубокой вытяжки. Способ включает холодную прокатку горячекатаных полос, рекристаллизационный отжиг и дрессировку с передним и задним натяжениями, при котором величины удельные переднее и заднее натяжения поддерживают в пределах величин 20-40 Н/мм2 и 25-60 Н/мм2 соответственно, а величину относительного обжатия при дрессировке др устанавливают по соотношению
,
где др - относительное обжатие при холодной прокатке, что обеспечивает увеличение выхода годного. 1 табл., 1 пр.
Формула изобретения
Способ производства полосы из листовой низкоуглеродистой стали для глубокой вытяжки, включающий холодную прокатку горячекатаных полос, рекристаллизационный отжиг и дрессировку с передним и задним натяжениями, отличающийся тем, что удельные переднее и заднее натяжения поддерживают в пределах величины q1 =20-40 Н/мм2 и q0=25-60 Н/мм2 , а величину относительного обжатия при дрессировке др устанавливают по соотношению:
,
где пр - заданное относительное обжатие при холодной прокатке.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения холоднокатаной листовой низкоуглеродистой стали, стабилизированной алюминием, для изготовления изделий методом глубокой вытяжки.
Известен способ производства листовой низкоуглеродистой стали, включающий холодную прокатку горячекатаных полос, рекристаллизационный отжиг и дрессировку с относительным обжатием 1,1-1,4% и приложением к полосе переднего и заднего натяжений [1].
Недостаток известного способа состоит в том, что на листовой низкоуглеродистой стали после дрессировки сохраняется площадка текучести. Это снижает выход годного.
Известен также способ производства листовой низкоуглеродистой стали марки 08кп, включающий холодную прокатку, отжиг и дрессировку с передним и задним натяжениями, по которому переднее натяжение устанавливают в соответствии с предложенным соотношением, исходя из температуры полосы [2].
Недостаток этого способа состоит в том, что листовая низкоуглеродистая сталь имеет низкие вытяжные свойства, что снижает выход годного.
Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства листовой низкоуглеродистой стали марки 08пс, включающий рекристаллизационный отжиг холоднокатаных полос и дрессировку с передним и задним натяжениями. Величину относительного обжатия при дрессировке устанавливают в диапазоне 0,5-2,2% в зависимости от температуры металла [3].
Недостаток известного способа также состоит в том, что листовая низкоуглеродистая сталь имеет низкие вытяжные свойства, Это снижает выход годного при ее использовании для глубокой вытяжки.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в увеличении выхода годного.
Для решения технической задачи в известном способе производства листовой низкоуглеродистой стали для глубокой вытяжки, включающем холодную прокатку горячекатаных полос, рекристаллизационный отжиг и дрессировку с передним и задним натяжениями, согласно изобретению величины удельных переднего и заднего натяжений поддерживают в пределах 20-40 Н/мм2 и 25-60 Н/мм2, при этом величину обжатия при дрессировке устанавливают по соотношению:
,
где др, и пр - относительное обжатие при холодной прокатке и дрессировке.
Сущность изобретения состоит в следующем. Для увеличения вытяжных свойств и выхода годного при дрессировке листовой холоднокатаной отожженной стали необходимо обеспечить минимально необходимое обжатие др, которое исключит наличие площадки текучести на диаграмме растяжения образца, и, в тоже время, не приведет к заметному увеличению предела текучести. Отожженная листовая сталь, как показали исследования, наследует свойства, приобретенные полосой в процессе холодной прокатки: чем больше относительное обжатие пр было при холодной прокатке, тем мельче зеренная структура отожженной стали, и при больших значениях относительного обжатия при дрессировке др будет происходить исчезновение площадки текучести. Эксперименты показали, что минимально необходимое обжатие др для низкоуглеродистой стали марки стабилизированной алюминием, связано с относительным обжатием при холодной прокатке следующим эмпирическим соотношением: . Данное соотношение справедливо при удельном переднем натяжении полосы q1=20-40 Н/мм2 и удельном заднем натяжении q0=25-60 Н/мм2.
Экспериментально установлено, что увеличение удельного переднего натяжения более 40 Н/мм2 или удельного заднего натяжения более 60 Н/мм2 не исключает появления на поверхности отожженной полосы линий сдвига (линий Чернова-Людерса), наличие которых недопустимо, так как уменьшает выход годного. Снижение удельного переднего натяжения менее 20 Н/мм2 или удельного заднего натяжения менее 25 Н/мм2 приводит к нарушению стабильности процесса дрессировки, увеличению неплоскостности листовой низкоуглеродистой стали и снижению выхода годного.
Примеры реализации способа
Горячекатаную травленую полосу толщиной H0=3,8 мм шириной B=1850 мм из низкоуглеродистой стали марки 08Ю, стабилизированной алюминием, подвергают холодной прокатке на непрерывном 5-клетевом стане 2030 до толщины H1=0,7 мм с относительным обжатием
Холоднокатаную полосу, смотанную в рулон, подвергают рекристаллизационному отжигу в садочной печи с защитной водородной атмосферой при температуре 720°С.
Рулон отожженной полосы устанавливают на разматывателе одноклетевого дрессировочного стана кварто 2030. Передний конец полосы пропускают через валки и закрепляют на барабане моталки.
С помощью электродвигателя моталки создают переднее натяжение полосы Т1=38850 Н, что соответствует значению удельного переднего
натяжения, равному:
Одновременно с помощью электродвигателя разматывателя создают заднее натяжение полосы Т0=54390 Н, что соответствует значению удельного заднего натяжения, равному:
Затем производят расчет относительного обжатия при дрессировке в зависимости от относительного обжатия при холодной прокатке:
С помощью нажимных механизмов дрессировочной клети устанавливают относительное обжатие полосы, равное 0,011 (то есть 1,1%) и осуществляют дрессировку полосы.
От полос после дрессировки отбирают пробы и осуществляют испытание механических свойств с контролем диаграммы растяжения образцов. Испытания показывают, что дрессировка с относительным обжатием др=0,011, удельным передним натяжением q 1=30 Н/мм2 и удельным задним натяжением q 0=42 Н/мм2 полос, подвергнутых холодной прокатке с относительным обжатием пр=0,789, обеспечила исключение площадки текучести на диаграмме растяжения образцов и не привела к повышению предела текучести. Готовые полосы имели высокую плоскостность и не содержали на поверхности линий сдвига. Благодаря этому выход годной листовой низкоуглеродистой стали категории «весьма особо сложная вытяжка» (ВОСВ) составил W=99,8%.
Варианты реализации предложенного способа производства листовой низкоуглеродистой стали для глубокой вытяжки приведены в таблице.
Таблица | ||||
Режимы производства и выход годной листовой низкоуглеродистой стали для ВОСВ, прокатанной с относительным обжатием пр=0,789 | ||||
№ варианта | q1, Н/мм 2 | q0, Н/мм2 | др | W, % |
1. | 19 | 24 | 0,010 | 79,9 |
2. | 20 | 25 | 0,011 | 99,7 |
3. | 30 | 42 | 0,011 | 99,8 |
4. | 40 | 60 | 0,011 | 99,7 |
5. | 42 | 62 | 0,012 | 81,5 |
6. | 29 | 40 | 0,013 | 80,4 |
7.[3] | 45 | 65 | 0,020 | 52,4 |
Из данных, представленных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты № 2-4) имеет место увеличение выхода годного. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты № 1, № 5, № 6) а также при реализации известного способа (вариант № 7) выход годного W снижается.
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что дрессировка с относительным обжатием, определяемым но предложенной эмпирической формуле в зависимости от относительного обжатия при холодной прокатке, при увеличении которого нижнее значение предела текучести возрастает, позволяет при регламентированных удельных переднем и заднем натяжениях исключить площадку текучести на диаграмме растяжения образца, не допустить повышения прочностных свойств листовой низкоуглеродистой стали для глубокой вытяжки, предотвратить образование линий скольжения. В результате имеет место увеличение выхода годного.
В качестве базового объекта при определении технико-экономической эффективности предложенного способа принята технология производства низкоуглеродистой листовой стали [1]. Использование предложенного способа обеспечивает повышение рентабельности производства холоднокатаной листовой низкоуглеродистой стали, стабилизированной алюминием, применяемой для глубокой вытяжки, на 8-15%.
Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:
1. Ксензук Ф.А. и др. Вальцовщик станов холодной прокатки. М.: Металлургия, 1979 г., с.133, 238-241.
2. Патент Российской Федерации № 2016680, МПК В21В 1/22, 1994 г.
3. Патент Российской Федерации № 2164179, МПК В21В 1/22, 2001 г.
Класс B21B1/22 для прокатки полос или листов произвольной длины