RU2679786C1 - METHOD OF HEAT TREATMENT OF COLD-ROLLED STEEL TAPE OF 0,30-1,5 mm FROM STRUCTURE STEEL WITH A TENSILE STRENGTH OF 800-1,200 MPa - Google Patents
METHOD OF HEAT TREATMENT OF COLD-ROLLED STEEL TAPE OF 0,30-1,5 mm FROM STRUCTURE STEEL WITH A TENSILE STRENGTH OF 800-1,200 MPa Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679786C1 RU2679786C1 RU2017139313A RU2017139313A RU2679786C1 RU 2679786 C1 RU2679786 C1 RU 2679786C1 RU 2017139313 A RU2017139313 A RU 2017139313A RU 2017139313 A RU2017139313 A RU 2017139313A RU 2679786 C1 RU2679786 C1 RU 2679786C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tape
- temperature
- steel
- patenting
- cold
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000004018 waxing Methods 0.000 claims description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
- C21D1/19—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
- C21D1/20—Isothermal quenching, e.g. bainitic hardening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке холоднокатаной стальной ленты из конструкционных сталей, и может быть использовано при производстве высокопрочной упаковочной ленты, предназначенной для обвязки, упаковки, пакетирования, крепления крупногабаритной продукции, соединения в моноблоки отдельных единиц с целью исключения повреждения и порчи товара при доставке потребителю, используемой в металлургической, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.The present invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the heat treatment of cold-rolled steel tape from structural steels, and can be used in the manufacture of high-strength packaging tape designed for strapping, packaging, packaging, fastening large products, joining single units in monoblocks to avoid damage and damage to goods upon delivery to the consumer, used in the metallurgical, woodworking and other industries.
Современные механизированные способы упаковки предъявляют особые требования к упаковочной ленте: прочность, достаточную для фиксации продукции при транспортировке и хранении; пластичность, обеспечивающую образование надежных «замков» обвязки; состояние поверхности, обеспечивающее скольжение соприкасающихся поверхностей, а также стойкость к атмосферной коррозии.Modern mechanized packaging methods impose special requirements on the packaging tape: strength sufficient to fix the product during transportation and storage; plasticity, providing the formation of reliable "locks" strapping; surface condition, providing sliding contact surfaces, as well as resistance to atmospheric corrosion.
Наиболее полно данным требованиям отвечает лента следующих классов прочности, класс UMC800HE с временным сопротивлением разрыву σB≥800 МПа и относительным удлинением δ100≥10%, UMC970HE с временным сопротивлением разрыву σB≥970 МПа и относительным удлинением δ100≥7,5%, UMC1200 USLM с временным сопротивлением разрыву σB≥1200 МПа и относительным удлинением δ100≥7,0%.The tape of the following strength classes meets the requirements most fully, class UMC800HE with temporary tensile strength σ B ≥800 MPa and elongation δ 100 ≥10%, UMC970HE with temporary tensile strength σ B ≥970 MPa and elongation δ 100 ≥ 7.5% , UMC1200 USLM with temporary tensile strength σ B ≥1200 MPa and elongation δ 100 ≥7.0%.
Известен способ термической обработки стали, осуществляемый путем нагрева до температуры на 20-30°С выше Ас3, выдержки при этой температуре и охлаждения в расплавленном свинце при 540-560°С без последующего отпуска (см., например, Справочник термиста, А.А. Шмыков, Москва, 1952). Операция патентирования применима, как правило, к сортовому прокату и в отдельных случаях используется в качестве финишной термической обработки ленты.A known method of heat treatment of steel, carried out by heating to a temperature of 20-30 ° C above A s3 , exposure at this temperature and cooling in molten lead at 540-560 ° C without subsequent tempering (see, for example, Reference thermist A. A. Shmykov, Moscow, 1952). The patenting operation is applicable, as a rule, to long products and in some cases is used as finishing heat treatment of the tape.
Известен способ обработки стальной ленты с содержанием углерода 0,45-0,56%, включающий патентирование металла с нагревом в печи с избытком природного газа и выдержкой в расплаве из смеси 98%NaNO3 и 2%MnO2 при температуре 350-400°С, промывку в холодной воде, покрытие воском и сушку горячим воздухом, после чего ленту пропускают через адгезирующие ролики (патент РФ №2145360 C21D 9/52, 8/02, 2000).A known method of processing a steel strip with a carbon content of 0.45-0.56%, including patenting a metal with heating in an oven with an excess of natural gas and holding in a melt from a mixture of 98% NaNO 3 and 2% MnO 2 at a temperature of 350-400 ° C washing with cold water, waxing and drying with hot air, after which the tape is passed through adhesive rollers (RF patent No. 2145360 C21D 9/52, 8/02, 2000).
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ обработки стальной ленты из марганцовистой стали с содержанием углерода в пределах 0,26-0,35%, включающий патентирование металла с нагревом в печи с недостатком кислорода до температуры 920-980°С и изотермической выдержкой в расплаве из смеси NaNO3 и MnO2 при температуре 380°С, с последующим охлаждением проточной водой, электрохимическим травлением в 16%-ном растворе серной кислоты, после которого металл дополнительно промывают холодной водой и сушат при температуре около 300°С, а затем пропускают горячую ленту в течение 1-3 с через ванну с водно-восковой эмульсией с последующим обтиром прокладками поверхности движущегося металла (патент РФ №2238987 C21D 8/02, 1/20, 9/52, 2004).The closest analogue to the claimed object is a method of processing a steel strip of manganese steel with a carbon content in the range of 0.26-0.35%, including patenting a metal with heating in a furnace with oxygen deficiency to a temperature of 920-980 ° C and isothermal exposure in the melt from a mixture of NaNO 3 and MnO 2 at a temperature of 380 ° C, followed by cooling with running water, electrochemical etching in a 16% solution of sulfuric acid, after which the metal is additionally washed with cold water and dried at a temperature of about 300 ° C, and then pass the hot tape for 1-3 s through a bath with a water-wax emulsion, followed by wiping with gaskets of the surface of the moving metal (RF patent No. 2238987 C21D 8/02, 1/20, 9/52, 2004).
Недостатками данных способов являются отсутствие регламентации временных параметров термической обработки, а также сложности обеспечения требуемого уровня механических свойств в широком диапазоне толщин (0,30÷1,50 мм) и уровне легирования. Это, в свою очередь, не позволяет обеспечить в упаковочной ленте из углеродистой стали, изготавливаемой в агрегатах патентирования с изотермической выдержкой в расплаве свинца, уровень характеристик, соответствующих заявляемым классам прочности 800-1200.The disadvantages of these methods are the lack of regulation of the temporal parameters of heat treatment, as well as the difficulty of ensuring the required level of mechanical properties in a wide range of thicknesses (0.30 ÷ 1.50 mm) and the level of alloying. This, in turn, does not allow providing a level of characteristics corresponding to the claimed strength classes 800-1200 in the packaging tape made of carbon steel manufactured in patenting units with isothermal exposure in a lead melt.
На основании вышеприведенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста, заявляемый способ производства патентированного высокопрочного холоднокатаного проката, не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Based on the above analysis of known sources of information, we can conclude that for a specialist, the inventive method for the production of patented high-strength cold-rolled steel does not follow explicitly from the prior art, and therefore meets the patentability condition “inventive step”.
Техническим результатом изобретения является разработка режимов термической обработки ленты в толщинах от 0,30 до 1,50 мм с гарантированным пределом прочности 800-1200 МПа и относительным удлинением не менее 7-10%.The technical result of the invention is the development of heat treatment modes of the tape in thicknesses from 0.30 to 1.50 mm with a guaranteed tensile strength of 800-1200 MPa and a relative elongation of at least 7-10%.
Технический результат достигается тем, что холоднокатаную ленту толщиной 0,30-1,50 мм, из стали с содержанием 0,14-0,70% углерода, 0,15-0,60% кремния и 0,40-1,60% марганца нагревают со скоростью 8,0-18,0°С/с до температуры, определяемой из выражения:The technical result is achieved by the fact that the cold-rolled tape is 0.30-1.50 mm thick, made of steel with a content of 0.14-0.70% carbon, 0.15-0.60% silicon and 0.40-1.60% manganese is heated at a rate of 8.0-18.0 ° C / s to a temperature determined from the expression:
где Тн - расчетная температура нагрева ленты под патентирование, °С;where Tn is the estimated temperature of heating the tape for patenting, ° C;
Эхс - эквивалент химического состава, определяемый из выражения:EHS - the equivalent of chemical composition, determined from the expression:
где С, Mn, Si - углерод, марганец, кремний, масс. %,where C, Mn, Si - carbon, manganese, silicon, mass. %
выдерживают при заданной температуре в течение 20-35 с в атмосфере, содержащей 0,5-2,4% СО, после чего подвергают изотермической выдержке в расплаве свинца в течение 20-50 с при температуре 440-500°С.incubated at a given temperature for 20-35 s in an atmosphere containing 0.5-2.4% CO, and then subjected to isothermal exposure in a lead melt for 20-50 s at a temperature of 440-500 ° C.
Достижение технического результата обеспечивается за счет формирования в углеродистой и низколегированной стали мелкодисперсной сорбито-бейнитной или бейнитной структуры при минимальном содержании (или полном отсутствии) структурно свободного феррита после термической обработки с регламентацией температурно-временных параметров нагрева в области протекания статической рекристаллизации аустенита, обусловленной фазовым наклепом вследствие α→γ превращения. Выбранная комбинация легирующих элементов обеспечивает требуемое состояние аустенита перед закалкой, что достигается соответствующим содержанием углерода, кремния и марганца.The achievement of the technical result is ensured by the formation of finely dispersed sorbitol-bainitic or bainitic structure in carbon and low-alloy steel with a minimum content (or complete absence) of structurally free ferrite after heat treatment with regulation of the temperature-time parameters of heating in the area of static austenite recrystallization due to phase hardening due to the α → γ transformation. The selected combination of alloying elements provides the required state of austenite before quenching, which is achieved by the corresponding content of carbon, silicon and manganese.
Углерод в пределах 0,14-0,70% при заявляемых температурно-временных параметрах обработки способствует формированию микроструктуры, состоящей из смеси сорбита и бейнита (или полностью бейнита) с минимальной долей структурно свободного феррита. При содержании углерода менее 0,14% в готовой ленте формируется феррито-сорбитная смесь, не позволяющая обеспечить требуемый класс прочности. При содержании углерода более 0,70% по границам колоний бейнита выделяется структурно свободный цементит, который не позволяет получать относительное удлинение на уровне 7,0% и увеличивает склонность к трещинообразованию.Carbon in the range of 0.14-0.70% at the claimed temperature and time processing parameters promotes the formation of a microstructure consisting of a mixture of sorbitol and bainite (or completely bainite) with a minimum fraction of structurally free ferrite. When the carbon content is less than 0.14%, a ferrite-sorbitol mixture is formed in the finished tape, which does not allow to provide the required strength class. When the carbon content is more than 0.70%, structurally free cementite is released along the boundaries of the bainite colonies, which does not allow a relative elongation of 7.0% and increases the tendency to crack formation.
Кремний добавлен для раскисления и повышения прочностных характеристик. При концентрации кремния менее 0,15% прочность стали ниже допустимой. При содержании кремния более 0,60% происходит значительное искажение кристаллической решетки α-Fe, что увеличивает ее сопротивление движению дислокаций и препятствует релаксации высоких упругих микронапряжений, вследствие чего происходит понижение показателей пластичности, увеличение склонности к трещинообразованию (сталь не выдерживает испытания на холодный изгиб).Silicon is added to deoxidize and increase strength characteristics. When the silicon concentration is less than 0.15%, the strength of the steel is below acceptable. When the silicon content is more than 0.60%, a significant distortion of the α-Fe crystal lattice occurs, which increases its resistance to dislocation motion and prevents the relaxation of high elastic microstresses, as a result of which there is a decrease in ductility and an increase in tendency to crack formation (steel does not withstand cold bending tests) .
Марганец в количестве 0,40-1,60% позволяет гарантировать высокий уровень прочностных характеристик. Повышение содержания марганца в качестве легирующего элемента для низкоуглеродистой стали с большой прочностью неперспективно вследствие:Manganese in the amount of 0.40-1.60% can guarantee a high level of strength characteristics. The increase in the content of manganese as an alloying element for low carbon steel with high strength is unpromising due to:
- значительного развития склонности к отпускной хрупкости при концентрации марганца свыше 1,60% в сочетании с неизбежным наличием в стали фосфора, поскольку марганец и фосфор являются горофильными элементами, концентрирующимися при замедленном охлаждении по границам зерен;- a significant development of the tendency to temper brittleness at a manganese concentration of more than 1.60% in combination with the inevitable presence of phosphorus in steel, since manganese and phosphorus are horophilic elements that concentrate upon slow cooling along grain boundaries;
- усиления центральной сегрегации в непрерывнолитом слябе и ухудшения пластичности металла.- strengthening of central segregation in the continuously cast slab and deterioration of the ductility of the metal.
Зависимость, позволяющая рассчитать влияние элементов химического состава на завершение полиморфного α→γ превращения (температура Ас3), при заявляемых температурно-временных условиях нагрева холоднокатаной ленты, получена при обработке результатов дилатометрических исследований, проведенных в условиях ООО «УМК». Набранный массив данных подвергался статистической обработке с применением корреляционно-регрессионного анализа. В результате было получено уравнение множественной регрессии, связывающее температуру завершения полиморфного превращения Ас3 с выбранными параметрами химического состава, на основании которого, в целях упрощения процесса управления и оперативного принятия решения, была выведена формула Эхс (2), показывающая влияние основных легирующих элементов (в исследованном диапазоне их изменения) на положение критических точек.The dependence that allows you to calculate the effect of chemical elements on the completion of the polymorphic α → γ transformation (temperature Ac 3 ), under the claimed temperature-time conditions for heating the cold-rolled strip, was obtained by processing the results of dilatometric studies carried out under the conditions of LLC “UMK”. The collected data array was subjected to statistical processing using correlation and regression analysis. As a result, the multiple regression equation was obtained that relates the completion temperature of the polymorphic transformation of Ac 3 with the selected parameters of the chemical composition, on the basis of which, in order to simplify the control process and prompt decision-making, the Ehs formula was derived (2), showing the effect of the main alloying elements (in the studied range of their change) to the position of critical points.
Температура Ас3, определенная с помощью дилатометрических исследований, не учитывает влияния масштабного фактора и процессов статической рекристаллизации аустенита, следовательно, необходима температурная поправка на указанные параметры, учтенная в формуле Тн (1). Приведенные в формуле (1) безразмерные коэффициенты эмпирические и получены при обработке опытных данных производства ленты в условиях агрегата патентирования ООО «УМК».The temperature Ac 3 determined using dilatometric studies does not take into account the influence of the scale factor and the processes of static recrystallization of austenite; therefore, a temperature correction for these parameters is necessary, taken into account in the formula Тн (1). The dimensionless coefficients given in formula (1) are empirical and obtained by processing experimental data on the production of tape in the conditions of the patenting unit of UMK LLC.
Скорость нагрева до температуры Тн и время выдержки при данной температуре выбраны исходя из обеспечения мелкого рекристаллизованного зерна аустенита. В случаях, когда скорость нагревания составляет менее 8,0°С/с, требуется длительное время для достижения лентой целевой температуры повторного нагрева, что приводит к снижению производительности, а также к увеличению размеров зерна. Отклонение от верхних значений нормируемых параметров нагрева, приводит к формированию разнозернистой структуры готовой ленты. Все это способствует снижению показателей пластичности.The heating rate to the temperature Tn and the exposure time at this temperature are selected based on the provision of fine recrystallized austenite grains. In cases where the heating rate is less than 8.0 ° C / s, it takes a long time for the tape to reach the target reheat temperature, which leads to a decrease in productivity, as well as to an increase in grain size. Deviation from the upper values of the normalized heating parameters leads to the formation of a heterogeneous structure of the finished tape. All this helps to reduce ductility.
В секциях прямого пламенного нагрева печи аустензации происходит очистка поверхности полосы при ее нагреве непосредственно в восстановительной атмосфере, которая производится при горении природного газа и воздуха, смешиваемых при соотношении несколько ниже оптимального коэффициента избытка воздуха при сжигании газа. Восстановительная атмосфера достигается за счет поддержания в продуктах горения доли СО на уровне 0,5-2,4% и обеспечивает отсутствие на поверхности ленты продуктов окисления, снижающих теплообмен между расплавом свинца и самой лентой, способствую, тем самым, повышению равномерности и однородности механических свойств как по длине, так и по ширине ленты. Отсутствие окисной пленки исключает ее осыпание при перегибах, повышая, тем самым, технологичность ленты при эксплуатации.In the sections of direct flame heating of the austenitization furnace, the strip surface is cleaned when it is heated directly in a reducing atmosphere, which is produced by burning natural gas and air, mixed at a ratio slightly lower than the optimal coefficient of excess air during gas combustion. The reducing atmosphere is achieved by maintaining the CO content in the combustion products at a level of 0.5-2.4% and ensures that there are no oxidation products on the surface of the tape that reduce heat transfer between the lead melt and the tape itself, thereby contributing to an increase in the uniformity and uniformity of mechanical properties both in length and in width of the tape. The absence of an oxide film eliminates its shedding during kinks, thereby increasing the processability of the tape during operation.
Время изотермической выдержки 20-50 с ограничено с одной стороны временем полного протекания процессов γ→α превращения, с другой, производственными и материальными затратами. Температура изотермической выдержки в пределах от 440 до 500°С способствует формированию мелкодисперсной сорбито-бейнитной или бейнитной структуры при минимальном содержании (или полном отсутствии) структурно свободного феррита.The isothermal holding time of 20–50 s is limited on the one hand by the time of the complete process of γ → α transformation, on the other hand, by production and material costs. The temperature of isothermal exposure in the range from 440 to 500 ° C promotes the formation of a finely dispersed sorbitol-bainitic or bainitic structure with a minimum content (or complete absence) of structurally free ferrite.
Пример осуществления способаAn example of the method
Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли при производстве патентированной ленты из холоднокатаной нагартованной полосовой стали в условиях ООО «Уральская Металлообрабатывающая Компания». В качестве исходной заготовки использовали холоднокатаную нагартованную и отожженную ленту. Ленту подвергали термической обработке в высокопроизводительном агрегате патентирования, окрашиванию и покрытию воском.An experimental verification of the proposed method was carried out in the manufacture of a patented strip of cold-rolled quartered strip steel in the conditions of LLC Ural Metalworking Company. As the initial billet, cold-rolled caked and annealed tape was used. The tape was subjected to heat treatment in a high-performance patenting unit, dyeing and waxing.
Испытание на растяжение, для оценки уровня механических свойств, проводили на плоских пропорциональных образцах по ГОСТ 11701, оценку микроструктуры проводили с помощью оптической микроскопии в соответствии с ГОСТ 5639 и ГОСТ 5640.A tensile test, to assess the level of mechanical properties, was carried out on flat proportional samples according to GOST 11701, the microstructure was evaluated using optical microscopy in accordance with GOST 5639 and GOST 5640.
Технологические параметры производства ленты, механические свойства и микроструктура стали представлена в таблице 1. По варианту №3,4, 9 была произведена лента, параметры технологии производства которого выходят за объемы предмета данного изобретения (сравнительный вариант).The technological parameters of the tape production, the mechanical properties and the microstructure of the steel are presented in table 1. According to option No. 3.4, 9 a tape was produced, the production technology parameters of which are beyond the scope of the subject of this invention (comparative version).
Полученную ленту испытывали при механизированной упаковке пачек и рулонов листовой стали в цехах ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат».The obtained tape was tested during mechanized packing of packs and rolls of sheet steel in the workshops of PJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works.
Из таблицы 1 видно, что лента, обработанная по режимам №3, 4, 9 либо не соответствует требованиям по пределу прочности, предъявляемым к классам прочности 800-1200, либо по показателям пластичности.From table 1 it can be seen that the tape processed according to modes No. 3, 4, 9 either does not meet the requirements for tensile strength imposed on strength classes 800-1200, or in terms of ductility.
На основании вышеизложенного, можно сделать вывод, что заявляемый способ работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в наиболее близком аналоге.Based on the foregoing, we can conclude that the claimed method is workable and eliminates the disadvantages that occur in the closest analogue.
Заявляемый способ может найти широкое применение при производстве высокопрочной ленты с требуемыми регламентируемыми механическими параметрами.The inventive method can be widely used in the manufacture of high strength tape with the required regulated mechanical parameters.
Следовательно, заявляемый способ, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».Therefore, the claimed method meets the condition of patentability "industrial applicability".
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139313A RU2679786C1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | METHOD OF HEAT TREATMENT OF COLD-ROLLED STEEL TAPE OF 0,30-1,5 mm FROM STRUCTURE STEEL WITH A TENSILE STRENGTH OF 800-1,200 MPa |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139313A RU2679786C1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | METHOD OF HEAT TREATMENT OF COLD-ROLLED STEEL TAPE OF 0,30-1,5 mm FROM STRUCTURE STEEL WITH A TENSILE STRENGTH OF 800-1,200 MPa |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2679786C1 true RU2679786C1 (en) | 2019-02-12 |
Family
ID=65442524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017139313A RU2679786C1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | METHOD OF HEAT TREATMENT OF COLD-ROLLED STEEL TAPE OF 0,30-1,5 mm FROM STRUCTURE STEEL WITH A TENSILE STRENGTH OF 800-1,200 MPa |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679786C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2145360C1 (en) * | 1999-05-18 | 2000-02-10 | Зао "Уралинжиниринг" | Method of steel band treatment |
| US6328826B1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-12-11 | Usinor | Method of fabricating “TRIP” steel in the form of thin strip, and thin strip obtained in this way |
| RU2238987C2 (en) * | 2002-03-13 | 2004-10-27 | Зао "Уралинжиниринг" | Method of treatment of steel band |
| RU2348701C2 (en) * | 2007-04-23 | 2009-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method of structural steel thermal treatment |
| RU2449030C2 (en) * | 2005-11-10 | 2012-04-27 | С.Д. Вэльцхольц Кг | Method and device for continuous formation of bainitic structure in carbon steel, mainly in strip steel |
| EP2647730A2 (en) * | 2012-04-03 | 2013-10-09 | Rautaruukki Oy | A method for manufacturing a high strength formable continuously annealed steel strip, a high strength formable continuously annealed steel strip product and a steel coil |
-
2017
- 2017-11-13 RU RU2017139313A patent/RU2679786C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2145360C1 (en) * | 1999-05-18 | 2000-02-10 | Зао "Уралинжиниринг" | Method of steel band treatment |
| US6328826B1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-12-11 | Usinor | Method of fabricating “TRIP” steel in the form of thin strip, and thin strip obtained in this way |
| RU2238987C2 (en) * | 2002-03-13 | 2004-10-27 | Зао "Уралинжиниринг" | Method of treatment of steel band |
| RU2449030C2 (en) * | 2005-11-10 | 2012-04-27 | С.Д. Вэльцхольц Кг | Method and device for continuous formation of bainitic structure in carbon steel, mainly in strip steel |
| RU2348701C2 (en) * | 2007-04-23 | 2009-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method of structural steel thermal treatment |
| EP2647730A2 (en) * | 2012-04-03 | 2013-10-09 | Rautaruukki Oy | A method for manufacturing a high strength formable continuously annealed steel strip, a high strength formable continuously annealed steel strip product and a steel coil |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5332355B2 (en) | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and manufacturing method thereof | |
| CN104471096B (en) | Flat cold-rolled bar product and its manufacture method | |
| CA2954135C (en) | Method for manufacturing a high-strength steel sheet and sheet obtained by the method | |
| RU2635056C1 (en) | Hot-pressed steel sheet part, method of its manufacture and steel sheet for hot pressing | |
| RU2632042C2 (en) | High-strength steel with good plasticity and method of producing through processing by finishing method with zinc bath distribution | |
| CN105324506A (en) | High-strength plated steel sheet having superior plating properties, workability, and delayed fracture resistance, and method for producing same | |
| BR112016027681B1 (en) | STEEL SHEET, METHOD TO PRODUCE A COLD LAMINATED STEEL SHEET AND COATED BY HOT IMMERSION AND USE OF A STEEL SHEET | |
| EP2881481A1 (en) | High-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent moldability and shape fixability, and method for manufacturing same | |
| JP5867278B2 (en) | High-strength hot-dip galvanized steel sheet with excellent formability in normal and medium temperature ranges and its manufacturing method | |
| US20190112683A1 (en) | Steel sheet suitable for enamelling and method for producing such a sheet | |
| JP5958669B1 (en) | High strength steel plate and manufacturing method thereof | |
| CN115066507B (en) | High-strength cold-rolled and galvanized diffusion annealed steel sheet and method for producing same | |
| UA125769C2 (en) | Cold rolled and coated steel sheet and a method of manufacturing thereof | |
| JPS5861220A (en) | Ferrite stainless steel with superior rust resistance | |
| JP6037087B1 (en) | High-strength cold-rolled steel sheet and manufacturing method thereof | |
| RU2679786C1 (en) | METHOD OF HEAT TREATMENT OF COLD-ROLLED STEEL TAPE OF 0,30-1,5 mm FROM STRUCTURE STEEL WITH A TENSILE STRENGTH OF 800-1,200 MPa | |
| CN107429347B (en) | Cover steel plate and its manufacturing method | |
| RU2687620C2 (en) | Steel packing tape processing method | |
| JP2015151552A (en) | Suppression method of steel sheet surface flaw and continuous anneal furnace | |
| KR20240122467A (en) | Method for manufacturing high strength steel | |
| JP2011208195A (en) | Method for manufacturing low carbon steel having excellent material uniformity in thickness direction | |
| Equihua-Guillén et al. | Simple Heat Treatment for Production of Hot-Dip Galvanized Dual Phase Steel Using Si-Al Steels |