Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2465368

(19)

RU

(11)

2465368

(13)

C1

(51) МПК C23C2/06 (2006.01)

C23C2/36 (2006.01)

C22C38/40 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.10.2012 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011104957/02, 10.02.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

10.02.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 10.02.2011

(45) Опубликовано: 27.10.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: JP 63111163 A, 16.05.1988. RU 2361936 C1, 20.07.2009. RU 2128719 C1, 10.04.1999. SU 1303623 A1, 15.04.1987. EP 2184374 A1, 12.05.2010.

Адрес для переписки:

455002, Челябинская обл., г. Магнитогорск, ул. Кирова, 93, ОАО "ММК", Научно-технический центр, патентно-лицензионная группа, В.П. Торохтию

(72) Автор(ы):

Шубин Игорь Геннадьевич (RU),

Румянцев Михаил Игоревич (RU),

Корнилов Владимир Леонидович (RU),

Папшев Андрей Викторович (RU),

Шубина Наталья Игоревна (RU),

Попов Антон Олегович (RU),

Шубина Ольга Игоревна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОЦИНКОВАННОЙ РУЛОННОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии горячего цинкования полосовой стали. В способе холоднокатаную рулонную полосовую сталь пропускают через ванну с расплавленным цинком, охлаждают и сматывают в рулоны, при этом используют полосу из стали, содержащей вес.%: 0,04-0,08 углерода, 0,24-0,39 марганца, 0,01-0,03 кремния, 0,013-0,09 серы, 0,001-0,017 фосфора, до 0,1 хрома и никеля, которую оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Т гц, °С , и со скоростью V гц, м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Т гц =480,63-0,015 вх +12,73С э -0,057 г и V гц =161,93-0,017 тх 0,069 вг , где вх и тх - соответственно, временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла, вг и г - соответственно, временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а С э - углеродный эквивалент, равный С э =[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали, соответственно, углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с вг =370-420 МПа и г =28-36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4-0,7 мкм. Изобретение позволяет повысить потребительские свойства оцинкованной рулонной полосовой стали за счет оптимизации параметров процесса цинкования. 1 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при горячем цинковании листовой (полосовой) стали.

Технология производства оцинкованной стали достаточно подробно описана, например, в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова «Технология прокатного производства», кн.2, М.: «Металлургия», 1991, с.718-725.

Известен способ производства стальных полос для цинкования, при котором горячая прокатка осуществляется с температурой ее конца 760 810°С, смотка с t cm =680 720°С, а дрессировка после отжига ведется с обжатием 3,2 29,6% (см. пат. РФ 2152444, кл. C21D 8/02, опубл. В БИ 19, 2000 г.). Недостатком способа является отсутствие параметров оцинкованного металла (состав, свойства), а также параметров самого процесса цинкования (температура, скорость и др.).

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является технология получения горячеоцинкованной стальной полосы, описанная в япон. заявке 63-111163, кл. С23С 2/02, С23С 2/06, опубл. 16.05.88 г. Эта технология заключается в пропуске холоднокатаной полосы через ванну с расплавом, содержащим кроме цинка (Zn) до 0,05% свинца (Рb) и до 0,3% алюминия (Аl), ее охлаждают со скоростью не менее 20°С/с в диапазоне 420 300°С и смотке полосы.

Недостатком технологии является неопределенность химсостава и прочностных характеристик оцинковываемой стали, а также скорости ее протяжки через ванну, что затрудняет получение оцинкованной стали с заданными свойствами.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств оцинкованной рулонной полосовой стали за счет оптимизации параметров процесса цинкования.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе производства оцинкованной рулонной полосовой стали, включающем пропуск холоднокатаной рулонной полосовой стали через ванну с расплавленным цинком, охлаждение полосы и смотку в рулоны, в отличие от ближайшего аналога полосу из стали, содержащей 0,04 0,08 вес.% углерода, 0,24 0,39% марганца, 0,01 0,03% кремния, 0,013 0,09% серы, 0,001 0,017% фосфора, до 0,1% хрома и никеля, оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Т гц ,°С, и со скоростью V гц , м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Т гц =480,63-0,015 вх +12,73С э -0,057 г , °С, и V гц =161,93-0,017 тх +0,069 вг , м/с, где вх и тх - соответственно, временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла; вг и г - соответственно, временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а С э - углеродный эквивалент, равный С э =[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали, соответственно, углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с вг =370 420 МПа и г =28 36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4 0,7 мкм.

Приведенные параметры горячего цинкования получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

480, 63, 12,73 и 0,057°С, 0,015°С/МПа, 161,93 м/с, 0,017 и 0,069 м/с·МПа - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке таких основных параметров горячего цинкования (Т гц и V гц ), которые обеспечивают возможность получения на оцинкованной рулонной полосовой стали временного сопротивления вх =370 420 МПа, относительного удлинения г =28 36% и цинкового покрытия с микронеровностями Ra=0,4 0,7 мкм.

При реализации предлагаемого способа величины Т гц и V гц при горячем цинковании принимаются в соответствии с вышеприведенными зависимостями, которые определяются при конкретных содержаниях указанных элементов в стали. Величина углеродного эквивалента принимается равной: С э =[С]+[Mn]/9+[Si]/3 - см. журнал «Сталь», М., 2004, 12, с.64.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на агрегате горячего цинкования ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при горячем цинковании сталей с содержанием 0,04 0,08 вес.% углерода, 0,24 0,39% марганца, 0,01 0,03% кремния, 0,013 0,09% серы, 0,001 0,017% фосфора, до 0,1% хрома и никеля, железо - остальное, с углеродным эквивалентом С э =[С]+[Mn]/9+[Si]/3 варьировали величины Т гц и V гц , оценивая результаты по выходу горячеоцинкованного проката категорий 05 и 04 по ГОСТ 52246, а также назначений ХП, ПК и ХШ по ГОСТ 14918.

Наилучшие результаты (выход указанного оцинкованного листа в пределах 98,2 99,4%) получены при реализации настоящего способа. Отклонения от рекомендуемых величин Т гц и V гц ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, при Т гц <480,63-0,015 вх +12,73С э -0,057 г , °С, V гц >161,93-0,017 тх +0,069 вг , м/с выход требуемой оцинкованной стали не превысил 95,0%, в основном, - из-за несоответствия части продукции категориям 05 и 04 по ГОСТ 52246. Увеличение значений Т гц и снижение значений V гц более рекомендуемых величин не дало выхода требуемого оцинкованного листа более 96,3%, в основном, - из-за несоответствия части продукции назначению ХШ по ГОСТ 14918.

Горячее цинкование рулонной полосовой стали по технологии, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше), дала выход требуемой продукции в пределах 85 88%. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известной технологией.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения при производстве горячеоцинкованной рулонной полосовой стали сократит производственные затраты (за счет точного выбора параметров процесса цинкования) не менее чем на 10% при сохранении всех качественных показателей готового проката.

Пример конкретного выполнения

Тонколистовая холоднокатаная сталь, содержащая 0,06 вес.% углерода, 0,31% марганца, 0,02% кремния, предназначенная для оцинкования, с углеродным эквивалентом С э =[С]+[Mn]/9+[Si]/3=0,06+0,31/9+0,02/3=0,1, с временным сопротивлением и пределом текучести, соответственно, вх =780 МПа и тх =620 МПа оцинковывается с целью получения временного сопротивления и относительного удлинения горячеоцинкованной полосы, соответственно, вг =405 МПа и г =33%, при температуре ванны Т гц =480,63-0,015 вх +12,73С э -0,057 г =480,63-0,015*780+12,73*0,1-0,057*33=468,3°С, со скоростью V гц =161,93-0,017 тх +0,069 вг =161,93-0,017*620+0,069*405=179,34 м/с.

Что обеспечивает получение цинкового покрытия с микронеровностями Ra=0,4 0,7 мкм.

Формула изобретения

Способ производства оцинкованной рулонной полосовой стали, включающий пропуск холоднокатаной рулонной полосовой стали через ванну с расплавленным цинком, охлаждение полосы и смотку в рулоны, отличающийся тем, что полосу из стали, содержащей, вес.%: 0,04-0,08 углерода, 0,24-0,39 марганца, 0,01-0,03 кремния, 0,013-0,09 серы, 0,001-0,017 фосфора, до 0,1 хрома и никеля, оцинковывают, пропуская через упомянутую ванну при температуре Т гц , °С, и со скоростью V гц , м/с, определяемыми, исходя из эмпирически полученных параметров горячего цинкования, по уравнениям Т гц =480,63-0,015 вх +12,73С э -0,057 г и V гц =161,93-0,017 тх +0,069 вг , где вх и тх - соответственно временное сопротивление и предел текучести холоднокатаного металла, вх и г - соответственно временное сопротивление и относительное удлинение горячеоцинкованной полосы, а С э - углеродный эквивалент, равный С э =[С]+[Mn]/9+[Si]/3, причем [С], [Mn], [Si] - содержание в стали соответственно углерода, марганца и кремния, вес.%, и обеспечивают получение полосовой стали с вг =370-420 МПа и г =28-36% с цинковым покрытием с микронеровностями Ra=0,4-0,7 мкм.