Способ производства стальной полосы с металлическим покрытием

Способ производства стальной полосы с металлическим покрытием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()925443

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.09.80 (21) 2983542/22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень М 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.82 (51) М.Кл.з В 21 В 3/00

Государственный комитет ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.7?1..237.04 (72) Авторы изобретения

У. К. Осмонов и В. П. Полухин

Фрунзенский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ

С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к прокатному производству и может быть использовано при производстве алюминированной, оцинкованной стали.

Известен способ изготовления алюмииированной, оцинкованной листовой и полосовой стали, при котором горячекатаную стальную полосу подвергают травлению, холодной прокатке с обжатием 40 — 80%, затем химической очистке, предварительному нагреву в окислительной или безокислительной атмосфере, отжигу в защитной атмосфере при 700 — 950 С, охлаждению до температуры горячего алюминирования или цинкования, после чего полосу пропускают через ванну с расплавленным алюминием или его сплавами, цинком или его сплавами, затем охлаждают и сматывают в рулоны (1).

Это объясняется тем, что в процессе предварительной обработки поверхности полосы в проходной печи в восстановительной среде при 800 †9 С и горячего алюминирования при 680 — 750 С исключается возможность сохранения высоких механических свойств стальной основы (происходит рекристаллизация структуры холоднокатаного металла) .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу является способ изготовления высокопрочной оцинкованной листовой стали, заключающийся, в том, что горячекатаную травленую стальную полосу подвергают холодной прокатке с обжатием 10 — 35%, очистке ее поверхности и предварительному нагреву до температуры ниже температуры рекристаллизации, а затем наносят цинковое покрытие (2).

Недостатком известного способа является то, что после холодной прокатки с

15 обжатием 10 — 35% и предварительного нагрева до температуры ниже температуры рекристаллизации пластичность стальной полосы невысокая и поэтому осуществление последующей пластической деформа20 ции глубокой вытяжкой затрудняется. Невысокая температура полосы перед нанесением цинкового покрытия снижает прочность сцепления его со стальной основой.

Кроме того, холодная прокатка сталь25 ной полосы производится на отдельно стоящем одно- или двухклетьевом прокатном стане, что снижает производительность процесса, Целью изобретения является повышение производительности процесса, а также

925448

65 улучшение качества стальной полосы с покрытиями.

Цель достигается тем, что в известном способе изготовления высокопрочной оцинкованной листовой стали, включающем горячую прокатку, травление, очистку, нагрев, нанесение покрытия, охлаждение, после горячей прокатки проводят теплую прокатку при 150 — 600 С с обжатиями за проход 10 — 60%, а нагрев осуществляют до температуры отжига в защитной атмосфере с выдержкой.

По предложенному способу после горячей прокатки стальную полосу подвергают теплой прокатке при 150 — 600 С с обжатием 10 — 60% перед смоткой горячекатаной полосы в рулон в непрерывной липни широкополосного стана горячей прокатки.

При температуре менее 150 С эффективность теплой прокатки снижается из-за увеличения сопротивления деформации стальной полосы. При температуре более

600 С происходит рекристаллизация структуры стали, что приводит к снижению прочностных свойств стальной полосы.

При обжатии менее 10% не достигается требуемый высокий уровень механи÷åских свойств стальной полосы (временное сопротивление разрыву, предел текучести).

При обжатии более 60% резко снижается пластичность стальной полосы, увеличивается сопротивление деформации при прокатке.

В процессе теплой прокатки при 150—

600 С с обжатиями 10 — 60% формируются развитая и термически устой чивая субструктура и общая фрагментация тонкого строения, обеспечивающая высокий уровень механических свойств теплокатаной стальной полосы с достаточным ресурсом ил а сти ч иост| «

Кроме того, термически устойчивая субструктура стальной полосы препятствует росту интерметаллического хрупкого слоя покрытия при нанесении на полосу алюминиевого, цинкового покрытия погружением з расплавленный металл (Al, 7п и их сплавы). После теплой прокатки стальную полосу подвергают травлению, химической очистке и предварительному нагреву на агрегате непрерывного горячего цинковаш,:я или горячего алюминирования.

Предварительный нагрев стальной полосы осуществляют в окислительной или безокислительной атмосфере с целью удаления жировых и других загрязнений на поверхности полосы. Кроме того, предварительный нагрев стальной полосы позволяет сократить общий цикл термической обработки в проходной печи агрегата непрерывного горячего цинкования или горячего алюминирования.

10 !

Зо

Для получения алюминированной, оцинкованной стальной полосы с широкой гаммой механических свойств перед нанесением покрытия проводят непрерывный отжиг стальной полосы в защитной атмосфере в проходной печи агрегата непрерывного горячего цинкования или горячего алюминирования при 550 — 950 С.

При температуре менее 550 С снимаются только остаточные напряжения паклепанной полосы, поэтому исходное относительное удлинение (пластичность) стальной полосы не повышается.

При температуре выше 950 С снижа тся пластичность стальной полосы из-за черезмерного роста зерен, т. е. происходит перегрев стали.

При непрерывной термообработке стальной полосы в проходной печи агрегата непрерывного действия в защитной атмосфере при 550 — 950 С в течение 60—

150 с, пластичность стали увеличивается в результате структурных изменений в металле (полигонизация, частичная и полная рекристаллизация структуры стальной полосы).

После непрерывной термоооработ«1i стальную полосу охлаждают в защитной атмосфере до температуры нанесения покрытия и наносят покрытие, затем охлаждают. После нанесения покрытия и охла:«дения алюминированная, оцинкованная стальная полоса может подвергаться дрессировке с обжатием 0,5 — 2,0%.

П р и м ер 1. Горячекатаную полосу из стали марки 08КП толщиной 2,0 мм подвергали теплой прокатке при 150 С»a стане кварто с обжатием 10%. После теплой прокатки и охлаждения стальну;о полосу травили в растворе соляной кислоты.

Термообработку теплокатаной полосы пр»водили в заьцитной атмосфере при 600 С в течение 150 с. Далее осуществляли охла;«;cHHå и подготовку поверхности стали (теплокатаной) к нанесению покрытия, которая включала электролитическое обезжиривание в щелочном растворе (NaOH 20 г/л, Na CO3 30 г!л, Na3PO4. . 12Н О 70 г/л) при плотности тока 6—

8 А/дм, промывку в проточной воде, травление в растворе соляной кислоты, промывку в проточной воде и флюсование.

Ллюминиров ание теплоката ной стальной полосы проводили при температуре расплава алюминия с кремнием (6% Si)

700 С и продолжительности выдержки образцов в расплаве алюминия 20 с; после чего алюминированную стальную полосу охлаждали.

Механические свойства алюминированной теплокатаной стальной полосы:

45 кгс/мм „54 кгс/мiР, 24%

Прочность сцепления покрытия (загиб на

180 С) хорошая.

925448

Формула изобретения

Составитель М. Блатова

Корректор И. Осиновскгя

Камышникова

Техред А.

Редактор 3. Бородкина

Заказ 448/415 Изд, № 143 Тираж 842 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Пример 2. Горячекатаную полосу стали марки 08КП толщиной 2,0 мм подвергали теплой прокатке при 400 С на стане кварто с обжатнем 35%. После теплой прокатки и охлаждения стальную полосу травили в растворе соляной кислоты.

Термообработку теплокатаной стальной полосы проводили в защитной атмосфере при 700 С в течение 90 с. Далее осуществляли охлаждение и подготовку поверхности стали (теплокатаной) к нанесению покрытия, как в примере 1.

Алюминирование теплокатаной стальной полосы проводили при температуре расплава алюминия с кремнием (7% Si)

720 С и продолжительности выдержки образцов в горячем расплаве 15 с, после чего алюминированную стальную полосу охлаждали.

Механические свойства алюминированной теплокатаной стальной полосы: о, 50 кгс/мм, G 60 кгс/мм, =, 22%.

Прочность сцепления покрытия (загиб на

180 ) хорошая.

Пример 3. Горячекатаную полосу из стали марки 08КП толщиной 2,0 мм подвергали теплой прокатке при 600 С на стане кварто с обжатием 60%. После теплой прокатки и охлаждения стальную полосу травили в растворе соляной кислоты.

Термообра ботку теплокатаной полосы проводили в защитной атмосфере при

950 С в течение 60 с. Далее осуществляли охлаждение и подготовку поверхности стали (теплокатаной) к нанесению покрытия, как в примере,1.

Алюминирование теплокатаной стальной полосы проводили при температуре расплава алюминия с кремнием (9% Si)

700 С и продолжительности выдержки образцов в горячем расплаве 10 с, после чего алюминированную стальную полосу охлаждали.

Механические свойства алюмпнированной теплокатаной стальной полосы:

20 кгс/мм, =. 38 кгс/им, =„50%.

Прочность сцепления покрытия (загиб йа

180 ) хорошая.

Использование предложенного способа производства стальной полосы с металлическими покрытиями обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества:

1. Увеличение производительности процесса — теплую прокатку при 150 †6 С с обжатием 10 — 60% можно осуществить в непрерывной линии широкополосного ста10 на горячей прокатки перед смоткой горячекатаной стальной полосы в рулон; при холодной прокатке горячекатаной стальной полосы, чтобы осуществить обжатие 10—

35% (прототип) или 40 — 80%, надо про15 водить эту операцию на отдельно стоящем реверсивном либо многоклетьевом прокатном стане (снижается производительность процесса из-за увеличения цикличности производства) .

20 2. Улучшение качества стальной полосы с металлическими покрытиями: сочетание высокой прочности и пластичности теплокатаной стальной полосы, высокая прочность сцепления покрытия со стальной ос25 норой.

Способ производства стальной полосы

30 с металлическим покрытием, включающий горячую прокатку, травление, очистку, нагрев, нанесение покрытия, охлаждение, о тл ичающийся тем, что, с целью улучшения качества стальной полосы и повыше35 ния производительности процесса, после горячей прокатки проводят теплую прокатку прн 150 — 600 С с обжатиями 10 — 60о/о за проход, а нагрев осуществляют до температуры отжига в защитной атмосфере с

40 выдержкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Виткин A. И. и др. Металлические

45 покрытия листовой и полосовой стали„

1971, с. 132.

2. Патент Японии № 20217, кл, 12 С 521, 1971 г.