ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ ТОЛСТЫЙ ЛИСТ

Полезная модель относится к толстолистовому прокату и может быть использована при производстве листов с нормируемым содержанием серы, испытываемых на ударную вязкость.
Такие стали характеризуются пониженным содержанием серы, которая отрицательно влияет на ударную вязкость металла. Влияние отдельных элементов (в том числе - серы) на свойства стали достаточно подробно описано, например, в книге Лахтина Ю.М. «Металловедение и термическая обработка металлов», М., «Металлургия», 1969, с.178-179. В существующих стандартах (ГОСТ) на различные виды стали (углеродистая обыкновенного качества, качественная конструкционная, низколегированная и др.) допускаемое содержание серы обычно не более
Известна сталь, содержащая углерод, кремний, марганец и др. элементы, в которой содержание серы регламентируется в пределах 0,003...0,01% (см. а.с. СССР №969775, кл. С22С 38/14, опубл. в БИ №40, 1982 г.). Однако высокое содержание углерода в этой стали затрудняет изготовление из нее путем горячей прокатки толстолистовой стали толщиной до 160 мм.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является горячекатаная толстолистовая конструкционная качественная сталь, нормируемая ГОСТ 4041 (см., например, справочник В.Н.Журавлева и О.И.Николаевой «Машиностроительные стали», М., «Машиностроение», 1981, с.172.
Эта сталь заданных размеров и механических свойств характеризуется тем, что содержание серы в ней нормируется не более 0,03...0,04 мас.%. Недостатком этой стали является ограниченная ее толщина (не более 14 мм), а также повышенное содержание серы, что делает непригодной ее для прокатки толстых (до 160 мм) листов с нормируемой величиной ударной вязкости, что ухудшает потребительские свойства проката.
Технической задачей настоящей полезной моделью является повышение потребительских свойств горячекатаного толстого листа толщиной до h=160 мм.
Для решения этой задачи в горячекатаном толстом листе заданных размеров и механических свойств, содержащем нормированное количество серы, ее содержание увеличивается с уменьшением толщины листа, при этом при содержании серы [S]≤0,012 мас.% лист имеет толщину h=90...160 мм, при [S]=0,013...0,018 мас.% величина 50≤h<90 мм, а при [S]=0,019...0,025 мас.% - h=30...50 мм.
Сущность заявляемого технического решения состоит в оптимизации содержания серы в горячекатаном толстом листе любой марки с нормируемой величиной ударной вязкости, причем, оптимальное содержание серы определяется соответствующим диапазоном толщин листового проката. В результате этого гарантируется получение толстого листа с заданной величиной ударной вязкости.
При реализации предлагаемой полезной модели для прокатки вышеуказанного толстого листа выбирается тот металл (по сертификатам его качества), в плавочном составе которого содержание серы соответствует величине, необходимой для получения качественного листа данной толщины.
Опытную проверку заявляемой модели осуществляли на толстолистовом стане 4500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью при прокатке толстых листов различного сортамента и разных марок сталей использовался металл (слябы) с содержанием серы до 0,04 мас.%. Результаты опытов оценивались по выходу проката, механические свойства которого (прежде всего - величина ударной вязкости) соответствовали требованиям потребителей.
Наилучшие результаты (выход качественного проката до 99,2%) получены при реализации заявляемого объекта. Отклонения от предлагаемых его параметров ухудшали достигнутый показатель.
Так, при содержании серы [S]=0,013...0,020 мас.% в листах с h=90...160 мм, а также [S]=0,019...0,025 мас.% в листах с h≥50, но <90 мм и [S]=0,026...0,032
мас.% в листах с h<50 мм выход качественного проката не превыше 98,2% было также опробовано получение толстых листов из сталей с оптимальным содержанием серы, но с толщиной, отличной от предлагаемой (для данной [S]). Например, из слябов с [S]=0,013...0,018 мас.% прокатывались листы толщиной 100...130 мм; выход проката требуемого качества не превысил 98,0%.
Горячекатаная толстолистовая сталь, взятая в качестве ближайшего аналога, в опытах не использовалась ввиду ее явной непригодности для решения поставленной задачи.
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.
По данным технико-экономических исследований, выполненных в ОАО «ММК», использование настоящего изобретения при производстве толстых листов с нормируемой величиной ударной вязкости позволит повысить выход качественного проката не менее, чем на 1% с соответствующим ростом прибыли от его реализации.
Примеры конкретного выполнения
1. На толстолистовом стане 4500 прокатываются листы толщиной 120 мм из стали с содержанием серы [S]=0,01 мас.%.
Выход листов с требуемой величиной ударной вязкости - 98,6%.
2. На том же стане прокатываются листы толщиной h=70 мм из стали с [5]=0,015 мас.%.
Выход качественных листов - 98,5%.
3. На стане 4500 прокатываются листы толщиной 35 мм из стали c[S]=0,022 мас.%.
Выход качественных листов - 98,7%.