СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ РУЛОННОЙ НАГАРТОВАННОЙ СТАЛИ ДЛЯ ОЦИНКОВАНИЯ
METHOD OF COLD ROLLING OF COLD-WORKED STEEL FOR ZINCING

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения холоднокатаной рулонной нагартованной стали для оцинкования.
Под нагартованной сталью понимают поверхностно-наклепанную сталь без ее полной рекристаллизации (см. «Толковый металлургический словарь» под ред. В.И.Куманина, М., «Русский язык», 1989, с.177 и 179). Такая сталь обладает повышенными прочностными свойствами и, соответственно, уменьшенным износом. Технология оцинкования тонких стальных полос описана, например, в книге В.Б.Бахтинова «Прокатное производство», М., «Металлургия», 1987, с.350-351.
Известен способ непрерывной холодной прокатки, заключающийся в том, что после определенной степени деформации, которую выбирают из конкретного соотношения, производят правку методом изгиба с натяжением (см. а.с. СССР №1380813, кл. В21В 1/36, опубл. в БИ №10, 1988). Однако этот способ непригоден для получения нагартованной рулонной стали, предназначенной для дальнейшего оцинкования.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является технология холодной прокатки полосовой стали, описанная в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла», М., «Металлургия», 1988, с.165-170.
Эта технология заключается в обжатии валками полос с их натяжением и характеризуется тем, что величина удельного межклетевого натяжения возрастает по ходу прокатки и уменьшается с увеличением толщины прокатываемых полос. Такая технология неприемлема для получения нагартованной листовой стали, идущей на оцинкование, в частности, на двухклетевом реверсивном стане. Кроме того, технология эта не оговаривает особенности натяжений между последней клетью и моталкой четырехклетевого стана для полос, идущих на дальнейшее оцинкование.
Технической задачей настоящего изобретения является получение рулонной нагартованной стали повышенной прочности для оцинкования.
2
2
Для этого предлагается способ холодной прокатки рулонной нагартованной стали для оцинкования, включающий обжатие валками полос с натяжением, в отличие от ближайшего аналога полосы с конечной толщиной h<0,47мм прокатывают из подката толщиной Н=2,0 мм в два прохода на двухклетевом реверсивном стане со шлифованными или насеченными валками, установленными в I клети, с удельным натяжением металла на барабане моталки, равным 80 Н/мм, и добавочным натяжением для формирования на барабане моталки плотного внутреннего каркаса рулона, равным 20 Н/мм, а полосы с h=0,47…1,5 мм прокатывают из подката с Н=2,0…3,2 мм на четырехклетевом стане со шлифованными или насеченными валками, установленными в IV клети, с натяжением на барабане моталки для полос с h≤0,7 мм на 0,5 тс больше и для полос с h > 0,7 мм - на 1,0 тс больше величины натяжения 3,8 тс.
Приведенные величины натяжений получены опытным путем и являются эмпирическими. Добавочное натяжение используется для формирования на барабане моталки плотного внутреннего каркаса рулона («шпульки»),
Сущность заявляемого технического решения заключается в создании таких натяжений на барабане моталки (т.е. после последнего прохода), которые обеспечивают необходимую степень нагартовки (упрочнения) полосовой стали, идущей на оцинкование, что повышает ее потребительские свойства (механические свойства и качество поверхности). Именно приложение к полосе повышенного натяжения после последнего прохода на стане является наиболее оптимальным способом достижения поставленной в изобретении цели.
Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на двухклетевом реверсивном стане 1750 и на четырехклетевом стане 2500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью при холодной прокатке рулонной заготовки для оцинкования варьировали величины натяжений на барабанах моталок станов в зависимости от сортамента прокатываемых полос. Результаты опытов оценивали по выходу годного стали для оцинкования с требуемыми прочностными свойствами.
Наилучшие результаты (выход нагартованного металла в пределах 99,2…99,6%) получены с использованием заявляемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.
2
2
Так, при прокатке на реверсивном стане с удельным натяжением на барабане моталки в пределах 61…79 Н/мм при добавочном натяжении 13…19 Н/мм, выход проката с требуемыми свойствами не превысил 96%. Прокатка на четырехклетевом стане с натяжением на барабане моталки для полос с h≤0,7 мм, не превышавшим величины натяжений для полос, не предназначенных к оцинкованию, 0,49 тс выход нагартованного металла составил 81…97%.
Прокатка полос на этом же стане с h>0,7 мм и при натяжении на моталке, не превышающем 0,99 тс по сравнению с величиной этого же натяжения для подката, не идущего на оцинковку, дала выход листового металла требуемых свойств в пределах 80,5…95,5%.
При величинах натяжений на моталке более рекомендуемых как для реверсивного, так и для четырехклетевого станов, листовой металл получал чрезмерное упрочнение (наклеп), которое вызывало дефекты либо непосредственно при холодной прокатке (надрывы кромок полос), либо приводило к дефектам при штамповке оцинкованного металла (появление трещин и разрывов). В некоторых случаях надрывы кромок полос наблюдались и на агрегате непрерывного горячего цинкования, где движущаяся полоса многократно перегибается роликами относительно небольшого диаметра.
Во всех случаях прокатка осуществлялась в шлифованных или насеченных валках I клети (реверсивный стан) и IV клети (четырехклетевой стан), что оказалось достаточным для достижения требуемого результата.
При прокатке по известной технологии, взятой в качестве ближайшего аналога (на четырехклетевом стане согласно табл.6 на с. 169 книги В.Ф.Зотова и В.И.Елина), было получено 67…78% металла нужного качества. Таким образом опыты подтвердили приемлемость заявляемого способа для достижения поставленной цели и его преимущество перед известной технологией.
Технико-экономические исследования показали, что использование предлагаемой технологии получения нагартованной стали для оцинкования повысит ее выход, в среднем, на 9% при соответствующем увеличении прибыли от реализации проката с улучшенными свойствами.
Примеры конкретного выполнения
1. Полоса для оцинкования с h=0,45 мм прокатывается на
2
2
2. двухклетевом реверсивном стане из подката Н=2,0 мм. Удельное натяжение полосы на барабане моталки - 80 Н/мм, добавочное - 20 Н/мм.
3. Полоса для оцинкования с h=1,0 мм прокатывается на
4. четырехклетевом стане из подката Н=2,6 мм. Натяжение полосы на барабане моталки устанавливается на 1 тс больше натяжения, используемого при прокатке полос, не идущих на оцинкование, и равно: 3,8+1,0 =4,8 тс.
Выход годного составил 99,5%.