RU2745390C1

RU2745390C1 - Method for obtaining high-strength thick-steel steel rolls on reversing mill (versions)

Info

Publication number: RU2745390C1
Application number: RU2020126991A
Authority: RU
Inventors: Антон Геннадьевич Попков; Артем Викторович Митрофанов; Максим Сергеевич Сахаров; Глеб Владиславович Семернин; Руслан Рафкатович Адигамов; Петр Александрович Мишнев; Виталий Климович Липин; Михаил Павлович Чебыкин; Сергей Валерьевич Ящук; Ольга Евгеньевна Никитина
Original assignee: Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Priority date: 2020-08-11
Filing date: 2020-08-11
Publication date: 2021-03-24

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of metallurgy, in particular to the production of high-strength thick-plate rolled steel on a reversing mill, and can be used for the manufacture of these products from low-alloy steels. A continuously cast steel billet is obtained, its heating and holding at austenitizing temperature, rough rolling, cooling the obtained rolled stock in air, subsequent finishing rolling to a given sheet thickness and accelerated cooling of the finished rolled stock. A continuously cast billet is obtained from steel containing, wt%, С≤0,065, Mn≤1,2, Si≤0,25, Al≤0,05, (Cu+Cr+Ni)≤0,6, Nb≤0,045, Мо≤0,35, Р≤0,01, S≤0,002, iron and inevitable impurities - the rest. Rough rolling is carried out with a deformation end temperature of 880-980 °С. Finishing rolling to the final sheet thickness is carried out up to the deformation end temperature of 870-940 °C. Accelerated cooling is carried out to a temperature not exceeding 100 °C or to a temperature of 250-420 °C, at a temperature of the beginning of accelerated cooling not lower than 830 °C, and with a cooling rate in the range of 20-90 °C/sec.

EFFECT: increased cold resistance and corrosion resistance of sheet products while maintaining high strength, ductility and impact strength and reducing the cost of sheet products.

4 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к технологии производства толстолистового трубного проката на реверсивном стане, и может быть использовано для изготовления указанной продукции из низколегированных сталей с повышенной хладостойкостью и коррозионной стойкостью.The invention relates to the field of metallurgy, in particular, to a technology for the production of thick-plate rolled pipes on a reversing mill, and can be used for the manufacture of these products from low-alloy steels with increased cold resistance and corrosion resistance.

Известен способ производства толстолистового низколегированного стального проката, включающий получение непрерывнолитой заготовки, ее нагрев до температуры 1170-1200°С, черновую прокатку, подстуживание на воздухе полученного подката, последующую чистовую прокатку, которую заканчивают при 770-820°С, ускоренное охлаждение готового штрипса до температуры, определяемой в зависимости от толщины готового штрипса. При этом непрерывнолитую заготовку изготовляют из стали со следующим соотношением элементов, мас.%: С=0,03-0,08, Mn=1,6-2,2, Si=0,12-0,40, Ni=0,28-0,55, Мо=0,20-0,45, Cr=0,01-0,1, Cu=0,l-0,4, Nb=0,03-0,07, Ti=0,01-0,04, V=0,01-0,06, Al=0,01-0,05, остальное - железо и примеси с содержание каждого элемента примеси менее 0,05% (Патент РФ №2463360, МПК C21D 8/02, С22С 38/58, опубл. 10.10.12).A known method for the production of low-alloy steel plate, including obtaining a continuously cast billet, heating it to a temperature of 1170-1200 ° C, rough rolling, cooling the resulting rolled stock in air, subsequent finishing rolling, which ends at 770-820 ° C, accelerated cooling of the finished strip to temperature determined depending on the thickness of the finished strip. In this case, a continuously cast billet is made of steel with the following ratio of elements, wt%: C = 0.03-0.08, Mn = 1.6-2.2, Si = 0.12-0.40, Ni = 0, 28-0.55, Mo = 0.20-0.45, Cr = 0.01-0.1, Cu = 0, l-0.4, Nb = 0.03-0.07, Ti = 0, 01-0.04, V = 0.01-0.06, Al = 0.01-0.05, the rest is iron and impurities with the content of each impurity element less than 0.05% (RF Patent No. 2463360, IPC C21D 8 / 02, С22С 38/58, publ. 10.10.12).

Недостатком известного способа является невозможность обеспечить требуемый уровень коррозионной стойкости проката из-за слишком высокого содержания марганца, а также высокая себестоимость из-за применения дорогостоящих легирующих элементов.The disadvantage of this method is the impossibility of providing the required level of corrosion resistance of rolled products due to the too high content of manganese, as well as the high cost due to the use of expensive alloying elements.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ производства трубного проката повышенной коррозионной стойкости на реверсивном стане, включающий получение непрерывнолитой заготовки, ее нагрев и выдержку при температуре аустенизации, черновую прокатку, подстуживание на воздухе полученного подката, последующую чистовую прокатку на заданную толщину и ускоренное охлаждение готового проката до заданной температуры, согласно которому непрерывнолитую заготовку получают из стали, содержащей, мас.%: С=0,04-0,08; Si=0,15-0,35; Mn=0,7-1,0; Ni=0,2-0,5; Cu=0,4-0,6; Nb=0,02-0,04, Al≤0,03, Мо≤0,01, V≤0,01, S≤0,002, Р≤0,01, а содержание хрома устанавливают в зависимости от содержания меди Cr=k1*Cu, где k1=1,3…1,6 - эмпирический коэффициент, железо и неизбежные примеси - остальное, а углеродный эквивалент составляет Сэкв.≤0,39, при этом нагрев непрерывнолитой заготовки производят до температуры не ниже 1200°С, последующую черновую прокатку заготовки производят с температурой конца деформации не ниже 960°С при величине частных относительных обжатий в первых двух проходах не более 12% с увеличением этих обжатий в последующих черновых проходах с обеспечением толщины промежуточного подката в диапазоне 4,5-5,5 толщины готового проката, промежуточное подстуживание проводят в течение не более 1 мин, при этом чистовую прокатку до конечной толщины реализуют при величине частных относительных обжатий в первых четырех проходах не менее 20% с последним холостым проходом при температуре конца деформации не ниже 850°С, ускоренное охлаждение производят до температуры не выше 550°С с получением в готовом прокате мелкозернистой феррито-бейнитной структуры, причем ускоренное охлаждение готового проката начинают не ранее, чем через 20 сек после его выхода из стана, и после его завершения полученные листы охлаждают до комнатной температуры в пакете не менее 3 штук (Патент РФ №2697301, опубл. 13.08.19, МПК C21D 8/02, С22С 38/12, В21В 1/34).Closest to the proposed invention is a method for the production of rolled pipes with increased corrosion resistance on a reversing mill, including obtaining a continuously cast billet, heating and holding it at austenitizing temperature, rough rolling, cooling the obtained rolled stock in air, followed by finishing rolling to a predetermined thickness and accelerated cooling of the finished rolled stock to a predetermined temperature, according to which the continuously cast billet is obtained from steel containing, wt%: C = 0.04-0.08; Si = 0.15-0.35; Mn = 0.7-1.0; Ni = 0.2-0.5; Cu = 0.4-0.6; Nb = 0.02-0.04, Al≤0.03, Mo≤0.01, V≤0.01, S≤0.002, P≤0.01, and the chromium content is set depending on the copper content Cr = k1 * Cu, where k1 = 1.3 ... 1.6 is an empirical coefficient, iron and inevitable impurities are the rest, and the carbon equivalent is Ceq. ≤0.39, while the continuously cast billet is heated to a temperature not lower than 1200 ° C, the subsequent rough rolling of the billet is carried out with a temperature of the end of deformation not lower than 960 ° C at a value of partial relative reductions in the first two passes of not more than 12% with an increase in these reductions in subsequent roughing passes ensuring the thickness of the intermediate rolling in the range of 4.5-5.5 thickness of the finished rolling, intermediate cooling is carried out for no more than 1 min, while finishing rolling to the final thickness is carried out at a value of partial relative compressions in the first four passes of at least 20% with the last idle pass at a temperature of the end of deformation not lower than 850 ° C, accelerated cooling is performed to the temperature ry not higher than 550 ° С to obtain a fine-grained ferrite-bainite structure in the finished rolled product, and accelerated cooling of the finished rolled stock begins no earlier than 20 seconds after its exit from the mill, and after its completion, the resulting sheets are cooled to room temperature in a package of at least 3 pieces (RF Patent No. 2697301, publ. 08/13/19, IPC C21D 8/02, C22C 38/12, B21B 1/34).

Недостатком известного способа является высокая себестоимость производства из-за применения дорогостоящих легирующих элементов: хром, никель и медь, а также низкая производительность за счет необходимости длительного охлаждения в пакете не менее 3 штук.The disadvantage of this method is the high production cost due to the use of expensive alloying elements: chromium, nickel and copper, as well as low productivity due to the need for long-term cooling in a package of at least 3 pieces.

Технический результат изобретения состоит в повышении хладостойкости и коррозионной стойкости листового проката при сохранении высокой прочности, пластичности и ударной вязкости, снижении себестоимости.The technical result of the invention consists in increasing the cold resistance and corrosion resistance of sheet metal while maintaining high strength, ductility and impact strength, and reducing the cost.

Указанный технический результат достигается тем, что в способ производства листового проката с повышенной хладостойкостью и коррозионной стойкостью на реверсивном стане, включающем получение непрерывнолитой заготовки, ее нагрев и выдержку при температуре аустенизации, черновую прокатку, подстуживание на воздухе полученного подката, последующую чистовую прокатку на заданную толщину листа, ускоренное охлаждение готового проката, согласно изобретению, непрерывнолитую заготовку получают из стали, содержащей, мас.%, С≤0,065, Mn≤1,2, Si≤0,25, ≤0,05, (Cu+Cr+Ni)≤0,6, Nb≤0,045, Мо≤0,35, Р≤0,01, S≤0,002, железо и неизбежные примеси - остальное, при этом черновую прокатку производят с температурой конца деформации 880-980°С, чистовую прокатку до конечной толщины листа реализуют до температуры конца деформации 870-940°С, ускоренное охлаждение производят до температуры не выше 100°С при температуре начала ускоренного охлаждения не ниже 830°С и со скоростью охлаждения в диапазоне 20-90°С/сек.The specified technical result is achieved by the fact that in a method for the production of sheet metal with increased cold resistance and corrosion resistance on a reversing mill, including the production of a continuously cast billet, its heating and holding at the austenitizing temperature, rough rolling, cooling the obtained rolled stock in air, followed by finishing rolling to a predetermined thickness sheet, accelerated cooling of finished rolled products, according to the invention, a continuously cast billet is obtained from steel containing, wt%, C≤0.065, Mn≤1.2, Si≤0.25, ≤0.05, (Cu + Cr + Ni) ≤0.6, Nb≤0.045, Mo≤0.35, P≤0.01, S≤0.002, iron and inevitable impurities - the rest, while rough rolling is performed with a deformation end temperature of 880-980 ° C, finishing rolling to the final thickness of the sheet is realized up to the temperature of the end of deformation of 870-940 ° C, accelerated cooling is performed to a temperature of no higher than 100 ° C at the temperature of the beginning of accelerated cooling not lower than 830 ° C and with a cooling rate in the range of 20-90 ° C / sec.

Указанный технический результат достигается также тем, что в способе производства высокопрочного листового проката с повышенной хладостойкостью и коррозионной стойкостью на реверсивном стане, включающем получение непрерывнолитой заготовки, ее нагрев и выдержку при температуре аустенизации, черновую прокатку, подстуживание на воздухе полученного подката, последующую чистовую прокатку на заданную толщину листа, ускоренное охлаждение готового проката, согласно изобретению, непрерывнолитую заготовку получают из стали, содержащей, мас.%, С≤0,065, Mn≤1,2, Si≤0,25, Al≤0,05, (Cu+Cr+Ni)≤0,6, Nb≤ 0,045, Мо≤0,35, Р≤0,01, S≤0,002, железо и неизбежные примеси - остальное, при этом черновую прокатку производят с температурой конца деформации 880-980°С, чистовую прокатку до конечной толщины листа реализуют до температуры конца деформации 870-940°С, ускоренное охлаждение производят до температуры 250-420°С при температуре начала ускоренного охлаждения не ниже 830°С и скоростью охлаждения в диапазоне 20-90°С/сек.The specified technical result is also achieved by the fact that in the method for the production of high-strength sheet metal with increased cold resistance and corrosion resistance on a reversing mill, including the production of a continuously cast billet, its heating and holding at the austenitizing temperature, rough rolling, cooling the obtained rolled stock in air, followed by finishing rolling on a predetermined sheet thickness, accelerated cooling of finished rolled products, according to the invention, a continuously cast billet is obtained from steel containing, wt%, C≤0.065, Mn≤1.2, Si≤0.25, Al≤0.05, (Cu + Cr + Ni) ≤0.6, Nb≤ 0.045, Mo≤0.35, P≤0.01, S≤0.002, iron and inevitable impurities - the rest, while rough rolling is performed with a deformation end temperature of 880-980 ° C, finishing rolling to the final sheet thickness is carried out until the temperature of the end of deformation 870-940 ° C, accelerated cooling is performed to a temperature of 250-420 ° C at a temperature of the beginning of accelerated cooling not lower than 830 ° C and a cooling rate in the range 2 0-90 ° C / sec.

Кроме того, непрерывнолитая заготовка из стали дополнительно содержит титан в диапазоне 0,005-0,02% и ванадий не более 0,06%.In addition, the continuously cast steel billet additionally contains titanium in the range of 0.005-0.02% and vanadium not more than 0.06%.

Сущность изобретения состоит в следующем.The essence of the invention is as follows.

Содержания углерода не более 0,065% способствует повышению ее коррозионной стойкости за счет снижения неравномерности свойств по ее толщине проката в результате зональной ликвации.A carbon content of not more than 0.065% contributes to an increase in its corrosion resistance by reducing the unevenness of properties along its rolled thickness as a result of zonal segregation.

Марганец способствует твердорастворному упрочнению металла и повышению прочностных характеристик готового проката. В то же время повышение содержания марганца более 1,2% сопровождается повышением склонности к зональной ликвации, что негативно сказывается на коррозионных свойствах проката.Manganese contributes to the solid solution strengthening of the metal and the increase in the strength characteristics of the finished rolled product. At the same time, an increase in the manganese content of more than 1.2% is accompanied by an increase in the tendency to zonal segregation, which negatively affects the corrosion properties of rolled products.

Наличие кремния положительно влияет на процесс раскисления стали и способствует повышению прочностных характеристик производимых листов. В то же время увеличение содержания кремния более 0,25% сопровождается возрастанием количества силикатных включений, снижающих ударную вязкость и коррозионную стойкость металла. Кроме того, это приводит к ухудшению свариваемости готовых листов.The presence of silicon has a positive effect on the deoxidation process of steel and contributes to an increase in the strength characteristics of the produced sheets. At the same time, an increase in the silicon content of more than 0.25% is accompanied by an increase in the amount of silicate inclusions, which reduce the toughness and corrosion resistance of the metal. In addition, this leads to a deterioration in the weldability of the finished sheets.

Суммарное содержание хрома, никеля и меди в диапазоне не более 0,6% способствует повышению прочностных характеристик. В то же время, при суммарном содержании хрома, никеля и меди выше 0,6% существенно увеличивается себестоимость легирования без улучшения эксплуатационных свойств, т.е. ухудшаются экономические показатели производства.The total content of chromium, nickel and copper in the range of no more than 0.6% contributes to an increase in strength characteristics. At the same time, with the total content of chromium, nickel and copper above 0.6%, the cost of alloying significantly increases without improving the operational properties, i.e. the economic indicators of production are deteriorating.

Микролегирование стали ниобием способствует получению дислокационной микроструктуры стали, обеспечивающей сочетание требуемых прочностных и пластических свойств металла. Мелкодисперсные карбиды ниобия препятствуют росту зерна аустенита в процессе горячей прокатки, что способствует получению мелкозернистой структуры. Необходимое для этого содержание ниобия устанавливают не более 0,045%, это позволяет измельчить зерно микроструктуры, повысить прочность и вязкость горячекатаных листов. При содержании ниобия более 0,045% имеет место существенное ухудшение структуры осевой зоны проката и снижение стойкости к водородному растрескиванию.Microalloying of steel with niobium contributes to the formation of a dislocation microstructure of the steel, which provides a combination of the required strength and plastic properties of the metal. Fine niobium carbides inhibit the growth of austenite grains during hot rolling, which contributes to the formation of a fine grain structure. The niobium content required for this is set to no more than 0.045%, this allows the grain of the microstructure to be refined, to increase the strength and toughness of hot-rolled sheets. When the content of niobium is more than 0.045%, there is a significant deterioration in the structure of the axial zone of rolled products and a decrease in resistance to hydrogen cracking.

Легирование молибденом повышает прочность и коррозионную стойкость металла. Однако при увеличении его содержания возрастает себестоимость легирования, поэтому концентрацию молибдена ограничивают величиной Мо≤0,35%.Alloying with molybdenum increases the strength and corrosion resistance of the metal. However, with an increase in its content, the cost of alloying increases; therefore, the concentration of molybdenum is limited to Mo≤0.35%.

Алюминий необходим для раскисления и модифицирования стали. Связывая азот в нитриды, он подавляет его негативное воздействие на свойства листов. Однако при этом он склонен к образованию неметаллических включений на основе алюминатов. Это обуславливает необходимость снижения содержания алюминия в рассматриваемом составе до уровня ≤0,05%, для получения высокой коррозионной стойкости.Aluminum is essential for deoxidizing and modifying steel. By binding nitrogen to nitrides, it suppresses its negative effect on the properties of sheets. However, at the same time, it is prone to the formation of non-metallic inclusions based on aluminates. This makes it necessary to reduce the aluminum content in the composition under consideration to a level of ≤0.05%, to obtain high corrosion resistance.

Сталь предложенного состава содержит в виде примесей не более 0,01% фосфора и не более 0,002% серы. При указанных предельных концентрациях эти элементы в горячекатаном листовом прокате из стали предложенного состава не оказывают заметного негативного воздействия на механические и эксплуатационные свойства полос, тогда как их удаление из расплава существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс. Увеличение концентрации этих вредных примесей, особенно - серы, выше предложенных значений существенно ухудшает показатели коррозионной стойкости полос и, в особенности, хладостойкость, т.е. ударную вязкость при отрицательных температурах.Steel of the proposed composition contains in the form of impurities no more than 0.01% phosphorus and no more than 0.002% sulfur. At the specified limiting concentrations, these elements in hot-rolled sheet steel of the proposed composition do not have a noticeable negative effect on the mechanical and operational properties of the strips, while their removal from the melt significantly increases production costs and complicates the technological process. An increase in the concentration of these harmful impurities, especially sulfur, above the proposed values significantly worsens the corrosion resistance of the strips and, in particular, the cold resistance, i.e. impact strength at low temperatures.

Дополнительно сталь может содержать ванадий и титан. V≤0,06% позволяет сохранить высокий уровень низкотемпературной вязкости и свариваемости без дальнейшего повышения прочностных свойств листового проката.Additionally, the steel may contain vanadium and titanium. V≤0.06% allows maintaining a high level of low-temperature toughness and weldability without further increasing the strength properties of sheet metal.

Титан в диапазоне 0,005-0,02% позволяет уменьшить вероятность образования крупных включений нитридов титана в осевой зоне проката, которые могут снизить стойкость к водородному и сероводородному растрескиванию.Titanium in the range of 0.005-0.02% reduces the likelihood of the formation of large inclusions of titanium nitrides in the axial zone of the rolled product, which can reduce the resistance to hydrogen and hydrogen sulfide cracking.

Реверсивная черновая прокатка в высокотемпературном интервале, которую заканчивают в температурном интервале 880-980°С, обеспечивает получение однородной структуры подката путем измельчения зерна аустенита за счет процессов рекристаллизации. В ходе многопроходной черновой прокатки аустенитное зерно интенсивно измельчается. Экспериментально установлено, что при температуре конца черновой прокатки непрерывнолитой заготовки ниже 880°С металл входит в неблагоприятную для прохождения рекристализационных процессов температурную область. Это может привести к снижению уровня механических свойств и коррозионной стойкости готовой продукции за счет появления микроструктурной неоднородности.Reverse rough rolling in the high-temperature range, which is completed in the temperature range of 880-980 ° C, provides a homogeneous rolled stock structure by refining the austenite grain due to recrystallization processes. During multi-pass rough rolling, the austenite grain is intensively refined. It has been experimentally established that at the temperature of the end of rough rolling of a continuously cast billet below 880 ° C, the metal enters a temperature region unfavorable for the passage of recrystallization processes. This can lead to a decrease in the level of mechanical properties and corrosion resistance of the finished product due to the appearance of microstructural inhomogeneity.

Подстуживание подката и его последующая чистовая прокатка с окончанием в температурном интервале 870-940°С ведет к процессам дисперсионного упрочнения и измельчения зерен, добавляет развитие текстуры и образование субзерен. Субзеренное упрочнение имеет определяющее значение в формировании механических и эксплуатационных свойств готового проката.The cooling of the rolled stock and its subsequent finish rolling, ending in the temperature range of 870-940 ° C, leads to the processes of precipitation hardening and grain refinement, adds the development of texture and the formation of subgrains. Subgrain hardening is of decisive importance in the formation of mechanical and operational properties of finished rolled products.

Ускоренное охлаждение готового проката начинают после выхода его из стана с температуры не ниже 830°С и скоростью охлаждения в диапазоне 20-90°С/сек.Accelerated cooling of finished rolled products begins after it leaves the mill with a temperature of at least 830 ° C and a cooling rate in the range of 20-90 ° C / sec.

По первому варианту ускоренное охлаждение производят до температуры не выше 100°С, по второму варианту - до температуры 250-420°С. Это обеспечивает формирование в готовом прокате мелкозернистой феррито-бейнитной структуры, позволяющей достигнуть требуемого уровня механических и коррозионных свойств.According to the first option, accelerated cooling is performed to a temperature not exceeding 100 ° C, according to the second option - to a temperature of 250-420 ° C. This ensures the formation of a fine-grained ferrite-bainitic structure in the finished rolled product, which makes it possible to achieve the required level of mechanical and corrosive properties.

Ускоренное охлаждение готового проката до температуры свыше 420°С не позволяет достигнуть необходимого протекания фазовых превращений и приводит к сохранению значительного количества феррита в структуре проката. Это обуславливает снижение прочностных свойств готового изделия ниже допустимого предела.Accelerated cooling of finished rolled products to temperatures above 420 ° C does not allow achieving the required phase transformations and leads to the retention of a significant amount of ferrite in the structure of rolled products. This causes a decrease in the strength properties of the finished product below the permissible limit.

Ускоренное охлаждение в диапазоне 100-250°С не позволяет получить необходимую равномерность распределения температуры по площади проката. Это связано с тем, что в различных местах по площади проката давления образовавшегося пара не хватает, чтобы создать «паровую рубашку» и происходит эффект прямого отвода тепла в охлаждающую воду. При охлаждении проката до температуры не выше 100°С «паровая рубашка» не образуется, и температура по площади проката распределяется равномерно за счет реализации механизма прямого отвода тепла.Accelerated cooling in the range of 100-250 ° C does not allow obtaining the necessary uniformity of temperature distribution over the rolled area. This is due to the fact that in different places in the area of the rolled product the pressure of the generated steam is not enough to create a "steam jacket" and the effect of direct heat transfer to the cooling water takes place. When rolled products are cooled to a temperature not exceeding 100 ° C, a "steam jacket" is not formed, and the temperature is evenly distributed over the area of the rolled product due to the implementation of the direct heat removal mechanism.

Применение способа поясняется примером его реализации при производстве на реверсивном стане 5000 листового проката повышенной коррозионной стойкости:The application of the method is illustrated by an example of its implementation in the production of sheet metal with increased corrosion resistance at a reversing mill 5000:

Пример реализации по 1 варианту: в конвертерном цехе производили изготовление непрерывнолитой заготовки из стали, содержащей, мас.%: С=0,049; Mn=1,03; Si=0,18; Al=0,033; Cu+Cr+Ni=0,29; Nb=0,025; Мо=0,009; Р=0,007; S=0,0011; железо и неизбежные примеси - остальное. Состав полученной легирующей композиции полностью соответствовал заявленному содержанию элементов.An example of implementation according to option 1: in the converter shop, a continuously cast billet was manufactured from steel containing, wt%: C = 0.049; Mn = 1.03; Si = 0.18; Al = 0.033; Cu + Cr + Ni = 0.29; Nb = 0.025; Mo = 0.009; P = 0.007; S = 0.0011; iron and inevitable impurities are the rest. The composition of the resulting alloying composition fully corresponded to the declared content of elements.

Далее осуществляли нагрев непрерывнолитой заготовки, после выдачи заготовки из печи осуществляли ее черновую прокатку на реверсивном стане 5000 с температурой конца черновой прокатки 950°С. Затем производили подстуживание полученного подката на рольганге стана путем его естественного охлаждения на воздухе до температуры начала чистовой прокатки. Чистовую прокатку подката после подстуживания осуществляли при температуре конца чистовой прокатки 892°С. Ускоренное охлаждение готового проката производили до температуры 20°С, при температуре начала ускоренного охлаждения 845°С и скорости охлаждения 32°С/сек.Next, the continuously cast billet was heated; after the billet was discharged from the furnace, it was roughly rolled on a reversing mill 5000 with a rough rolling end temperature of 950 ° C. Then, the obtained rolled stock was cooled on the rolling table of the mill by natural cooling in air to the temperature of the beginning of finishing rolling. Finish rolling of the rolled stock after cooling was carried out at the temperature of the finish rolling end of 892 ° C. Accelerated cooling of finished rolled products was carried out to a temperature of 20 ° C, at an accelerated cooling start temperature of 845 ° C and a cooling rate of 32 ° C / sec.

Пример реализации по 2 варианту: в конвертерном цехе производили изготовление непрерывнолитой заготовки из стали, содержащей, масс. %: С=0,06; Mn=0,93; Si=0,19; Al=0,03; Cu+Cr+Ni=0,2; Nb=0,025; Мо=0,002; Р=0,008; S=0,0013; железо и неизбежные примеси - остальное. Состав полученной легирующей композиции полностью соответствовал заявленному содержанию элементов.An example of implementation according to option 2: in the converter shop, a continuously cast billet was manufactured from steel containing, mass. %: C = 0.06; Mn = 0.93; Si = 0.19; Al = 0.03; Cu + Cr + Ni = 0.2; Nb = 0.025; Mo = 0.002; P = 0.008; S = 0.0013; iron and inevitable impurities are the rest. The composition of the resulting alloying composition fully corresponded to the declared content of elements.

Далее осуществляли нагрев непрерывнолитой заготовки, после выдачи заготовки из печи осуществляли ее черновую прокатку на реверсивном стане 5000 с температурой конца черновой прокатки 920°С. Затем производили подстуживание полученного подката на рольганге стана путем его естественного охлаждения на воздухе до температуры начала чистовой прокатки. Чистовую прокатку подката после подстуживания осуществляли при температуре конца чистовой прокатки 900°С. Ускоренное охлаждение готового проката производили до температуры 349°С, при температуре начала ускоренного охлаждения 837°С и скорости охлаждения 28°С/сек.Next, the continuously cast billet was heated; after the billet was dispensed from the furnace, it was roughly rolled on a reversing mill 5000 with a rough rolling end temperature of 920 ° C. Then, the obtained rolled stock was cooled on the rolling table of the mill by natural cooling in air to the temperature of the beginning of finishing rolling. Finishing rolling of the rolled stock after cooling was carried out at a temperature of the finish rolling end of 900 ° C. Accelerated cooling of finished rolled products was carried out to a temperature of 349 ° C, at an accelerated cooling start temperature of 837 ° C and a cooling rate of 28 ° C / sec.

Механические свойства готового проката определяли на поперечных образцах. Температурно-деформационный режим прокатки обеспечил получение мелкозернистой феррито-бейнитной структуры с высоким уровнем прочностных и пластических характеристик. Испытания на статическое растяжение осуществляли на плоских образцах по ГОСТ 1497, а на ударный изгиб на образцах с V-образным надрезом по ГОСТ 9454 при температуре -20°С, на ударный изгиб на образцах с U-образным надрезом по ГОСТ 9454 при температуре -60°С. Полученные механические свойства приведены в таблице 1.The mechanical properties of the finished rolled products were determined using transverse samples. The temperature-deformation mode of rolling provided a fine-grained ferrite-bainite structure with a high level of strength and plastic characteristics. Static tensile tests were carried out on flat specimens in accordance with GOST 1497, and for impact bending on specimens with a V-notch in accordance with GOST 9454 at a temperature of -20 ° C, for impact bending on specimens with a U-shaped notch in accordance with GOST 9454 at a temperature of -60 ° C. The obtained mechanical properties are shown in Table 1.

Проведенные испытания коррозионных свойств полученного проката показали достаточно высокие значения стойкости к водородному растрескиванию (HIC), которая в растворе А по NACE ТМ 0284-2016 с рН=6,1 при содержании H2S=2300-2800 ppm составляет CLR=0, CTR=0, CSR=0. Стойкость к сероводородному растрескиванию под напряжением, оцениваемому по NACE ТМ 0177 метод А с нагрузкой при испытаниях не менее 263 МПа была подтверждена на каждом варианте производства - образцы не разрушились за базовое время 720 часов. Таким образом, полученный прокат характеризуется высокой коррозионной стойкостью в условиях промышленной эксплуатации наряду с высоким уровнем механических свойств. Это позволяет считать, что применение предложенного способа прокатки обеспечивает достижение требуемого технического результата.The conducted tests of the corrosion properties of the obtained rolled products showed rather high values of resistance to hydrogen cracking (HIC), which in solution A according to NACE TM 0284-2016 with pH = 6.1 and H2S content = 2300-2800 ppm is CLR = 0, CTR = 0 , CSR = 0. Resistance to hydrogen sulfide stress cracking, assessed according to NACE TM 0177 method A with a test load of at least 263 MPa, was confirmed at each production option - the samples did not fail during the base time of 720 hours. Thus, the resulting rolled products are characterized by high corrosion resistance in industrial operation along with a high level of mechanical properties. This allows us to consider that the application of the proposed rolling method ensures the achievement of the required technical result.

Технико-экономические преимущества рассматриваемого изобретения состоят в том, что предложенные температурно-деформационные режимы производства позволяют в наибольшей степени использовать все механизмы упрочнения низколегированной стали данного химического состава: измельчение зерен микроструктуры, дислокационное упрочнение, дисперсионное твердение, анизотропия структуры и свойств. Использование предложенного способа для производства листового проката из низколегированной стали на реверсивном стане позволит повысить коррозионную стойкость готового проката при сохранении высокой прочности, пластичности и ударной вязкости.The technical and economic advantages of the invention under consideration are that the proposed temperature-deformation modes of production make it possible to use to the greatest extent all the mechanisms of hardening of low-alloy steel of a given chemical composition: grain refinement of the microstructure, dislocation hardening, precipitation hardening, anisotropy of structure and properties. The use of the proposed method for the production of sheet products from low-alloy steel on a reversing mill will increase the corrosion resistance of the finished product while maintaining high strength, ductility and impact strength.

Claims

1. A method of obtaining high-strength thick-plate steel products on a reversing mill, including obtaining a continuously cast billet from steel, heating and holding it at austenitizing temperature, rough rolling, cooling the obtained rolled stock in air, subsequent finishing rolling to a given sheet thickness, accelerating cooling of the finished rolled stock, which is different in that the continuously cast billet is obtained from steel containing, wt%, C≤0.065, Mn≤1.2, Si≤0.25, Al≤0.05, (Cu + Cr + Ni) ≤0.6, Nb ≤0.045, Mo≤0.35, P≤0.01, S≤0.002, iron and inevitable impurities - the rest, while rough rolling is carried out with a deformation end temperature of 880-980 ° C, finishing rolling to the final sheet thickness is carried out to a temperature end of deformation 870-940 ° C, accelerated cooling is carried out to a temperature not higher than 100 ° C at a temperature of the beginning of accelerated cooling not lower than 830 ° C and with a cooling rate in the range of 20-90 ° C / sec.

2. A method of obtaining high-strength thick-plate steel products on a reversing mill, including obtaining a continuously cast billet from steel, heating and holding it at austenitizing temperature, rough rolling, cooling the obtained rolled stock in air, subsequent finishing rolling to a given sheet thickness, accelerating cooling of the finished rolled stock, which is different in that the continuously cast billet is obtained from steel containing, wt%, C≤0.065, Mn≤1.2, Si≤0.25, Al≤0.05, (Cu + Cr + Ni) ≤0.6, Nb ≤0.045, Mo≤0.35, P≤0.01, S≤0.002, iron and inevitable impurities - the rest, while rough rolling is carried out with a deformation end temperature of 880-980 ° C, finishing rolling to the final sheet thickness is carried out to a temperature end of deformation 870-940 ° C, accelerated cooling is carried out to a temperature of 250-420 ° C at a temperature of the beginning of accelerated cooling not lower than 830 ° C and a cooling rate in the range of 20-90 ° C / sec.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the continuously cast steel billet additionally contains titanium in the range of 0.005-0.02%.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the continuously cast steel billet additionally contains vanadium not more than 0.06%.