Kontinuálne žíhané plechy a pásy s dvojfázovou štruktúrou a spôsob ich výroby

Číslo patentu: U 6736

Dátum: 02.04.2014

Autori: Juhar Ľuboš, Zimovčák Peter

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

m) SK ÚŽITKOVÝ VZOR 3 6(22) Pátum podania prihlášky 24. S. 2013 (13) Druh dokumentu Y(32) Dátum podania prioritnej prihlášky (51) Int CL 0014001organizácia priority CZZC 38/00(43) Dátum zverejnenia prihlášky 2. 10. 2013 Vestník UPV SR č. 10/2013ÚRAD (45) Dátum oznámenia o zápise PRIEMYSELNÉHO úžitkového vzoru 2. 4. 2014 VLASTNÍCTVA Vestmk UPV SR č. 04/2014 SLOVENSKEJ REPUBLIKY (47) Dátum zápisu a spristupneniaúžitkového vzoru verejnosti 24. 2. 2014(62) Číslo pôvodnej prihlášky v prípade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej patentovej prihlášky v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihlášky(54) Názov Kontinuálne žíhané plechy a pásy s dvojfázovou štruktúrou a spôsob ich výrobyKontinuálne žíhanć plechy a pásy s dvojfázovou štruktúrou ferit a martenzít a minimálnou medzou pevnosti 450 MPa sú charakteristické tým, že oceľ je legovaná uhlíkom v roĽnedzí 0,03 - 0,10 hmotn. , mangánom 1,20 - 2,00 hmotn. , chrómom v rozmedzí 0,40 - 0,70 hmotn. v celkovom množstve a prísadami ďalších prvkov v rozmedzí kremík maximálne 0,10 hmotn. , fosfor maximálne 0,025 hmotn. , síra maximálne 0,020 hmotn. , hliník minimálne 0,020 hmotn. , dusik maximálne 0,012 hmotn. ),niób maximálne 0,050 hmotn. , molybdén maximálne 0,060 hmotn. , vanád maximálne 0,050 hmotn. ), nike maximálne 0,50 hmotn. , med maximálne 0,50 hmotn. ) v celkovom množstve a zvyšok je železo a sprievodné nečistoty. Spôsob výroby kontinuálne žihaných plechov a pásov s dvojfázovou štruktúrou je charakteristických tým, že ocel sa valcuje za tepla s teplotou dovalcovania 850 - 950 °C a s teplotou zvinovania 500 - 750 °C. Za tepla valcovaný pás je morený a valcovaný za studena redukciou 45 až 85 na finálny pás s hrúbkou 0,4 - 2,5 mm a kontinuálne žíhaný pri teplote 720 - 820 °C, pričom vyžíhaný pás je prehladený a rovnaný s celkovým predĺžením 0,3 - 2,0 .Technické riešenie sa týka kontinuálne žíhaných žiarovo pozinkovaných alebo nepovlakovaných plechov a pásov s dvojfázovou štruktúrou ferit amartenzit a minimálnou medzou pevnosti 450 MPa a spôsobu ich výroby.Dvojfázové ocele sú charakteristické deñnovanou distribúciou martenzitu vo feritickej matrici. Podiel martenzitu je cca. 20 . Štandardným postupom výroby za studena valcovaných DP oceli je žihanie na interkritickú teplotu odpovedajúcu 20 austenitu a následné ochladzovanie nadkritíckou rýchlosťou na vytvorenie martenzitu. Pri žíhaní dochádza k obohateníu austenitu uhlikom. Dvojfázové ocele je možné vyrábať s použitím legovania chrómom, molybdénom alebo chrómom spolu s molybdénom v kombinácii s ďalšími prvkami ako uhlík, mangán, kremík, fosfor, vanád, niób, pričom prídavok nióbu spôsobuje zjemnenie zrna, a tým prispieva k zvýšeniu pevnosti až o 100 MPa. Feriticko-martenzitickú štruktúru je možné dosiahnuť aj zvýšením obsahu mangánu v bežných oceliach na hodnotu 3 .Dovalcovacia teplota za studena valcovanej dvojfázovej ocele sa pohybuje tesne nad teplotou Ag. Dovalcovanie pri tejto teplote jednak urýchľuje feritickú transformáciu, ale súčasne zabraňuje tvorbe deformačne spevneného feritu, ktorý znižuje plastické vlastnosti materiálu. Rýchlosť ochladzovania pásu po dovalcovaní a zvinovacie teploty musia byť nastavené tak, aby ochladzovanie bolo ukončené pri teplote nad B, (Bainit start, začiatok bainitickej transformácie) a výsledná štruktúra bola tvorená feritickou matricou s rovnomeme distribuovaným perlitom, čo umožní následné valcovanie za studena pri nižších deformačných odporoch ako v prípade defonnačne spevneného feritu, resp. v kombinácii s prítomnosťou zmesných štruktúr typu ferit - perlit - bainit - martenzit.Za studena valcované dvojfázove ocele a za studena valcované a povlakované dvojfázové ocele sú vyrábané cestou tepelného spracovania pozostávajúceho z interkritického žiliania v dvojfázovej oblasti austenit ferit. V interkritickej oblasti sa vytvára riadené množstvo austenitu, pričom teplota interkritického žihania riadi rovnováhu objemového podielu austenitu a teda jeho obsah uhlíka. Pri vyšších teplotách sa vytvára väčší podiel austenitu, ale jeho obsah uhlíka je nižší, čo ho robí menej stabilným. Pri nižších teplotách sa vytvára menší objem viac stabilného austenitu, s vyšším obsahom uhlíka.Teplota ukončenia ochladzovania musí byť nižšia ako M, (martensit start, teplota začiatku martenzitickej premeny) a dostatočne nízka na to, aby nedošlo k predčasnému ukončeniu transformácie austenitu na ferit. Rýchlosť ochladzovania z interkritickej teploty musí byť dostatočne vysoká na to, aby došlo k transformácii austenitu na martenzit, a to v prípade povlakovaných dvojfázových oceli ešte pred vstupom pásu do povlakovacieho kúpeľa (žiarové povlakovanie). Legujúce prvky majú vplyv na kinetiku transformácii počas kontinuálneho žíhania.Na dosiahnutie dvojfázovej mikroštruktúry musí rýchlosť ochladzovania narastať s poklesom obsahu legujúcich prvkov, pričom vplyv chrómu a molybdénu na kritickú rýchlosť ochladzovania je 1,3- resp. 2,7-krát vyšší ako vplyv mangánu. Kritická rýchlosť ochladzovania potrebná na vytvorenie dvojfázovej štruktúry nie je ovplyvnená vzájomnou náhradou mangánu, chrómu alebo molybdénu. Medza pevnosti R, stúpa s rastúcou rýchlosťou ochladzovania. Existuje určitá optimálna rýchlosť ochladzovania, ktorá minimalizuje potrebné legovanie. Obsah prvku v hmot. percentách a typ iegujúcich prvkov má vplyv na rozsah rýchlosti ochladzovania, v ktorom sú dosahované optimálne hodnoty medze klzu R, a pomeru RJRm. Obsah legujúcich prvkov musí narastať a rovnako ako v prípade medze pevnosti aj tu existuje optimálna rýchlosť ochladzovania, ktorá vyžaduje minimum legovania. Dôvodom na existenciu optimálnej rýchlosti ochladzovania s minimálnym legovaním je /l/ potreba vysokého obsahu legujúcich prvkov na stabilizáciu austenitu pri transformácii na martenzit v oblasti pomalého ochladzovania a /2/ spevnenie feritickej matrice veľkým podielom rozpusteného uhlíka v dôsledku skrátenia času dostupného pre difúziu C do austenitu v oblasti rýchleho ochladzovania. Doterajšie koncepcie za studena valcovaných a žiarovo pozinkovaných oceli vyrábaných na kontinuálnych linkách využívajú legovaníe uhlík - mangán - chróm - molybdén uvedené v tabuľke l podľa normy EN 10346 2009.Tab. 1 Príklad chemického zloženia dvofázov ch oceliPri výrobe ocele legovanej molybdénom sa v kyslíkových konvertoroch pridáva do vsádzky legúra FeMo,Legúra FeMo má vysokú teplom tavenia, a preto v ďalších technologických krokoch výroby sa nedá už celkový obsah molybdénu v oceli regulovať. Legúra FeCr má nižšiu teplotu tavenia ako FeMo a môže sa pridávať do ocele počas odlievania do panvy. Ďalšie legovanie FeCr je možné ešte v procese mimo pecného spra covania ocele. Cena legúry FeMo je v porovnaní s cenou FeCr 6 až 7-krát vyššia, čo sa podieľa na výške výrobných nákladov na tonu ocele.Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňujú kontinuálne žlhané plechy a pásy s dvojfázovou štruktúrou a spôsob ich výroby z nlzkouhlíkovej ocele legovanej mangánom a chrómom, ktoré zabezpečia požadovanú štruktúru s podielom martenzitu 10 - 30 a s dosiahnutím požadovaných hodnôt mechanických vlastností podľa nasledovného chemického zloženia ocele uhlík 0,03 - 0,10 hmotn. , mangán 1,20 - 2,00 hmotn. , chróm 0,40 - 0,70 hmotn. a prísady ďalších prvkov v rozmedzí kremík maximálne 0,10 hmotn. ,fosfor maximálne 0,025 hmotn. , síra maximálne 0,020 hmotn. , hlinü( minimálne 0,020 hmotn. , dusik maximálne 0,012 hmotn. , niób maximálne 0,050 hmotn. , molybdén maximálne 0,060 hmotn. , vanád maximálne 0,050 hmotn. , nikel maximálne 0,50 hmotn. , meď maximálne 0,50 hmotn. a zvyšok je železo a sprievodné nečistoty, tabuľka 2Chemický Chemické zloženie hm.Spôsob výroby kontinuálne žihaných plechov a pásov s dvojfázovou štruktúrou podľa technického riešenia začína krokom, keď je oceľ odlievaná na zariadení plynulého odlievania. V ďalšom kroku sa valcuje za tepla s teplotou dovalcovania 850 - 950 °C a s teplotou zvinovania S 00 - 750 °C na zabezpečenie mäkkej feriticko-perlitíckej štruktúry na ďalšie valcovanie za studena. Následne je teplý pás morený a valcovaný za studena redukciou 45 až 85 na finálny pás s hrúbkou 0,4 - 2,5 mm. Finálne spracovanie na kontinuálnej žiarovo pozinkovacej linke pozostáva zo žíhania pri teplote 720 ~ 820 °C a následného ochladenia pásu na teplotu 465 - 520 °C pred vstupom do zinkovej taveniny. Nasleduje žiarové pozinkovanie v tavenine zinku s teplotou 455 - 475 °C a hladenie a rovnanie pásu s celkovým predlžením 0,3 ~ 2,0 .Hodnoty mechanických vlastností v priečnom smere na smer valcovania vyrobeného pásu touto technológiou dosahujú nasledovné hodnoty R, 260 - 340 MPa Rm min. 450 MPa A 30 min. 27 nwm min. 0,16 BH min. 30 MPa.Príkladom uskutočnenia kontinuálnych žíhaných plechov a pásov s dvojfázovou štruktúrou a spôsobu ich výrobyje technológia výroby tavby v kyslíkovom konvertore a mimopecným spracovaním ocele, ktorá vedie k výrobe ocele tohto chemického zloženia v hmotnostných percentách 0,052 C 1,531 Mn 0,025 Si 0,014 P 0,004 S 0,053 Al 0,002 Mo 0,001 Ti 0,002 V 0,002 Nb 0,018 Cu 0,009 Ni 0,584 Cr 0,008 N zvyšok železo a sprievodné prvky. Oceľ je plynule odliata do brám napr. s hrúbkou 220 mm a dĺžkou 8 m. Brámy sú pred valcovaním za tepla ohriate v narážacej peci na vyberaciu teplotu napr. 1232 °C s teplotami v jednotlivých zónach a dĺžkou pobytu v peci tak, aby bola dosiahnutá homogénna teplota v celom objeme brámy. Po predvalcovani v prípravnom poradí predvalok hrúbky napr. 41 mm vstupuje do prvej stolice hotovného poradia teplej širokopásovej trate pri priememej teplote napr. 1053 °C a je dovalcovaný v poslednej stolici pri priememej teplote napr. 892 °C na teplý pás hrúbky napr. 3,0 mm. Pás je zvinovaný pri teplote napr. 584 °C. Zvitok je po morení v kyseline soľnej valcovaný za studena na hrúbku napr. 1,2 mm celkovou redukciou 60,0 . Finálne spracovanie na kontinuálnej žiarovo pozinkovacej linke pozostáva zo žíhania v interkrítickej oblasti pri teplote napr. 775 °C a rýchlosti pohybu pásu linkou približne 90 rn/min a následného ochladenia pásu na teplotu 485 °C rýchlosťou 38 °C/s pred jeho vstupom do zinkovej taveniny. Nasleduje žiarové pozinkovanie v tavenine zinku s teplotou 462 °C, hladenie materiálu a rovnanie pásu s celkovým predlžením napr. 0,6 .Uvedeným postupom je získaný materiál s hodnotami mechanických vlastností v priečnom smere na smer valcovania R 90 302 MPa Rm 497 MPa A 30 30,5 n 1 oUE 0,18 BH 66 MPa.Kontinuálne žíhané plechy a pásy s dvojfázovou štruktúrou a spôsob ich výroby podľa technického riešenia je využiteľný v hutníckych kombinátoch vybavených potrebnými výrobnými kapacitami, ktorých požadované parametre vyplývajú z podstaty technického riešenia. Ďalšou možnosťouje spracovanie za tepla valcovaného pásu na kontinuálnych žiarovo pozinkovacích linkách bez predchádzajúceho valcovania za studena alebo spracovanie za tepla resp. za studena valcovaného pásu na kontinuálnych žíhacích linkách.l. Kontinuálne žihané plechy a pásy s dvojfázovou štruktúrou ferit amartenzit a minimálnou medzou pevnosti 450 MPa, v y z n a č uj ú c e s a tý m , že oceľ je legovaná uhlíkom v rozmedzí 0,03 - 0,10 hmotn. , mangánom 1,20 - 2,00 hmotn. , chrómom v rozmedzí 0,40 - 0,70 hmotn. v celkovom množstve a prísadami ďalších prvkov v rozmedzí kremík maximálne 0,10 hmotn. , fosfor maximálne 0,025 hmotn. ,síra maximálne 0,020 hmotn. , hliník minimálne 0,020 hmotn. , dusík maximálne 0,012 hmotn. , niób maximálne 0,050 hmotn. , molybdén maximálne 0,060 hmotn. , vanád maximálne 0,050 hmotn. , nikel maximálne 0,50 hmotn. , med maximálne 0,50 hmotn. v celkovom množstve a zvyšok je železo a sprievodné nečistoty, 2. Spôsob výroby kontinuálne žíhaných plechov a pásov s dvojfázovou štruktúrou podľa nároku l, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že oceľ sa valcuje za tepla s teplotou dovalcovania 850 - 950 °C a s teplotou zvinovania 500 - 750 °C, za tepla valcovaný pás je morený a valcovaný za studena redukciou 45 až 85 na finálny pás s hrúbkou 0,4 - 2,5 mm a kontinuálne žíhaný pri teplote 720 - 820 °C, pričom vyžíhaný pás je prehladený a rovnaný s celkovým predĺžením 0,3 - 2,0 . s

MPK / Značky

MPK: C22C 38/04, C22C 38/18, C21D 8/00

Značky: spôsob, strukturou, dvojfázovou, žíhané, pásy, kontinuálně, výroby, plechy

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-u6736-kontinualne-zihane-plechy-a-pasy-s-dvojfazovou-strukturou-a-sposob-ich-vyroby.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kontinuálne žíhané plechy a pásy s dvojfázovou štruktúrou a spôsob ich výroby</a>

Podobne patenty