Разработка технологий горячей прокатки листа на непрерывном продольно-клиновом стане

В настоящее время обеспечение высокого качества тонкого проката (0,6–2,0 мм) является наиболее перспективным направлением развития производства горячекатаных полос [95-100]. Горячекатаные полосы можно использовать взамен более дорогого холоднокатаного. При производстве сверхтонких холоднокатаных полос применение тонких горячекатаных полос в качестве подката, позволяет значительно снизить себестоимость последних (минимум на 20%) [101]. Однако замена холоднокатаных полос горячекатаным возможна лишь в том случае, когда горячекатаный прокат будет полностью удовлетворять ряду технологических требований, т.е. иметь удовлетворительную микроструктуру и требуемый уровень механических свойств и т.д.

Эффективным инструментом воздействия на формирование структуры и свойств стали является целенаправленная горячая прокатка листов на соответствующем стане в сочетании с контролируемым охлаждением [102]. Поэтому использование резервов повышения качества листов за счет совершенствования конструкции стана и температурно-деформационных режимов прокатки становится одной из важнейших задач, стоящих перед производителями проката.

Известно, что горячая деформация аустенита с контролируемым температурно-деформационным режимом и последующее охлаждение проката является одним из наиболее эффективных способов повышения свойств проката [103]. Разработаны и активно используются многочисленные схемы термомеханической обработки (ТМО) проката. При производстве углеродистых листов большой интерес представляют схема ТМО с получением структуры перлита, основанная на пластической деформации стали в аустенитном состоянии и последующем изотермическом превращении аустенита в перлитной области.

При прочих равных условиях увеличение скорости охлаждения приводит к повышению прочностных свойств прокатанного металла [104]. При этом снижается пластические свойства. При очень высокой скорости охлаждения на поверхности полосы образовывается подкаленный слой металла. К несоответствию механических свойств горячекатаного проката к требованиям стандартов, т.е. к получению брака, может привести неоднородность микроструктуры по толщине полосы, повышенная твердость и «хрупкость» подкаленной поверхности.

Таким образом, микроструктура горячекатаных тонких полос, произведенных на известных станах, часто характеризуется значительной разнозернистостью (крупное зерно на поверхности), что приводит при использовании такого металла для холодной штамповки к образованию различных дефектов [104, с.23 – 26]. Основной причиной разнозернистости тонких полос является неправильное назначение температурно-деформационных режимов прокатки и охлаждения.

Поскольку станы горячей прокатки существенно различаются между собой по конструкции (по количеству и расположению клетей, моталок, длине промежуточных и отводящих рольгангов, мощности главных приводов и др.), технология производства на них листовой продукции отличается. Технологические решения, эффективные для одного стана, часто оказываются неприемлемыми для другого [105]. Поэтому, исследование влияния температурных режимов прокатки и смотки, а также режимов охлаждения полос на качество горячекатаного проката, прокатанных на новом стане имеет большое значение.

Целью данной главы является исследование влияния температурно-деформационных режимов прокатки и охлаждения на закономерность формирования структуры полос из стали Ст3сп, прокатанных на новом продольно-клиновом стане.