Технология и особенности производства холоднокатаной ленты в ЛПЦ-8 ОАО «ММК»

Охлаждение  на воздухе сварных соединений полос  таких сталей приводит к образованию  в шве и вблизи шва узкой  полоски мартенсита высокой твердости. Такая структура типична для высокотемпературной обработки с большими скоростями и степенями обжатия при отсутствии паузы между деформированием и закалкой. Наличие в швах зон повышенной (до 400-600 HV) твердости протяженностью 3-6 мм резко охрупчивает соединения полос и делает невозможными даже их транспортировку через непрерывный травильный агрегат, а тем более безобрывную холодную прокатку укрупненных сваркой рулонов. Кроме образования в шве хрупких структур, приводящих к резкому снижению пластичности сварных соединений, полученных стыковой контактной сваркой, порывам в значительной мере способствует вторичная ферритно-перлитная строчечность, а также загрязненность концов полос вытянутыми при горячей прокатке включениями оксидов или сульфидов марганца, как у полос из стали 65Г. Строчечные включения при осадке разворачиваются и выходят на поверхность у стыка. После зачистки грата места выхода строчечных включений могут провоцировать трещины и приводить и конечном счете к разрушению швов при изгибах в НТА. Следовательно, следует ограничивать припуски на осадку при сварке полос с ярко выраженной строчечностью, снижая степень деформации металла вблизи шва. Пластичность полос повышают термической обработкой швов повторным нагревом их в электродах сварочной машины.

Термообработка  сварных соединений широких полос  на сварочных машинах типа Л-1700М и узких на машинах типа КСО 3201 внедрялась на ОАО "ММК" впервые в нашей стране. Главной задачей при этом было обеспечить равномерность нагрева стыков по ширине полос.

Сварку полос из легированных сталей с повышенным содержанием углерода осуществляют на режимах, используемых для сварки полос из низкоуглеродистых сталей. Если при этом соблюдаются условия, предупреждающие появление окисных пленок и возможность удаления их из стыка, то есть обеспечено устойчивое (без перерывов) оплавление достаточной интенсивности, а также быстрая осадка, чтобы к моменту полного закрытия зазора между торцами их температура была выше температуры плавления окислов, обычно удается получать соединения без дефектов их формирования.

Для обеспечения настройки реализуемых режимов нагрева сварных швов и подстройки уровней тока в процессе термообработки (при визуальном контроле нагрева) на пульты управления машин Л-1700М и КСО-3201 вынесены необходимые регулировки.

Разработана и освоена технология термической обработки швов из стали 65Г, реализация которой обеспечивает необходимую прочность и пластичность сварных соединений. Время термообработки составляет от 5 до 20 с. Перед запуском швов в агрегат после сварки пробного шва его качество проверяют загибом образцов на 90°.

Наибольшую  сложность при реализации термической  обработки сварных соединений, особенно широких полос, представляет обеспечение равномерности нагрева швов по ширине полос. Конструктивное боковое расположение двух трансформаторов на машине Л-1700М и одного на машине КСО-3201 вместе с эффектом вытеснения тока на края нагреваемых полос приводит к значительному и недопустимому перегреву краевых участков стыков, что особенно заметно при непрерывном протекании тока нагрева. Для подавления эффекта вытеснения тока и компенсации тисового расположения трансформаторов в машинах разработаны и внедрены специальные токопроводящие электроды с ограниченным с краев токоподводом. Такая локализация токоподвода обеспечила достаточную равномерность нагрева швов и тем самым позволила получать равнозначные по механическим свойствам швы по всей их длине.

Для обеспечения  требуемого качества швов из стали  марок 30ХГСА, 7XHM и 50ХГФА потребовалось разработать и внедрить термическую обработку швов сразу после осадки до перехвата электродов под зачистку шва встроенным гратоснимателем. Для обеспечения настройки реализуемых режимов термообработки на пульт управления машиной КСО-3201 вынесены необходимые дополнительные регулировки. Время дополнительной термической обработки швов из стали ЗОХГСА составляет до 10 с, а швов из стали 7ХНМ и 50ХГФА - до 200 с.

Решение проблемы получения качественных швов на подкате из прочных сталей 65Г, ЗОХГСА, 7ХНМ и 50ХГФА, пригодных для безобрывной транспортировки полос через НТА и холодной прокатки на пятиклетьевом стане 630 в значительной мере обеспечило освоение производства холоднокатаной ленты из этих марок стали на ОАО "ММК". Прокатываемость швов составляет 97-99%.

Стандарты, регламентирующие производство ленты  из сталей 65Г и 7ХНМ, предусматривают получение ленты как в отожженном, так и в нагартованном состояниях, а ленту из стали 30ХГСА и 50ХГФА - только в отожженном. Для получения холоднокатаной ленты в отожженном состоянии достаточно после холодной прокатки отжечь ленту при температуре 680-700 С. Для получения нагартованной ленты обычно используется технология, по которой последнюю холодную прокатку после промежуточного отжига осуществляют с обжатием до 25%. Однако, при этом готовая лента получалась очень хрупкой, что приводило к сколам боковых кромок, у потребителей при вырубке заготовок из нагартованной ленты или к порывам при использовании ленты в качестве бандажной. Поэтому была разработана технология производства нагартованной ленты, по которой после последней холодной прокатки производится низкотемпературная термическая обработка рулонов в колпаковых печах при температуре 400-470 °С в зависимости от требований стандартов и дополнительных требовании потребителей к механическим свойствам нагартованной ленты.

Внедрение разработанных технологий и технических  решений позволило освоить в цехе углеродистой ленты, оснащенном высокопроизводительными технологическими агрегатами, производство холоднокатаной ленты высокой точности по толщине толщиной 1,0-4.0 мы из низкоуглеродистых и среднеуглеродистых марок сталей и ленты непроектного сортамента: из нпзкоуглеродистых сталей: толщиной 0,6-0,9 мм и 4,5 мм; из низколегированных сталей марок 20Х, 15ХЛОА и ЮЮА толщиной 1,0-3,2 мм: из легированных сталей: толщиной 1,0-4,0 мм из стали 65Г; толщиной 1,0-2,5 мм из стали 30ХГСА, толщиной 1,25-2,0 мм аз стали 7ХНМ; толщиной 2,24-2,8 мм из стали 50ХГФА. При этом общее производство ленты несколько превысило проектную производительность и достигло в 1996 году 302 тысячи тонн, причем свыше 60% на экспорт.

Библиографический список

1. Повышение точности прокатки ленты на непрерывном пятиклетьевом стане 630. В.М.Салганик, П.Н.Смирнов, И.И.Шеверов и др. /Сталь, 1986, N11, с. 37-38/.

2.  Разработка и освоение технологии производства горячекатаного подката из высокоуглеродистой низколегированной стали марки 65Г на широкополосном стане 2500. Л .В.Радюкевич, Н.Н.Карагодин, П.Н.Смирнов и др. /Сталь, 1985, N3, с.70-73/

3.  Особенности стыковой сварки оплавлением горячекатаных¹ полос из стали 65Г. П.Н.Смирнов, А.Ф.Новицкий, Л.Б.Файнберг и др. /Сталь, 1986, N4, с.46-49/.