CN109266815B - 在线淬火高强钢板的板形控制方法 - Google Patents

在线淬火高强钢板的板形控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109266815B
CN109266815B CN201811375039.6A CN201811375039A CN109266815B CN 109266815 B CN109266815 B CN 109266815B CN 201811375039 A CN201811375039 A CN 201811375039A CN 109266815 B CN109266815 B CN 109266815B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
strength steel
thickness
water ratio
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811375039.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109266815A (zh
Inventor
尹训强
周平
张长宏
秦港
李涛
石大勇
罗君高
张梅
吕游
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Laiwu Steel Group Yinshan Section Steel Co Ltd
Original Assignee
Shandong Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Iron and Steel Co Ltd filed Critical Shandong Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN201811375039.6A priority Critical patent/CN109266815B/zh
Publication of CN109266815A publication Critical patent/CN109266815A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109266815B publication Critical patent/CN109266815B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
    • B21B37/26—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/84—Controlled slow cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明提供一种在线淬火高强钢板的板形控制方法，所述高强钢板由连铸坯经所述板形控制方法制成，所述板形控制方法包括如下步骤：1)加热；2)除鳞；3)轧制；4)在线淬火；5)缓冷；6)回火。该方法对于在没有配备预矫直机的中厚板生产线，通过板形控制工艺，提高在线淬火高强钢板的板形质量，回火后板形不平度控制在7mm/2m以下，避免调质挽救和改尺，降低生产成本，提高成材率。

Description

在线淬火高强钢板的板形控制方法
技术领域
本发明涉及金属加工领域，特别涉及一种厚度为20-80mm的在线淬火高强钢板的板形控制方法。
背景技术
钢板在线淬火工艺，是指在轧线上实现直接淬火的工艺。通过钢板在线淬火工艺制得的钢比传统淬火制得的钢具有更高的强韧性和淬透性，可大幅度减少合金元素含量而降低碳当量，改善焊接等工艺性能，收到高效、节材和降耗的多重效果，所以在线淬火技术使用范围越来越广。
受高强钢板强度高、冷却强度大的影响，板形平直度是困扰在线淬火高强钢工艺的产品研发的主要难题，也是近几年来轧钢、冷却理论和技术的核心问题。在线淬火工艺高强钢主要有三个方面的问题：一是高强钢板轧制后尾部出现蛇形弯及其它板形缺陷，经在线淬火后弯曲程度加剧，特别是对于没有配备预矫直机的生产线，板形缺陷更大；二是在线淬火工艺冷却强度大，高强钢板内部应力复杂难控，出现上凸、下凹、翘头翘尾、锅形等板形缺陷；三是高强钢板经在线淬火温度降低到200℃以下时，无法使用热矫直机矫平，所有板形缺陷只能通过热处理挽救或改尺，严重提高了生产成本和降低了成材率。
公开号为CN101367091的中国专利《高强钢板的板形控制方法》公开了一种高强钢板的板形控制方法，主要步骤为加热→轧制→轧后冷却→矫直，控制加热温度、轧制压力、轧制温度、单道次压下量、轧制速度和冷却温度等方面。该高强钢板采用TMCP工艺(ThermoMechanical Control Process热机械控制工艺)，终冷温度为560-620℃，通过控制轧制、冷却参数提高板形控制能力；公开号为CN106350645的中国专利《一种水电用宽厚板的在线淬火及板形控制工艺》公开了一种水电钢在线淬火生产工艺及板形控制方法，该工艺以“正向喷射+正向喷射+反向喷射”为单元进行射流冷却在线淬火，在射流冲击区域冷却水与钢板表面换热的同时，将绝大部分冷却水限制在“正向喷射+正向喷射+反向喷射”为单元的射流冲击区域。按照水电用(宽)厚板的厚度规格分类，选用通过式冷却或摆动式冷却在线淬火，实现冷却水与钢板最大的换热效率，并得到良好的冷却板形。该方法借助冷却设备前的预矫直机预先对轧后板形进行矫平，再利用冷却装置对钢板进行正向、反向喷射并结合摆动冷却来改善在线淬火钢板的板形。
分析测试表明，对于TMCP钢板采用公开号为CN101367091的中国专利公开的方法，对于需冷却到200℃以下的在线淬火钢板的板形没有改善作用；公开号为CN106350645的中国专利公开的方法主要借助于预矫直机及正、反喷射及摆动冷却，对于没有预矫直机设备、没有反向喷射、摆动冷却功能的生产线，没有提及板形控制方式。两种方法均未提及环境温度、水温变化时的水比控制方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线淬火高强钢板的板形控制方法，该方法对于在没有配备预矫直机的中厚板生产线，通过板形控制工艺，提高在线淬火高强钢板的板形质量，回火后板形不平度控制在7mm/2m以下，避免调质挽救和改尺，降低生产成本，提高成材率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种在线淬火高强钢板的板形控制方法，其特征在于，所述高强钢板由连铸坯经所述板形控制方法制成，所述板形控制方法包括如下步骤：
1)加热：将所述连铸坯在加热炉中加热到1170-1230℃，加热速度为8-10min/cm，所述连铸坯出炉温度为1210-1225℃；
2)除鳞：利用预除鳞机系统对加热完毕的所述连铸坯进行高压水除鳞，高压水压力为23-26Mpa；
3)轧制：使用双机架，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两相区轧制，在奥氏体再结晶区轧制时，粗轧5-9道次，前两个道次压下率在10％以上，采用大压下率充分细化奥氏体晶粒，将所述连铸坯的厚度轧制为成品厚度的2.1-3.5倍，在奥氏体未再结晶区轧制时，精轧8-10道次及1末道次，开轧温度940-1000℃，终轧温度为850-890℃，轧制后得到所述高强钢板；
4)在线淬火：经过步骤3)后，采用MULPIC冷却系统对所述高强钢板进行在线淬火；
5)缓冷：经过步骤4)后，将所述高强钢板立即倒运到缓冷区域堆垛，均匀冷却24～48小时后切割；
6)回火：经过步骤5后进行回火热处理，回火热处理温度为580-660℃，保温时间15-30分钟。
进一步地，在上述方法的所述步骤3)中，所述末道次不带压下量空过，最后一个带负荷道次轧制力小于1500吨。
进一步地，在上述方法的所述步骤4)中，采用MULPIC冷却系统对所述高强钢板进行在线淬火时，开冷温度为800-850℃，冷却速度为5-25℃/s，终冷温度为200℃以下；
优选地，所述MULPIC系统分为A、B、C和D四个区共24个集管，A区冷却方式为在线淬火模式，B、C和D区冷却方式为加速冷却模式，其中A区的6个集管设置有头尾遮挡功能；
优选地，MULPIC系统设置有头尾遮挡功能，当所述高强钢板的厚度为20-80mm时，使用1-6组头尾遮挡，遮挡长度为1-5m，遮挡比例为40-60％，水温在20-33℃时上下表面的水比为0.25-0.82。
进一步地，在上述方法的所述步骤4)中，根据所述高强钢板的规格设置头尾遮挡数量、遮挡长度和遮挡比例，其中：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，使用4-6组头尾遮挡，遮挡长度为3-5m，遮挡比例为50-60％；当所述高强钢板的厚度为30.1-50mm时，使用3-5组头尾遮挡，遮挡长度为2-4m，遮挡比例为40-50％；当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，使用1-3组头尾遮挡，遮挡长度为1-3m，遮挡比例为40％-50％。
进一步地，在上述方法的所述步骤4)中，当环境温度>28℃，水温在20-29℃时，上下表面水比按如下方式设置：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，水比为0.48-0.58；当所述高强钢板的厚度为30.1-35mm时，水比为0.39-0.45；当所述高强钢板的厚度为35.1-40mm时，水比为0.28-0.44；当所述高强钢板的厚度为40.1-50mm时，水比为0.65-0.77；当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，水比为0.55-0.66。
进一步地，在上述方法的所述步骤4)中，当环境温度>28℃，水温在30-33℃时，上下表面水比按如下方式设置：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，水比为0.53-0.64；当所述高强钢板的厚度为30.1-35mm时，水比为0.44-0.55；当所述高强钢板的厚度为35.1-40mm时，水比为0.36-0.55；当所述高强钢板的厚度为40.1-50mm时，水比为0.67-0.82；当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，水比为0.62-0.78。
进一步地，在上述方法的所述步骤4)中，当环境温度≤28℃，水温在20-29℃时，上下表面水比按如下方式设置：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，水比为0.42-0.52；当所述高强钢板的厚度为30.1-35mm时，水比为0.34-0.41；当所述高强钢板的厚度为35.1-40mm时，水比为0.25-0.41；当所述高强钢板的厚度为40.1-50mm时，水比为0.58-0.65；当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，水比为0.51-0.62。
进一步地，在上述方法的所述步骤4)中，当环境温度≤28℃，水温在30-33℃时，上下表面水比按如下方式设置：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，水比为0.48-0.58；当所述高强钢板的厚度为30.1-35mm时，水比为0.39-0.50；当所述高强钢板的厚度为35.1-40mm时，水比为0.31-0.52；当所述高强钢板的厚度为40.1-50mm时，水比为0.62-0.73；当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，水比为0.58-0.72。
进一步地，在上述方法中，经所述板形控制方法制成的所述高强钢板的不平度小于7mm/2m。
进一步地，在上述方法中，经所述板形控制方法制成的所述高强钢板的强度级别为550Mpa和690Mpa。
分析可知，本发明公开一种在线淬火高强钢板的板形控制方法，其中高强钢板的品种的级别为550Mpa和690Mpa，厚度为20-80mm，工艺流程包括加热、除鳞、轧制、在线淬火、缓冷和回火。轧制阶段采用高温轧制及限定轧制力的方式，保证均匀变形，避免出现弯曲和浪形等板形缺陷。在线淬火阶段根据产品的规格、环境的温度和水温设置水比和头尾遮挡等工艺，提高长度方向、厚度方向冷却均匀性，减少内部残余应力，改善冷却板形。
具体实施方式
下面将结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
本发明提供了一种在线淬火高强钢板的板形控制方法，其中高强钢板的强度级别为550Mpa和690Mpa，厚度为20-80mm(比如：20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm)。
工艺流程：
加热→除鳞→轧制→在线淬火→缓冷→回火。
高强钢板的主要成分按重量百分比为：
C：0.12～0.16％，Si：0.20～0.27％，Mn：1.25～1.50％，P：≤0.010％；S：≤0.006％，Ni：0～0.31％，Cr：0.17～0.35％，Nb：0.024～0.03％，V：0～0.04％，Ti：0.015～0.025％，Mo：0.21～0.35％，B：0.0011～0.0015％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的高强钢板的板形控制方法的步骤及原理如下：
1、加热
将连铸坯在加热炉中加热到1170-1230℃(比如1170℃、1180℃、1190℃、1200℃、1210℃、1220℃、1230℃)，加热速度为8-10min/cm(比如8min/cm、8.3min/cm、8.5min/cm、8.7min/cm、9min/cm、9.3min/cm、9.5min/cm、9.7min/cm、10min/cm)，连铸坯出炉温度为1210-1225℃(比如1210℃、1213℃、1215℃、1217℃、1220℃、1223℃、1225℃)，采用高温出炉目的在于提高轧制阶段的温度，改善轧后尾部蛇形弯缺陷。
2、除鳞
利用预除鳞机系统对加热完毕的连铸坯进行高压水除鳞，高压水压力为23-26Mpa。
3、轧制
使用双机架，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两相区轧制，在奥氏体再结晶区轧制时，粗轧5-9道次，前两个道次压下率在10％以上，采用大压下率充分细化奥氏体晶粒，将厚度轧制为成品厚度的2.1-3.5倍(比如：2.1倍、2.2倍、2.3倍、2.4倍、2.5倍、2.6倍、2.7倍、2.8倍、2.9倍、3.0倍、3.1倍、3.2倍、3.3倍、3.4倍、3.5倍)，保证粗轧后板形平直，无扣翘头现象。
在奥氏体未再结晶区轧制时，精轧8-10道次(比如：8道次、9道次、10道次)及1末道次，开轧温度940-1000℃(比如：940℃、950℃、960℃、970℃、980℃、990℃、1000℃)，终轧温度为850-890℃(比如：850℃、855℃、860℃、865℃、870℃、875℃、880℃、885℃、890℃)，末道次不带压下量空过，最后一个带负荷道次轧制力小于1500吨，轧制后得到高强钢板。
在没有预矫直机情况下，末道次不带压下量空过，对高强钢板起到平整的作用，此阶段高温轧制及限定轧制力的主要目的是减小轧制负荷，保证高强钢板均匀变形，避免出现弯曲和浪形。
4、在线淬火
经过步骤3结束后，采用MULPIC冷却系统对高强钢板进行在线淬火，开冷温度为800-850℃，冷却速度为5-25℃/s(比如：5℃/s、6℃/s、7℃/s、8℃/s、9℃/s、10℃/s、11℃/s、12℃/s、13℃/s、14℃/s、15℃/s、16℃/s、17℃/s、18℃/s、19℃/s、20℃/s、21℃/s、22℃/s、23℃/s、24℃/s、25℃/s)，终冷温度为200℃以下。
MULPIC系统分为A、B、C和D四个区共24个集管，A区冷却方式为DQ(在线淬火)模式，B、C和D区冷却方式为ACC(加速冷却)模式，其中A区的6个集管设置有头尾遮挡功能。
为了控制高强钢板长度方向的冷却均匀性，根据高强钢板的规格设置头尾遮挡数量、遮挡长度和遮挡比例，头尾遮挡控制比例详见表1。
表1：头尾遮挡控制比例
Figure BDA0001870460760000061
Figure BDA0001870460760000071
当水温升高时，高强钢板上表面冷却强度弱化，为了控制高强钢板厚度方向的冷却均匀性，避免上凸、下凹、翘头翘尾、锅形等板形缺陷，需要增加上表面水量，提高上下表面的水比。根据高强钢板的规格、水温和环境温度分别确定上下表面水比设置方式，上下表面水比设置方式详见表2和表3。
表2：上下表面水比的设置方式(环境温度>28℃)
Figure BDA0001870460760000072
表3：上下表面水比的设置方式(环境温度≤28℃)
Figure BDA0001870460760000073
5、缓冷
经过步骤4后，将高强钢板立即倒运到缓冷区域堆垛，使应力均匀释放，避免二次变形，均匀冷却24～48小时(比如：24小时、26小时、28小时、30小时、32小时、34小时、36小时、38小时、40小时、42小时、44小时、46小时、48小时)后切割，保证应力均匀释放。
6、回火
经过步骤5后进行回火热处理，回火热处理温度为580-660℃(580℃、590℃、600℃、610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃)，保温时间15-30分钟(比如15分钟、18分钟、21分钟、24分钟、27分钟、30分钟)。
实施例1：
本实施例的高强钢板的钢种为Q690D，成品厚度40mm。
本实施例中的高强钢板的主要化学成分按重量百分比为：C：0.15％，Si：0.26％，Mn：1.45％，P：0.010％，S：0.006％，Ni：0.25％，Cr：0.32％，Nb：0.03％，V：0.04％，Ti：0.025％，Mo：0.31％，B：0.0015％，余量为Fe和不可避免的杂质。
包括如下步骤：
1、加热：将连铸坯在加热炉加热，加热温度为1220℃，加热速度为9min/cm，连铸坯出炉温度为1215℃。
2、除鳞：利用预除鳞机系统对加热完毕的连铸坯进行高压水除鳞，高压水压力为25Mpa。
3、轧制：使用双机架，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两相区轧制，在奥氏体再结晶区轧制时，粗轧7道次，将连铸坯的厚度轧为成品厚度的3.1倍；在奥氏体未再结晶区精轧时，开轧温度为960℃，轧制8道次及1末道次，终轧温度为885℃，末道次空过，最后一个带负荷道次轧制力为1390吨，轧制后得到高强钢板。
4、在线淬火：经过步骤3结束后，采用MULPIC冷却系统对高强钢板进行在线淬火，开冷温度为838℃，冷却速度为10℃/s，终冷温度为155℃。头尾遮挡使用4组，遮挡长度为2.8m，遮挡比例为42％，环境温度26.5℃，水温28℃，上下表面水比为0.38。
5、缓冷：高强钢板经过步骤4后，快速倒运到缓冷区域堆垛，均匀冷却36小时后切割。
6、回火：经过步骤5后进行回火热处理，回火热处理温度为610℃，保温20分钟。
7、经由上述工艺制造的40mm厚的Q690D高强度结构钢板成品板形优良，不平度为4mm/2m。
实施例2：
本实施例的高强钢板的钢种Q690D，成品厚度25mm。
本实施例中的高强钢板的主要化学成分按重量百分比为：C：0.15％，Si：0.21％，Mn：1.25％，P：0.010％，S：0.006％，Cr：0.24％，Nb：0.028％，Ti：0.023％，Mo：0.26％，B：0.0013％，余量为Fe和不可避免的杂质。
包括如下步骤：
1、加热：将连铸坯在加热炉加热，加热温度为1220℃，加热速度为8min/cm，连铸坯出炉温度为1220℃。
2、除鳞：利用预除鳞机系统对加热完毕的连铸坯进行高压水除鳞，高压水压力为24.5Mpa。
3、轧制：使用双机架，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两相区轧制，在奥氏体再结晶区轧制时，粗轧7道次，将连铸坯的厚度轧为成品厚度的3.2倍；在奥氏体未再结晶区精轧时，开轧温度为970℃，轧制10道次及1末道次，终轧温度为872℃。末道次空过，最后一个负荷道次轧制力为1436吨，轧制后得到高强钢板。
4、在线淬火：经过步骤3后，采用MULPIC冷却系统对高强钢板进行在线淬火，开冷温度为828℃，冷却速度为23℃/s，终冷温度为135℃。头尾遮挡使用5组，遮挡长度为3.7m，遮挡比例为56％，环境温度15.6℃，水温26℃，上下表面水比为0.52。
5、缓冷：高强钢板经过步骤4后，将高强钢板立即倒运到缓冷区域堆垛，均匀冷却24小时后进行切割。
6、回火：经过步骤5后进行回火热处理，回火热处理温度为650℃，保温25分钟。
7、经由上述工艺制造的25mm厚的Q690D高强度结构钢板成品板形优良，不平度为6mm/2m。
实施例3：
本实施例的高强钢板的钢种550Mpa，成品厚度60mm。
本实施例中的高强钢板的主要化学成分按重量百分比为：C：0.13％，Si：0.22％，Mn：1.28％，P：0.010％，S：0.006％，Cr：0.24％，Nb：0.024％，Ti：0.015％，Mo：0.23％，B：0.0012％，余量为Fe和不可避免的杂质。
包括如下步骤：
1、加热：将连铸坯在加热炉加热，加热温度为1230℃，加热速度为9min/cm，连铸坯出炉温度为1225℃。
2、除鳞：利用预除鳞机系统对加热完毕的连铸坯进行高压水除鳞，高压水压力为25.5Mpa。
3、轧制：使用双机架，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两相区轧制，在奥氏体再结晶区轧制时，粗轧7道次，将连铸坯的厚度轧为成品厚度的2.5倍；在奥氏体未再结晶区精轧时，开轧温度为985℃，轧制10道次及1末道次，终轧温度为872℃。末道次空过，最后一个带负荷道次轧制力为1425吨，轧制后得到高强钢板。
4、在线淬火：经过步骤3后，采用MULPIC冷却系统对高强钢板进行在线淬火，开冷温度为838℃，冷却速度为6℃/s，终冷温度为139℃。头尾遮挡使用2组，遮挡长度为1.8m，遮挡比例为42％，环境温度30.6℃，水温31.6℃，上下表面水比为0.63。
5、缓冷：高强钢板经过步骤4后，将高强钢板立即倒运到缓冷区域堆垛，均匀冷却48小时后进行切割。
6、回火：经过步骤5后进行回火热处理，回火热处理温度为630℃，保温20分钟。
7、经由上述工艺制造的60mm厚的Q550D高强度结构钢板成品板形优良，不平度为3mm/2m。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明公开一种在线淬火高强钢板的板形控制方法，其中高强钢板的品种的级别为550Mpa和690Mpa，厚度为20-80mm，工艺流程包括加热、除鳞、轧制、在线淬火、缓冷和回火。轧制阶段采用高温轧制及限定轧制力的方式，保证均匀变形，避免出现弯曲和浪形等板形缺陷。在线淬火阶段根据产品的规格、环境的温度和水温设置水比和头尾遮挡等工艺，提高长度方向、厚度方向冷却均匀性，减少内部残余应力，改善冷却板形。
本发明有以下优点：
(1)在没有预矫直机的情况下，通过调整加热、轧制、在线淬火、缓冷、回火等工艺，提高在线淬火高强钢板的板形质量，板形不平度控制在7mm/2m以下，减少挽救和改尺量。降低生产成本，提高成材率。
(2)采用两阶段高温轧制的工艺方式，降低轧制负荷，改善轧制后高强钢板的板形，避免出现蛇形弯等板形缺陷。
(3)根据产品规格、环境温度和水温设置水比和头尾遮挡等工艺，提高长度方向、厚度方向冷却均匀性，减少内部残余应力，提高冷却板形。
(4)高强钢板生产完后快速下线缓冷，均匀冷却后才能切割，保证应力均匀释放。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种在线淬火高强钢板的板形控制方法，其特征在于，
所述高强钢板的厚度为20-80mm，所述高强钢板由连铸坯经所述板形控制方法制成，所述板形控制方法包括如下步骤：
1)加热：将所述连铸坯在加热炉中加热到1170-1230℃，加热速度为8-10min/cm，所述连铸坯出炉温度为1213-1225℃；
2)除鳞：利用预除鳞机系统对加热完毕的所述连铸坯进行高压水除鳞，高压水压力为23-26Mpa；
3)轧制：使用双机架，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两相区轧制，
在奥氏体再结晶区轧制时，粗轧5-9道次，前两个道次压下率在10％以上，采用大压下率充分细化奥氏体晶粒，将所述连铸坯的厚度轧制为成品厚度的2.1-3.5倍，
在奥氏体未再结晶区轧制时，精轧8-10道次及1末道次，开轧温度940-1000℃，终轧温度为850-890℃，所述末道次不带压下量空过，最后一个带负荷道次轧制力小于1500吨，
轧制后得到所述高强钢板；
4)在线淬火：经过步骤3)后，采用MULPIC冷却系统对所述高强钢板进行在线淬火；
在所述步骤4)中，采用MULPIC冷却系统对所述高强钢板进行在线淬火时，开冷温度为800-850℃，冷却速度为5-25℃/s，终冷温度为200℃以下；
在所述步骤4)中，根据所述高强钢板的规格设置头尾遮挡数量、遮挡长度和遮挡比例，其中：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，使用4-6组头尾遮挡，遮挡长度为3-5m，遮挡比例为50-60％；
当所述高强钢板的厚度为30.1-50mm时，使用3-5组头尾遮挡，遮挡长度为2-4m，遮挡比例为40-50％；
当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，使用1-3组头尾遮挡，遮挡长度为1-3m，遮挡比例为40％-50％；
5)缓冷：经过步骤4)后，将所述高强钢板立即倒运到缓冷区域堆垛，均匀冷却24～48小时后切割；
6)回火：经过步骤5后进行回火热处理，回火热处理温度为580-660℃，保温时间15-30分钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4)中，所述MULPIC系统分为A、B、C和D四个区共24个集管，A区冷却方式为在线淬火模式，B、C和D区冷却方式为加速冷却模式，其中A区的6个集管设置有头尾遮挡功能。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4)中，MULPIC系统设置有头尾遮挡功能，当所述高强钢板的厚度为20-80mm时，使用1-6组头尾遮挡，遮挡长度为1-5m，遮挡比例为40-60％，水温在20-33℃时上下表面的水比为0.25-0.82。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4)中，当环境温度>28℃，水温在20-29℃时，上下表面水比按如下方式设置：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，水比为0.48-0.58；
当所述高强钢板的厚度为30.1-35mm时，水比为0.39-0.45；
当所述高强钢板的厚度为35.1-40mm时，水比为0.28-0.44；
当所述高强钢板的厚度为40.1-50mm时，水比为0.65-0.77；
当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，水比为0.55-0.66。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4)中，当环境温度>28℃，水温在30-33℃时，上下表面水比按如下方式设置：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，水比为0.53-0.64；
当所述高强钢板的厚度为30.1-35mm时，水比为0.44-0.55；
当所述高强钢板的厚度为35.1-40mm时，水比为0.36-0.55；
当所述高强钢板的厚度为40.1-50mm时，水比为0.67-0.82；
当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，水比为0.62-0.78。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4)中，当环境温度≤28℃，水温在20-29℃时，上下表面水比按如下方式设置：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，水比为0.42-0.52；
当所述高强钢板的厚度为30.1-35mm时，水比为0.34-0.41；
当所述高强钢板的厚度为35.1-40mm时，水比为0.25-0.41；
当所述高强钢板的厚度为40.1-50mm时，水比为0.58-0.65；
当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，水比为0.51-0.62。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4)中，当环境温度≤28℃，水温在30-33℃时，上下表面水比按如下方式设置：
当所述高强钢板的厚度为20-30mm时，水比为0.48-0.58；
当所述高强钢板的厚度为30.1-35mm时，水比为0.39-0.50；
当所述高强钢板的厚度为35.1-40mm时，水比为0.31-0.52；
当所述高强钢板的厚度为40.1-50mm时，水比为0.62-0.73；
当所述高强钢板的厚度为50.1-80mm时，水比为0.58-0.72。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经所述板形控制方法制成的所述高强钢板的不平度小于7mm/2m。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经所述板形控制方法制成的所述高强钢板的强度级别为550Mpa和690Mpa。
CN201811375039.6A 2018-11-19 2018-11-19 在线淬火高强钢板的板形控制方法 Active CN109266815B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811375039.6A CN109266815B (zh) 2018-11-19 2018-11-19 在线淬火高强钢板的板形控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811375039.6A CN109266815B (zh) 2018-11-19 2018-11-19 在线淬火高强钢板的板形控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109266815A CN109266815A (zh) 2019-01-25
CN109266815B true CN109266815B (zh) 2020-12-18

Family

ID=65190504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811375039.6A Active CN109266815B (zh) 2018-11-19 2018-11-19 在线淬火高强钢板的板形控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109266815B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110066967B (zh) * 2019-05-31 2020-12-15 东北大学 一种高强度和表面质量的非调质钢的制备方法
CN111069308A (zh) * 2019-12-09 2020-04-28 北京科技大学 一种改善中厚板在线加速冷却均匀性方法
CN111676355B (zh) * 2020-07-23 2022-01-28 东北大学 一种奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺
CN113403462B (zh) * 2021-06-29 2022-04-12 宝武集团鄂城钢铁有限公司 一种屈服强度700～1000MPa级青皮钢的制备方法
CN113604736B (zh) * 2021-07-26 2022-10-04 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种屈服强度800MPa级高强度中厚板及其制备方法
CN114990291B (zh) * 2022-06-16 2023-02-28 东北大学 一种两段式连铸热装淬火控温方法
CN116377341A (zh) * 2023-03-03 2023-07-04 山东钢铁股份有限公司 一种低延迟裂纹敏感性在线淬火q550d钢板生产方法
CN116024414A (zh) * 2023-03-09 2023-04-28 宝武集团鄂城钢铁有限公司 一种适合不同宽度钢板在线淬火板形控制的方法
CN118357281A (zh) * 2024-04-17 2024-07-19 山东鑫泰新材料科技有限公司 基于淬火特性进行热轧卷的轧制生产设备及加工方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3983065B2 (ja) * 2002-02-28 2007-09-26 独立行政法人物質・材料研究機構 超微細粒組織を有する厚鋼板の製造方法と厚鋼板
KR20130075336A (ko) * 2011-12-27 2013-07-05 주식회사 포스코 금속 판재의 폭방향 집합조직 제어 방법
CN104278216A (zh) * 2014-10-15 2015-01-14 山东钢铁股份有限公司 一种厚度大于60mm屈服强度690MPa级钢板及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100580102C (zh) * 2008-09-11 2010-01-13 南京钢铁股份有限公司 炉卷轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺
CN103882312B (zh) * 2014-03-04 2016-04-27 南京钢铁股份有限公司 低成本高韧性-140℃低温用钢板的制造方法
CN105369021A (zh) * 2015-12-11 2016-03-02 武汉钢铁(集团)公司 一种兼顾薄规格高强钢钢板板形和性能的在线淬火冷却方法
CN107267857A (zh) * 2017-05-31 2017-10-20 舞阳钢铁有限责任公司 一种07MnNiMoDR钢板及其在线淬火生产方法
CN108296285B (zh) * 2018-02-01 2019-07-30 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种超低碳贝氏体钢板的轧制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3983065B2 (ja) * 2002-02-28 2007-09-26 独立行政法人物質・材料研究機構 超微細粒組織を有する厚鋼板の製造方法と厚鋼板
KR20130075336A (ko) * 2011-12-27 2013-07-05 주식회사 포스코 금속 판재의 폭방향 집합조직 제어 방법
CN104278216A (zh) * 2014-10-15 2015-01-14 山东钢铁股份有限公司 一种厚度大于60mm屈服强度690MPa级钢板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109266815A (zh) 2019-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109266815B (zh) 在线淬火高强钢板的板形控制方法
CN110438416B (zh) 一种消除超宽幅高氮奥氏体不锈钢中厚板表面裂纹的方法
CN110499448B (zh) 一种性能优异的高n奥氏体不锈钢中厚板及其制造方法
CN100503864C (zh) 一种中薄板坯连铸连轧生产超细晶粒钢板的方法
CN109465295B (zh) 一种防止热连轧钢板在冷轧中边裂断带的方法
CN107502821A (zh) 一种特厚规格超低温环境下使用的经济型x70管线钢板及其制造方法
WO2020169075A1 (zh) 一种高强度耐候钢薄带及其生产方法
CN107557673B (zh) 一种高延伸率高强热轧酸洗钢板及其制造方法
CN106636747B (zh) 一种采用中厚板轧机二次退火生产工业纯钛板的制造方法
CN108517459A (zh) 一种含硼低碳热轧酸洗板及其生产方法
CN104694844A (zh) 一种x65m管线钢的生产方法
CN101818299A (zh) 基于薄板坯连铸连轧工艺的高强度薄规格直镀用钢及其制造方法
CN113430467B (zh) 一种薄规格1400MPa级贝氏体钢及其制造方法
CN105624382A (zh) 一种V、Ti微合金钢的热轧方法
CN102191430A (zh) 屈服强度550MPa易焊接高强韧钢板及其制造方法
CN109023057A (zh) 一种提高x80m级管线钢心部冲击的生产方法
CN104073744B (zh) 厚度≥18.5mm的高韧性X80管线钢板卷及生产方法
CN111020375B (zh) 一种v-n微合金化钢中厚板及其生产工艺
CN102409234A (zh) 焊接裂纹敏感性指数小于0．23的355MPa级低合金钢板的制造方法
CN111790753A (zh) 一种单机架炉卷轧机宽薄规格x60钢级管线钢及轧制方法
CN101831587A (zh) 一种600MPa级热轧钢板及其制造方法
CN103498097A (zh) 低合金Q345E大于60mm厚钢板及制造方法
CN110184437B (zh) 一种超宽钢板的生产工艺
CN106222557B (zh) 一种高效低成本610MPa水电钢及其生产方法
CN111270062A (zh) 一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210622

Address after: 271104 Shuangquan Road, Gangcheng District, Jinan City, Shandong Province

Patentee after: LAIGANG GROUP YINSHAN SHAPED STEEL Co.,Ltd.

Address before: 250101 No. 21 industrial North Road, Licheng District, Shandong, Ji'nan

Patentee before: SHANDONG IRON AND STEEL Co.,Ltd.