專(zhuān)利名稱：超細(xì)晶粒薄規(guī)格熱軋鋼板的制造方法及其制造的熱軋鋼板的制作方法
背景技術(shù)：
為了提高鋼鐵材料的強(qiáng)度，同時(shí)使鋼材具有優(yōu)良的綜合性能，近年來(lái)世界各國(guó)研究者不斷地探索細(xì)化晶粒的方法。對(duì)于鐵素體/珠光體鋼晶粒超細(xì)化研究，日本和韓國(guó)等國(guó)家主要研究了在實(shí)驗(yàn)室條件下，將低碳錳鋼的鐵素體晶粒尺寸細(xì)化到1μm的方法。如日本的Yada等利用應(yīng)變誘導(dǎo)相變和鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶方法在實(shí)驗(yàn)室模擬軋機(jī)上將C-Si-Mn鋼的鐵素體晶粒細(xì)化到了2～3μm；所謂應(yīng)變誘導(dǎo)相變的方法，是在稍高于相變點(diǎn)Ar3溫度進(jìn)行單道次或多道次變形，變形中奧氏體能量升高，促使奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的方法；所謂鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的方法，是在變形過(guò)程中，晶體的晶粒發(fā)生了再結(jié)晶并釋放了應(yīng)變儲(chǔ)存能，通過(guò)控制再結(jié)晶過(guò)程，使再結(jié)晶晶核數(shù)量增加，從而獲得細(xì)小的再結(jié)晶晶粒的方法。韓國(guó)的W.Y.Choo等針對(duì)0.15％C-0.4％Si-1.5％Mn化學(xué)成分的C-Si-Mn鋼，研究了實(shí)驗(yàn)室在平衡點(diǎn)溫度Ae3和相變點(diǎn)溫度Ar3附近之間進(jìn)行大變形時(shí)，其鐵素體晶粒尺寸可以細(xì)化到2μm的方法；澳大利亞的P.D.Hodgson等人采用C-Si-Mn鋼成分在實(shí)驗(yàn)室單機(jī)架軋機(jī)上采用熱扭轉(zhuǎn)方法，在Ar3溫度附近大變形得到接近1μm的細(xì)晶鐵素體的薄帶鋼板。所謂熱扭轉(zhuǎn)方法，是在加熱的同時(shí)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)變形，使材料獲得較大變形量，從而使晶粒細(xì)化的方法。國(guó)內(nèi)部分鋼廠采用低碳高錳鋼成分工業(yè)生產(chǎn)出了顯微組織為鐵素體、珠光體和貝氏體組織的厚度為4mm～6mm的熱軋鋼板。目前，國(guó)內(nèi)外還未見(jiàn)在大工業(yè)生產(chǎn)條件下，在傳統(tǒng)的熱連軋機(jī)上用C-Mn鋼成分生產(chǎn)厚度為2.0mm～3.0mm的具有超細(xì)晶粒的顯微組織為鐵素體和珠光體的熱軋鋼板及其制造方法的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在傳統(tǒng)的熱連軋機(jī)上，獲得超細(xì)晶粒薄規(guī)格熱軋鋼板的制造方法及其制造的熱軋鋼板。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是超細(xì)晶粒薄規(guī)格熱軋鋼板的制造方法，將C-Mn鋼的連鑄板坯加熱至1200～1300℃，對(duì)所述連鑄板坯在950～1050℃的范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)六道次粗軋后進(jìn)行精軋，其特征是控制精軋機(jī)六個(gè)機(jī)架的壓下量和軋制溫度如下表所示，精軋的精軋機(jī)入口溫度為920～980℃，卷取溫度為550～600℃，精軋機(jī)第六機(jī)架的板材出口速度8～12m/s。
通過(guò)出口速度、壓下量和軋制溫度的共同組合調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒。

其表中的精軋機(jī)各機(jī)架壓下量(％)，為該機(jī)架出口板坯的厚度與進(jìn)入該機(jī)架的板坯的厚度的百分比，實(shí)際壓下量通過(guò)以下公式計(jì)算實(shí)際壓下量＝進(jìn)入該機(jī)架的板坯的厚度×壓下量(％)。
利用超細(xì)晶粒薄規(guī)格熱軋鋼板的制造方法制造的熱軋鋼板，其鋼板厚度為2.0～3.0mm，為C-Mn鋼的化學(xué)成份，其重量百分比為C0.10～0.18％，Si≤0.10％，Mn0.70～1.00％，P≤0.025％，S≤0.025％，Al0.10～0.18％，其顯微組織為鐵素體和珠光體，所述鐵素體的平均晶粒尺寸為3.0～5μm。
進(jìn)一步的是，上述熱軋鋼板的鐵素體的體積分?jǐn)?shù)為80～90％。
本發(fā)明的有益效果是通過(guò)對(duì)精軋機(jī)六機(jī)架的變形量和變形溫度進(jìn)行控制，特別是控制第一、第二機(jī)架大的變形量，第三機(jī)架較大的變形量，第四、第五和第六機(jī)架較小的變形量，使軋制變形主要集中在前三機(jī)架，同時(shí)控制第二～第六機(jī)架的變形溫度，控制精軋機(jī)第六機(jī)架的出口速度，控制熱軋鋼板的卷取溫度在傳統(tǒng)的熱連軋機(jī)上，獲得了超細(xì)晶粒的鐵素體和珠光體組織的C-Mn成分的2.0mm～3.0mm薄規(guī)格的熱軋鋼板。熱軋鋼板的力學(xué)性能和工藝性能為屈服強(qiáng)度≥400MPa，抗拉強(qiáng)度≥510MPa，熱軋鋼板具有高的延伸率和良好的冷彎性能，延伸率≥30％，冷彎試樣寬度＝35mm，彎曲角度＝180°，彎心直徑＝0，合格。熱軋鋼板的顯微組織為鐵素體和珠光體，鐵素體平均晶粒尺寸為3.0～5.0μm，鐵素體體積分?jǐn)?shù)為80％～90％。


圖1是本發(fā)明中2.5mm厚度規(guī)格的超細(xì)晶粒熱軋鋼板的顯微組織照片。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明的超細(xì)晶粒的薄規(guī)格熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，是將轉(zhuǎn)爐冶煉的C-Mn鋼，采用連鑄方法澆鑄成規(guī)格為200×(800～1200)×11000mm的連鑄板坯，將連鑄板坯加熱，出爐溫度控制在1200～1300℃之間，板坯在950～1050℃范圍內(nèi)進(jìn)行六道次粗軋，粗軋后中間坯厚度最好控制在25～35mm。然后將中間坯送入六機(jī)架精軋機(jī)進(jìn)行精軋，控制六機(jī)架精軋機(jī)的各機(jī)架的變形量和變形溫度，尤其要控制前三機(jī)架的變形量和變形溫度，其控制精軋機(jī)各機(jī)架的變形量和變形溫度如表1所示?？刂凭垯C(jī)第六機(jī)架出口速度≥8m/s，例如控制在8～12m/s的范圍，通過(guò)出口速度、壓下量和軋制溫度的共同組合調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒。精軋的精軋機(jī)入口溫度為920～980℃，熱軋鋼板的卷取溫度為550～600℃。在精軋機(jī)前三機(jī)架大的變形量、合理的變形溫度范圍、較快的軋制速度以及較低的卷取溫度共同作用下，得到具有超細(xì)晶粒的2.0mm～3.0mm厚度規(guī)格的熱軋鋼板。
表1 精軋機(jī)各機(jī)架的變形量和變形溫度

其表1中的精軋機(jī)各機(jī)架壓下量(％)，為該機(jī)架出口板坯的厚度與進(jìn)入該機(jī)架的板坯的厚度的百分比，實(shí)際壓下量通過(guò)以下公式計(jì)算實(shí)際壓下量＝進(jìn)入該機(jī)架的板坯的厚度×壓下量(％)。
利用上述超細(xì)晶粒的薄規(guī)格熱軋鋼板的生產(chǎn)方法制造的熱軋鋼板，其鋼板厚度為2.0～3.0mm，采用C-Mn鋼的化學(xué)成份，其重量百分比為C0.10～0.18％，Si≤0.10％，Mn0.70～1.00％，P≤0.025％，S≤0.025％，Al0.10～0.18％，其顯微組織為鐵素體和珠光體，鐵素體的平均晶粒尺寸為3.0～5μm，并可使鐵素體的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到80～90％。所謂鐵素體的體積分?jǐn)?shù)，是在顯微組織中鐵素體所占顯微組織的體積百分比。熱軋鋼板的力學(xué)性能和工藝性能為屈服強(qiáng)度≥400MPa，抗拉強(qiáng)度≥510MPa，熱軋鋼板具有高的延伸率和良好的冷彎性能，延伸率≥30％，冷彎試樣寬度＝35mm，彎曲＝180°，彎心直徑＝0，合格。
實(shí)施例本發(fā)明的超細(xì)晶粒的薄規(guī)格熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，是將轉(zhuǎn)爐冶煉的C-Mn鋼，其C-Mn鋼的化學(xué)成份的重量百分比為C0.10～0.18％，Si≤0.10％，Mn0.70～1.00％，P≤0.025％，S≤0.025％，Al0.10～0.18％，采用常規(guī)連鑄方法澆鑄成規(guī)格為200×(800～1200)×11000mm的連鑄板坯，控制連鑄板坯加熱出爐溫度在1200～1300℃之間，板坯在950～1050℃范圍內(nèi)進(jìn)行六道次粗軋，粗軋后的中間坯厚度控制在25～35mm。然后將中間坯送入六機(jī)架精軋機(jī)進(jìn)行精軋，精軋入口溫度為920～980℃，精軋出口溫度800～850℃，精軋機(jī)各機(jī)架的變形量分別為40～50％、40～50％、30～35％、25～30％、15～20％、10～15％，精軋機(jī)各機(jī)架的變形溫度范圍分別為920～800℃、900～960℃、870～930℃、840～900℃、820～870℃、800～850℃，精軋機(jī)第六機(jī)架出口速度8～12m/s，熱軋鋼板的卷取溫度為550～600℃，得到具有超細(xì)晶粒的2.0mm～3.0mm厚度規(guī)格的熱軋鋼板。熱軋鋼板的顯微組織為鐵素體和珠光體，鐵素體的平均晶粒尺寸為3.0～5μm，鐵素體的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到80～90％。熱軋鋼板的力學(xué)性能和工藝性能為屈服強(qiáng)度≥400MPa，抗拉強(qiáng)度≥510MPa，熱軋鋼板具有高的延伸率和良好的冷彎性能，延伸率≥30％，冷彎試樣寬度＝35mm，彎曲角度＝180°，彎心直徑＝0，合格。2.5mm厚度規(guī)格的超細(xì)晶粒熱軋鋼板的400X顯微組織照片如圖1所示。
超細(xì)晶粒的薄規(guī)格熱軋鋼板具有強(qiáng)度高、延伸率高和冷彎成型性能好等良好的綜合性能。工業(yè)生產(chǎn)的超細(xì)晶粒的薄規(guī)格熱軋鋼板的力學(xué)性能和工藝性能如表2所示，工業(yè)生產(chǎn)超細(xì)晶粒的薄規(guī)格熱軋鋼板的的組織狀態(tài)如表3所示，2.5mm薄規(guī)格超細(xì)晶粒熱軋鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能實(shí)例如表4所示，2.5mm薄規(guī)格超細(xì)晶粒熱軋鋼板的精軋機(jī)各機(jī)架壓下量和溫度控制實(shí)例如表5所示。
表2 工業(yè)生產(chǎn)的超細(xì)晶粒的薄規(guī)格熱軋鋼板的力學(xué)性能和工藝性能

表3 工業(yè)生產(chǎn)超細(xì)晶粒熱軋鋼板的組織狀態(tài)

表4 薄規(guī)格超細(xì)晶粒熱軋鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能實(shí)例

表5 薄規(guī)格超細(xì)晶粒熱軋鋼板的精軋機(jī)各機(jī)架壓下量和溫度控制實(shí)例

權(quán)利要求
1.超細(xì)晶粒薄規(guī)格熱軋鋼板的制造方法，將C-Mn鋼的連鑄板坯加熱至1200～1300℃，對(duì)所述連鑄板坯在950～1050℃的范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)六道次粗軋后進(jìn)行精軋，其特征是精軋的精軋機(jī)入口溫度為920～980℃，卷取溫度為550～600℃，精軋機(jī)第六機(jī)架的板材出口速度8～12m/s，控制精軋機(jī)六個(gè)機(jī)架的壓下量和軋制溫度如下表所示
上表中，其精軋機(jī)各機(jī)架壓下量，為該機(jī)架出口板坯的厚度與進(jìn)入該機(jī)架的板坯的厚度的百分比，實(shí)際壓下量通過(guò)以下公式計(jì)算實(shí)際壓下量＝進(jìn)入該機(jī)架的板坯的厚度×壓下量。
2.如權(quán)利要求1所述的超細(xì)晶粒薄規(guī)格熱軋鋼板的制造方法，其特征是經(jīng)過(guò)粗軋后的中間板坯厚度為25～35mm。
3.采用權(quán)利要求1所述的超細(xì)晶粒薄規(guī)格熱軋鋼板的制造方法制造的熱軋鋼板，其鋼板厚度為2.0～3.0mm，為C-Mn鋼的化學(xué)成份，其重量百分比為C0.10～0.18％，Si≤0.10％，Mn0.70～1.00％，P≤0.025％，S≤0.025％，Al0.10～0.18％，其顯微組織為鐵素體和珠光體，所述鐵素體的平均晶粒尺寸為3.0～5μm。
4.如權(quán)利要求3所述的熱軋鋼板，其特征是鐵素體的體積分?jǐn)?shù)為80～90％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超細(xì)晶粒薄規(guī)格熱軋鋼板的制造方法及其制造的熱軋鋼板，可通過(guò)傳統(tǒng)的熱連軋機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)制造。采用C－Mn鋼，其化學(xué)成分的重量百分比為C0.10～0.18％，Si≤0.10％，Mn0.70～1.00％，P≤0.025％，S≤0.025％，Al0.10～0.18％；通過(guò)對(duì)精軋機(jī)六機(jī)架的變形量和變形溫度、第六機(jī)架的出口速度、鋼板的卷取溫度的控制，在傳統(tǒng)熱連軋機(jī)上獲得了顯微組織為鐵素體和珠光體的超細(xì)晶粒的2.0mm～3.0mm薄規(guī)格的熱軋鋼板。鐵素體平均晶粒尺寸為3.0～5.0μm，體積分?jǐn)?shù)為80％～90％。該熱軋鋼板具有強(qiáng)度高、延伸率高和冷彎成型性能好等良好的綜合性能。
文檔編號(hào)B21B37/74GK1785541SQ20051002233
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者宋立秋, 左軍, 劉勇, 楊金成, 李正榮 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院, 攀枝花新鋼釩股份有限公司