一種C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是一種C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，加熱溫度：1170-1180℃，均熱溫度1150-1160℃；出爐溫度控制在1130-1140℃；精軋開(kāi)軋溫度810-930℃，保證精軋終軋溫度780-800℃，精軋階段累積壓下率50-70%，開(kāi)冷溫度，760-780℃，冷卻速度：10-15℃/s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度：2000-3500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度：1500-2500m3/h，返紅溫度610℃-640℃。本發(fā)明可以較好地克服C-Mn鋼升級(jí)生產(chǎn)過(guò)程中易出現(xiàn)魏氏組織的不足，實(shí)施后魏氏組織的有明顯的改善，且軋后鋼板的韌塑性有較顯著的提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軋鋼領(lǐng)域，涉及一種鋼的組織控制方法，具體的說(shuō)是一種C-Mn升級(jí)鋼 魏氏組織的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在亞共析鋼或過(guò)共析鋼中，由高溫以較快的速度冷卻時(shí)，先共析的鐵素體或滲碳體從奧氏體晶界上沿著奧氏體的一定晶面向晶內(nèi)生長(zhǎng)，呈針狀析出。在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到從奧氏體晶界上生長(zhǎng)出來(lái)的鐵素體或滲碳體近似平行，呈羽毛狀或三角形，其間存在著珠光體的組織，這種組織稱(chēng)為魏氏組織。實(shí)際生產(chǎn)中遇到的魏氏組織大多是鐵素體魏氏組織，魏氏組織常伴隨著奧氏體晶粒粗大而出現(xiàn)，因此，使鋼的力學(xué)性能尤其是塑性和沖擊韌性顯著降低。
[0003]隨著新一代TMCP技術(shù)及裝備的推廣，利用新一代超快速冷卻裝備開(kāi)展鋼種低成本升級(jí)生產(chǎn)已成為以后發(fā)展的趨勢(shì)。低成本升級(jí)生產(chǎn)思路是對(duì)合金元素進(jìn)行減量化生產(chǎn)，就需要通過(guò)快速冷卻細(xì)化晶粒，但這樣做會(huì)很容易因冷速過(guò)快而促使魏氏組織的出現(xiàn)，從而帶來(lái)TMCP鋼板性能方面的問(wèn)題。
[0004]雖然有些資料與文獻(xiàn)對(duì)魏氏組織的成因與控制措施有所闡述，但都是基于書(shū)本理論或模擬實(shí)驗(yàn)得出，所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用有很大的局限性，另外不同的鋼種、不同的工藝條件下，不可能有完全可以覆蓋的方法來(lái)解決鋼中魏氏組織的出現(xiàn)。而本發(fā)明所涉及的C-Mn鋼升級(jí)生產(chǎn)而言，其在軋鋼過(guò)程中魏氏組織極易出現(xiàn)，需要對(duì)全過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行控制，以期減少魏氏組織的發(fā)生，或者即使有魏氏組織出現(xiàn)，也避免其形態(tài)呈長(zhǎng)與細(xì)針狀，這樣才能取得較好的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，通過(guò)軋鋼全過(guò)程的工藝參數(shù)控制，可以減少出現(xiàn)魏氏組織數(shù)量與形態(tài)，滿(mǎn)足軋后鋼板的性能指標(biāo)要求。
[0006]本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
[0007]一種C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，具體按以下步驟控制:
[0008]㈠適用的所述C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.15%_0.21%, S1:<0.50，Mn S 1.0%, P:< 0.015%, S S 0.010%, Als:0.010%_0.050%，N:0.002%_0.009%，余量為 Fe及不可避免的雜質(zhì)；
[0009]㈡適用的所述C-Mn升級(jí)鋼的坯料厚度為150-220mm，適用的所述C-Mn升級(jí)鋼的成品厚度為< 50mm,
[0010]㈢加熱溫度工藝參數(shù)控制:加熱溫度1170-1180°c，均熱溫度1150_116(TC，加熱時(shí)間控制為140-180min ;出爐溫度控制在1130_1140°C ；
[0011]㈤軋制與冷卻工藝參數(shù)控制:精軋開(kāi)軋溫度810-930°c，保證精軋終軋溫度780-800°C，精軋階段累積壓下率50-70%，開(kāi)冷溫度760-780°C，開(kāi)冷溫度在Ar3附近，是為了冷卻后發(fā)生相變的間隔時(shí)間縮短；冷卻速度10_15°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度2000-3500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度1500-2500m3/h，前面強(qiáng)冷后面弱冷是一種既能保證性能又能降低鋼板冷速，返紅溫度610°C _640°C。
[0012]本發(fā)明設(shè)置以上工藝參數(shù)控制的理由以及各工藝參數(shù)可以解決的技術(shù)問(wèn)題是:
[0013]加熱溫度對(duì)魏氏組織的影響:采取較低的加熱溫度。這是因?yàn)?，加熱溫度高其奧氏體晶粒粗化趨勢(shì)升高，對(duì)沒(méi)有微合金化的C-Mn鋼，其組織粗化趨勢(shì)更嚴(yán)重。
[0014]精軋終軋溫度對(duì)魏氏組織的影響:采取較低的精軋終軋溫度并配合大的壓下，這樣的目的在于形成較有利的變形帶，為后續(xù)的晶粒細(xì)化提供有利條件，細(xì)化的晶粒也可以一定程度抑制魏氏組織的產(chǎn)生。
[0015] 冷卻速率對(duì)魏氏組織的影響:魏氏組織對(duì)冷速有一定的敏感性，該鋼出現(xiàn)魏氏組織較敏感的冷速在15-20°C /s，該鋼由于是F+P鋼，所以不宜采用過(guò)大的冷速，冷速在15°C /s以下，其魏氏組織量較少，其形態(tài)也非長(zhǎng)而細(xì)的針狀。
[0016]返紅溫度對(duì)魏氏組織的影響:返紅溫度對(duì)魏氏組織的影響也較明顯，較低的返紅溫度有利于晶粒細(xì)化，也有利于對(duì)魏氏組織的抑制，但返紅溫度不能過(guò)低，要兼需轉(zhuǎn)變的組織類(lèi)型。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:⑴本發(fā)明的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，其工藝控制過(guò)程簡(jiǎn)單，易操作；⑵本發(fā)明針對(duì)該鋼中進(jìn)行了軋制全過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)的控制，較好的控制了魏氏組織的數(shù)量與類(lèi)型；⑶本發(fā)明實(shí)施后由于魏氏組織得到控制，其軋后的韌性與塑性有較大的提高，滿(mǎn)足了升級(jí)生產(chǎn)的性能要求。
[0018]總之，本發(fā)明可以較好地克服C-Mn鋼升級(jí)生產(chǎn)過(guò)程中易出現(xiàn)魏氏組織的不足，實(shí)施后魏氏組織的有明顯的改善(詳見(jiàn)組織狀況圖)，且軋后鋼板的韌塑性有較顯著的提高(詳見(jiàn)實(shí)施例后性能表格)；本發(fā)明的這種控制方法不影響生產(chǎn)節(jié)奏，也有利于現(xiàn)場(chǎng)在線(xiàn)操作。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本明實(shí)施前14mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0020]圖2為本明實(shí)施后14_厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0021 ] 圖3為本明實(shí)施前22mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0022]圖4為本明實(shí)施后22mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0023]圖5為本明實(shí)施前30mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0024]圖6為本明實(shí)施后30mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0025]圖7為本明實(shí)施前50mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0026]圖8為本明實(shí)施后50mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明涉及的一種C-Mn鋼升級(jí)生產(chǎn)過(guò)程中魏氏組織的控制方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0028]實(shí)施例1[0029]本實(shí)施例的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.17%, Mn:0.95%, P:0.009%, S:0.008%, S1:0.22%, Als:0.025%, N 為 0.0050%，余量
為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
[0030]所采取的鋼種坯料厚度180mm，成品厚度為14mm;加熱溫度1170°C，均熱溫度1160°C，加熱時(shí)間148min，出爐溫度1140°C ;精軋開(kāi)軋溫度930°C，終軋溫度800°C，精軋階段累積壓下率66.7%(42 — 14)，開(kāi)冷溫度761 °C，冷卻速度10°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度2000m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度1500m3/h ;返紅溫度 639。。。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.163%, Mn:0.97%, P:0.006%、S:0.005%、S1:0.24%, Als:0.030%, N 為 0.0055%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
[0033]所采取的鋼種坯料厚度180mm，成品厚度為22mm;加熱溫度1175°C，均熱溫度1160°C，加熱時(shí)間150min，出爐溫度1140°C ;精軋開(kāi)軋溫度910°C，終軋溫度795°C，精軋階段累積壓下率63.3%(60 — 22)，開(kāi)冷溫度775°C，冷卻速度12.5°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度2500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度1900m3/h，返紅溫度630°C。
[0034]實(shí)施例3
[0035]本實(shí)施例的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.168%, Mn:0.91%, P:0.012%, S:0.007%, S1:0.21%, Als:0.036%, N 為 0.0058%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
[0036]所采取的鋼種坯料厚度220mm，成品厚度為30mm ;加熱溫度1180°C，均熱溫度:1160°C，加熱時(shí)間170min，出爐溫度1140°C ;精軋開(kāi)軋溫度870°C，終軋溫度790°C，精軋階段累積壓下率58.3% (72 — 30)，開(kāi)冷溫度770V，冷卻速度14°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度3200m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度2300m3/h，返紅溫度 615。。。
[0037]實(shí)施例4
[0038]本實(shí)施例的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.175%, Mn:0.98%, P:0.011%, S:0.004%, S1:0.18%, Als:0.035%，N 為 0.0045%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
[0039]所采取的鋼種坯料厚度220mm，成品厚度為50mm ;加熱溫度1180°C，均熱溫度:1160°C，加熱時(shí)間175min，出爐溫度1140°C;精軋開(kāi)軋溫度810°C，終軋溫度:780°C，精軋階段累積壓下率50%(100 — 50)，開(kāi)冷溫度772°C，冷卻速度14.5°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度3500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度2500m3/h，返紅溫度610°C。
[0040]通過(guò)與實(shí)施前的組織比較(見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖)可以發(fā)現(xiàn)，魏氏組織明顯得到較好的控制。另外按國(guó)標(biāo)對(duì)各實(shí)施例鋼板進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果如表1所示，并相應(yīng)檢測(cè)實(shí)施前同一厚度規(guī)格的該鋼種的性能?？梢钥闯?，實(shí)施后，強(qiáng)度指標(biāo)未有多大變化，而韌性與塑性明顯提聞。
【權(quán)利要求】
1.一種C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:具體按以下步驟控制: ㈠適用的所述C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.15%-0.21%，Si ≤0.50，Mn:(1.0%, P:≤ 0.015%, S:≤ 0.010%, Als:0.010%_0.050%, N:0.002%_0.009%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)； ㈡適用的所述C-Mn升級(jí)鋼的坯料厚度為150-220mm，適用的所述C-Mn升級(jí)鋼的成品厚度為< 50_ ； ㈢加熱溫度工藝參數(shù)控制:加熱溫度1170-1180°C，均熱溫度1150-1160°C，加熱時(shí)間控制為140-180min ;出爐溫度控制在1130_1140°C ； ㈤軋制與冷卻工藝參數(shù)控制:精軋開(kāi)軋溫度810-930 °C，保證精軋終軋溫度.780-800°C，精軋階段累積壓下率50-70%，開(kāi)冷溫度760_780°C，冷卻速度10_15°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度2000-3500 m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度 1500-2500 m3/h，返紅溫度 610°C _640°C。
2.如權(quán)利要求1所述的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:所述C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.17%, Mn:0.95%, P:0.009%, S:0.008%, S1:0.22%, Als:.0.025%，N為0.0050%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)； 所采取的鋼種坯料厚度180mm，成品厚度為14mm ;加熱溫度1170°C，均熱溫度1160°C，加熱時(shí)間148min，出爐溫度1140°C;精軋開(kāi)軋溫度930°C，終軋溫度800°C，精軋階段累積壓下率66.7%，開(kāi)冷溫度761 °C，冷卻速度10°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度2000m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度1500m3/h ;返紅溫度639°C。
3.如權(quán)利要求1所述的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:所述C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.163%, Mn:0.97%, P:0.006%、S:0.005%、S1:0.24%、Als:.0.030%、N為0.0055%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)； 所采取的鋼種坯料厚度180mm，成品厚度為22mm ;加熱溫度1175°C，均熱溫度1160°C，加熱時(shí)間150min，出爐溫度1140°C;精軋開(kāi)軋溫度910°C，終軋溫度795°C，精軋階段累積壓下率63.3%，開(kāi)冷溫度775V，冷卻速度12.5°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度2500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度1900m3/h，返紅溫度630°C。
4.如權(quán)利要求1所述的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:所述C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.168%, Mn:0.91%, P:0.012%, S:0.007%, S1:0.21%, Als:.0.036%，N為0.0058%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)； 所采取的鋼種坯料厚度220mm，成品厚度為30mm ;加熱溫度1180°C，均熱溫度:1160°C，加熱時(shí)間170min，出爐溫度1140°C;精軋開(kāi)軋溫度870°C，終軋溫度790°C，精軋階段累積壓下率58.3%，開(kāi)冷溫度770V，冷卻速度14°C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度3200m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度2300m3/h，返紅溫度615°C。
5.如權(quán)利要求1所述的C-Mn升級(jí)鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:所述C-Mn升級(jí)鋼化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.175%, Mn:0.98%, P:0.011%, S:0.004%, S1:0.18%, Als:.0.035%，N為0.0045%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)； 所采取的鋼種坯料厚度220mm，成品厚度為50mm ;加熱溫度1180°C，均熱溫度:1160°C，加熱時(shí)間175min，出爐溫度1140°C ;精軋開(kāi)軋溫度810°C，終軋溫度:780°C，精軋階段累積壓下率50%，開(kāi)冷溫度772°C，冷卻速度14.50C /s，冷卻采取前4組集管強(qiáng)冷，前4組集管冷卻強(qiáng)度3500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強(qiáng)度2500m3/h，返紅溫度610°C。
【文檔編號(hào)】C21D8/00GK103572021SQ201310542562
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】王從道, 尹雨群, 曾周燏 申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司