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      一種粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法與流程

      文檔序號:11613547閱讀:403來源:國知局
      一種粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法與流程

      本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法。



      背景技術(shù):

      特厚板心部是整個鋼板性能最差的部分,鋼板中心區(qū)域存在嚴重的宏觀偏析、疏松和組織粗大等缺陷。通常,增加鋼板心部區(qū)域軋制力和形變滲透可以壓合鋼板心部微裂紋、疏松并細化中心組織。采用增加鑄坯尺寸可以顯著提高壓縮比,增加心部變形能力,但是受制于裝備水平,唐鋼中厚板公司最大鑄機斷面厚度為280mm,單純依靠提高鑄坯尺寸的方法改善心部質(zhì)量的方法潛力有限。因此,尋求新的技術(shù)手段在當(dāng)前裝備水平的狀況下提高鋼板心部質(zhì)量顯得尤為必要。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法。本發(fā)明采用初軋階段溫度梯度軋制技術(shù)工藝,使軋制力和變形有效的向鋼板心部滲透從而改善中心組織,該方法得到的鋼板心部組織明顯細化且心部力學(xué)性能明顯提升。

      為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:一種粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法,所述生產(chǎn)方法包括加熱工序、粗軋工序、精軋工序、即時冷卻工序和超快冷工序;所述特厚板化學(xué)成分及其質(zhì)量分數(shù)如下:c:0.14~0.16%,mn:1.40~1.57%,si:0.21~0.30%,als:0.25~0.31%,p≤0.015%,s≤0.010%,nb:0.030~0.036%,ti:0.015~0.019%,其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。

      本發(fā)明所述粗軋工序采用溫度梯度軋制工藝。

      本發(fā)明所述即時冷卻工序,粗軋縱軋前三道次采用即時冷卻工藝,使用6400mm寬度即時冷卻裝置,冷卻水量1000l/min,全部開啟8組冷卻水,使得軋件心部和表面產(chǎn)生203~297℃溫差,滿足溫度梯度軋制工藝要求。

      本發(fā)明所述加熱工序:鑄坯加熱爐完全燒透,加熱溫度1140~1180℃。

      本發(fā)明所述粗軋工序:粗軋階段縱軋前三道次單道次壓下率為10.3~14.8%。

      本發(fā)明所述精軋工序:精軋開軋中間坯厚度145mm;精軋的二次開軋溫度≤860℃,精軋的終軋溫度為800~820℃。

      本發(fā)明所述超快冷工序:鋼板經(jīng)超快冷冷卻后,表面返紅溫度為640~660℃。

      本發(fā)明基于成分設(shè)計并結(jié)合即時冷卻和超快冷技術(shù)生產(chǎn)100mm厚規(guī)格鋼板。通過粗軋縱軋前三道次中間坯即時冷卻使得中間坯心部和表面產(chǎn)生203~297℃溫差,依靠此溫度梯度實現(xiàn)粗軋階段溫度梯度軋制工藝,粗軋前三縱軋階段單道次壓下率為10.3~14.8%。使得軋制力和形變能夠有效的向心部滲透,從而改善鋼板的心部質(zhì)量。

      本粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法采用粗軋機后即時冷卻裝置,裝置冷卻區(qū)域長度6400mm,冷卻水量1000l/min,在粗軋縱軋前三道次對軋件進行往復(fù)式冷卻,全部開啟8組冷卻水,使得軋件表面和心部產(chǎn)生203~297℃溫差后送入粗軋機進行溫度梯度軋制,粗軋階段縱軋前三單道次壓下率為10.3~14.8%,以達到軋制力和形變有效滲透入軋件心部。為考證本方法的有效性,鑄坯均采用280mm厚度坯型,精軋開軋中間坯厚度均為145mm,精軋采用相同的軋制規(guī)程,精軋完成后經(jīng)超快冷區(qū)域采用相同的冷卻參數(shù)。本粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法采用即時冷卻溫度梯度軋制工藝可生產(chǎn)出厚度100mm特厚板,鋼板側(cè)面由雙鼓型變成單鼓型,表明軋制力和形變有效的向鋼板心部滲透,鋼板心部組織明顯細化且心部力學(xué)性能明顯提升。因此,本方法具有成本低、工藝穩(wěn)定和性能優(yōu)異等特點。

      采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明成分設(shè)計結(jié)合即時冷卻和超快冷技術(shù)生產(chǎn)100mm厚規(guī)格鋼板,鋼板側(cè)面由雙鼓型轉(zhuǎn)變成單鼓型得到顯著改善,鋼板心部組織明顯細化且心部性能明顯提升。本方法具有成本低、工藝穩(wěn)定和性能優(yōu)異等特點。

      附圖說明

      圖1為實施例1心部金相組織圖;

      圖2為實施例2心部金相組織圖;

      圖3為實施例3心部金相組織圖;

      圖4為實施例4鋼板邊鼓形狀圖;

      圖5為實施例4心部金相組織圖;

      圖6為實施例5鋼板邊鼓形狀圖;

      圖7為實施例5心部金相組織圖。

      具體實施方式

      下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明,下述實施例中的性能檢測采用全厚度橫向拉伸,鋼板心部組織采用光學(xué)顯微照片,涉及溫度梯度軋制效果鋼板邊鼓采用數(shù)碼照片。

      本粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法包括加熱工序、粗軋工序、即時冷卻工序、精軋工序和超快冷工序,具體為依次采用下述過程:轉(zhuǎn)爐冶煉、lf精煉、連鑄、加熱爐、高壓除鱗、粗軋機、中間坯即時冷卻、精軋機、預(yù)熱矯直機、超快冷和熱矯直機。所述中間坯即時冷卻,全部開啟8組冷卻水,冷卻水量1000l/min,后進粗軋機進行軋制。

      實施例1

      本厚規(guī)格鋼板化學(xué)成分的質(zhì)量百分含量為c:0.14%,mn:1.40%,si:0.21%,als:0.25%,p:0.015%,s:0.010%,nb:0.030%,ti:0.015%,其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。

      本粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法如下所述,包括加熱工序、粗軋工序、即時冷卻工序、精軋工序和超快冷工序。

      1)加熱工序:鑄坯加熱爐完全燒透,加熱溫度1140℃。

      2)粗軋工序:粗軋工序采用溫度梯度軋制工藝,粗軋階段縱軋前三道次單道次壓下率分別為13.5%、13.7%和14.1%。

      3)即時冷卻工序:粗軋縱軋前三道次采用即時冷卻工藝,使用6400mm寬度即時冷卻裝置,冷卻水量1000l/min,全部開啟8組冷卻水,粗軋縱軋前三道次,每道次在即時冷卻區(qū)域冷卻2來回,中間坯心部和表面溫差131℃、137℃和141℃。

      4)精軋工序:精軋中間坯厚度145mm,精軋的二次開軋溫度849℃、終軋溫度811℃。

      5)超快冷工序:鋼板經(jīng)超快冷冷卻后,表面返紅溫度為640℃。

      本特厚板經(jīng)檢驗,抗拉強度為568mpa,屈服強度376mpa,0℃沖擊功95j,鋼板心部金相組織如圖1所示。

      實施例2

      本厚規(guī)格鋼板化學(xué)成分的質(zhì)量百分含量為c:0.16%,mn:1.57%,si:0.30%,als:0.31%,p:0.013%,s:0.007%,nb:0.036%,ti:0.019%,其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。

      本粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法如下所述,包括加熱工序、粗軋工序、即時冷卻工序、精軋工序和超快冷工序。

      1)加熱工序:鑄坯加熱爐完全燒透,加熱溫度1161℃。

      2)粗軋工序:粗軋工序采用溫度梯度軋制工藝,粗軋階段縱軋前三道次單道次壓下率分別為12.1%、12.7%和12.9%。

      3)即時冷卻工序:粗軋縱軋前三道次采用即時冷卻工藝,使用6400mm寬度即時冷卻裝置,冷卻水量1000l/min,全部開啟8組冷卻水,粗軋縱軋前三道次,每道次在即時冷卻區(qū)域冷卻3來回,中間坯心部和表面溫差203℃、207℃和211℃。

      4)精軋工序:精軋中間坯厚度145mm,精軋的二次開軋溫度854℃、終軋溫度803℃。

      5)超快冷工序:鋼板經(jīng)超快冷冷卻后,表面返紅溫度為653℃。

      本特厚板經(jīng)檢驗,抗拉強度為579mpa,屈服強度394mpa,0℃沖擊功143j,鋼板心部金相組織如圖2所示。

      實施例3

      本厚規(guī)格鋼板化學(xué)成分的質(zhì)量百分含量為c:0.15%,mn:1.43%,si:0.23%,als:0.27%,p:0.014%,s:0.009%,nb:0.032%,ti:0.017%,其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。

      本粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法如下所述,包括加熱工序、粗軋工序、即時冷卻工序、精軋工序和超快冷工序。

      1)加熱工序:鑄坯加熱爐完全燒透,加熱溫度1180℃。

      2)粗軋工序:粗軋工序采用溫度梯度軋制工藝,粗軋階段縱軋前三道次單道次壓下率分別為10.3%、10.8%和11.4%。

      3)即時冷卻工序:粗軋縱軋前三道次采用即時冷卻工藝,使用6400mm寬度即時冷卻裝置,冷卻水量1000l/min,全部開啟8組冷卻水,粗軋縱軋前三道次,每道次在即時冷卻區(qū)域冷卻4來回,中間坯心部和表面溫差257℃、263℃和265℃。

      4)精軋工序:精軋中間坯厚度145mm,精軋的二次開軋溫度851℃、終軋溫度800℃;

      5)超快冷工序:鋼板經(jīng)超快冷冷卻后,表面返紅溫度為645℃。

      本特厚板經(jīng)檢驗,抗拉強度為594mpa,屈服強度411mpa,0℃沖擊功151j,鋼板心部金相組織如圖3所示。

      實施例4

      本厚規(guī)格鋼板化學(xué)成分的質(zhì)量百分含量為c:0.16%,mn:1.51%,si:0.28%,als:0.30%,p:0.012%,s:0.008%,nb:0.034%,ti:0.018%,其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。

      本粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法如下所述,包括加熱工序、粗軋工序、即時冷卻工序、精軋工序和超快冷工序。

      1)加熱工序:鑄坯加熱爐完全燒透,加熱溫度1149℃。

      2)粗軋工序:粗軋工序采用溫度梯度軋制工藝,粗軋階段縱軋前三道次單道次壓下率分別為14.3%、14.5%和14.8%。

      3)即時冷卻工序:粗軋縱軋前三道次采用即時冷卻工藝,使用6400mm寬度即時冷卻裝置,冷卻水量1000l/min,全部開啟8組冷卻水,粗軋縱軋前三道次,每道次在即時冷卻區(qū)域冷卻5來回,中間坯心部和表面溫差287℃、293℃和297℃。

      4)精軋工序:精軋中間坯厚度145mm,精軋的二次開軋溫度860℃、終軋溫度820℃;

      5)超快冷工序:鋼板經(jīng)超快冷冷卻后,表面返紅溫度為660℃。

      鋼板邊鼓形狀如圖4所示,心部金相組織如圖5所示。

      本特厚板經(jīng)檢驗,抗拉強度為607mpa,屈服強度431mpa,20℃沖擊功156j。

      對比例1

      本厚規(guī)格鋼板化學(xué)成分的質(zhì)量百分含量為c:0.16%,mn:1.56%,si:0.29%,als:0.29%,p:0.011%,s:0.007%,nb:0.035%,ti:0.017%,其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。

      本粗軋階段提高低合金特厚板心部質(zhì)量的方法如下所述,包括加熱工序、粗軋工序、即時冷卻工序、精軋工序和超快冷工序。

      1)加熱工序:鑄坯加熱爐完全燒透,加熱溫度1149℃。

      2)粗軋工序:粗軋工序采用溫度梯度軋制工藝,粗軋縱軋前三道次單道次壓下率分別為13.9%、14.2%和14.7%。

      3)即時冷卻工序:粗軋不采用即時冷卻工藝。

      4)精軋工序:精軋中間坯厚度145mm,精軋的二次開軋溫度850℃、終軋溫度815℃;

      5)超快冷工序:鋼板經(jīng)超快冷冷卻后,表面返紅溫度為652℃。

      鋼板邊鼓形狀如圖6所示,心部金相組織如圖7所示。

      本特厚板經(jīng)檢驗,心部位置抗拉強度為553mpa,屈服強度357mpa,20℃沖擊功73j。

      以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。

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