本發(fā)明涉及金屬加工領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)鋼板及其板形控制方法。

背景技術(shù)：

屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)的結(jié)構(gòu)鋼鋼板廣泛應(yīng)用于建筑、工程機(jī)械等領(lǐng)域。屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)的結(jié)構(gòu)鋼板在成分設(shè)計(jì)時(shí)一般都含有較多的nb、v等微合金，且一般都采用非再結(jié)晶控制軋制，軋完的鋼板經(jīng)常出現(xiàn)翹曲、波浪等板形缺陷，尤其是厚度規(guī)格較薄的鋼板，這種現(xiàn)象更嚴(yán)重。當(dāng)軋完的鋼板不平現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)層流冷卻時(shí)，導(dǎo)致鋼板各個(gè)部位冷卻不均勻，由于冷卻不均勻，鋼板進(jìn)一步變形，使鋼板冷卻后變形嚴(yán)重，鋼板變形嚴(yán)重的無法經(jīng)熱矯直機(jī)矯平；變形稍輕一點(diǎn)的，即使經(jīng)熱矯直機(jī)矯平，在隨后的冷卻過程中，也會(huì)出現(xiàn)變形，導(dǎo)致鋼板平直度超標(biāo)。平直度超標(biāo)的鋼板只能通過冷矯直機(jī)矯平，這樣就增加了制造成本，延長(zhǎng)了交貨周期。對(duì)于變形嚴(yán)重的鋼板即使經(jīng)冷矯直機(jī)也無法將其矯平，只能判廢。屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)鋼板所有厚度規(guī)格中，20～25mm厚度規(guī)格鋼板的生產(chǎn)量最大，且這個(gè)厚度區(qū)間段的鋼板由于待溫厚度較厚，待溫時(shí)間較長(zhǎng)，采用普通方法軋制時(shí)鋼板變形嚴(yán)重，導(dǎo)致最終板形不好控制，經(jīng)常出現(xiàn)鋼板平直度超標(biāo)，冷矯無法矯平，鋼板判廢的情況。

公布號(hào)cn102284507a的專利“一種針對(duì)高強(qiáng)度薄規(guī)格鋼板的軋機(jī)板形控制方法”。該方法通過對(duì)軋制鋼板凸度的控制，控制鋼板的板形，對(duì)鋼板的板形控制具有一定的作用。但該方法對(duì)于軋后不需噴水冷卻的薄規(guī)格鋼板板形控制沒有涉及。

公布號(hào)cn103302106a的專利“提升軋制過程中厚規(guī)格鋼板平直度方法及其控制方式”該方法通過對(duì)咬入速度、軋制速度、加速度、末道次軋制力等參數(shù)的限制，對(duì)厚度≥40mm的鋼板板形控制具有一定的作用。但該方法對(duì)薄規(guī)格高強(qiáng)鋼板板形控制沒有涉及。

公布號(hào)cn104942018a的專利“一種針對(duì)厚規(guī)格高級(jí)別海工鋼的軋機(jī)板形控制方法”該方法通過對(duì)終軋壓下量、最大扭矩、彎輥力等參數(shù)的限制，對(duì)厚度50～60mm的鋼板板形控制具有一定的作用。但該方法對(duì)較薄規(guī)格高強(qiáng)鋼板板形控制沒有涉及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)鋼板及其板形控制方法。

本發(fā)明提供一種高強(qiáng)鋼板，所述高強(qiáng)鋼板為屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)20～25mm厚規(guī)格鋼板，其按重量百分比計(jì)包括：c：0.12～0.14％；si：0.3～0.4％；mn：1.6～1.7％；p：≤0.017％；s：≤0.006％；als：0.017～0.027％；nb：0.035～0.045％；v：0.045～0.055％；ti：0.01～0.02％；cr：0.3～0.4％；ca:0.001～0.0015％；其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)鋼板板形控制方法，所述高強(qiáng)鋼板為屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)20～25mm厚規(guī)格鋼板，其按重量百分比計(jì)包括：c：0.12～0.14％；si：0.3～0.4％；mn：1.6～1.7％；p：≤0.017％；s：≤0.006％；als：0.017～0.027％；nb：0.035～0.045％；v：0.045～0.055％；ti：0.01～0.02％；cr：0.3～0.4％；ca:0.001～0.0015％；其余為鐵和不可避免雜質(zhì)；所述板形控制方法包括：

板坯選擇：選用250mm厚的連鑄坯；

加熱：采用250mm厚的連鑄坯進(jìn)行生產(chǎn)，連鑄坯出爐溫度1210-1230℃，加熱時(shí)間250～360分鐘；

軋制：板坯加熱好后進(jìn)行控制軋制，采用兩階段控制軋制；第一階段的開軋厚度為板坯厚度，第一階段的開軋溫度為1200-1220℃；第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)，軋制速度為1.5～2.5m/s，咬入速度為1.3m/s；第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)單道次壓下率≥12％，第一階段終軋溫度≥1040℃，第一階段一直軋制到第二階段的開軋厚度為止；第二階段鋼板的開軋厚度為3倍成品鋼板厚度，第二階段的開軋溫度為940～950℃，第二階段終軋溫度為825～855℃，第二階段軋制速度為3.5～4.5m/s，第二階段軋制時(shí)的咬入速度為2.2m/s，第二階段共軋制6道次，最后兩個(gè)道次的壓下率為4～6％；

冷卻：鋼板軋完后噴水進(jìn)行層流冷卻，鋼板的終冷溫度為640～660℃，冷卻速度為15℃/s；

矯直：鋼板經(jīng)冷卻后，直接進(jìn)入熱矯直機(jī)進(jìn)行矯直，矯直力為9000～13000kn，每塊鋼板矯直三遍；最終制得屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)20～25mm厚規(guī)格鋼板。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有下列顯著的優(yōu)點(diǎn)和效果：

1)本發(fā)明通過合適的加熱、軋制、冷卻、矯直工藝設(shè)計(jì)，就能保證鋼板的平直度滿足要求，不用冷矯直機(jī)再次矯直，工序簡(jiǎn)單。

2)鋼板的工藝制度設(shè)計(jì)合理，工藝制度寬松，可在寬厚板線上穩(wěn)定生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)鋼板及其板形控制方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法及應(yīng)用已經(jīng)通過較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法和應(yīng)用進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。

采用常規(guī)生產(chǎn)方法生產(chǎn)的屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)20～25mm厚度規(guī)格的鋼板平直度經(jīng)常超標(biāo)，被迫追加冷矯工序，增加了制造成本。一些鋼板變形嚴(yán)重的，由于通過冷矯也無法挽救，被迫判廢。本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，鋼板板形良好的屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)20～25mm厚度規(guī)格鋼板的板形方法。

本發(fā)明提供一種高強(qiáng)鋼板，所述高強(qiáng)鋼板為屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)20～25mm厚規(guī)格鋼板，其按重量百分比計(jì)包括：c：0.12～0.14％；si：0.3～0.4％；mn：1.6～1.7％；p：≤0.017％；s：≤0.006％；als：0.017～0.027％；nb：0.035～0.045％；v：0.045～0.055％；ti：0.01～0.02％；cr：0.3～0.4％；ca:0.001～0.0015％；其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種上述高強(qiáng)鋼板板形控制方法，其包括：

板坯選擇：選用250mm厚的連鑄坯；

加熱：采用250mm厚的連鑄坯進(jìn)行生產(chǎn)，連鑄坯出爐溫度1210-1230℃，加熱時(shí)間250～360分鐘；

軋制：板坯加熱好后進(jìn)行控制軋制，采用兩階段控制軋制；第一階段的開軋厚度為板坯厚度，第一階段的開軋溫度為1200-1220℃；第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)，軋制速度為1.5～2.5m/s，咬入速度為1.3m/s；第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)單道次壓下率≥12％，第一階段終軋溫度≥1040℃，第一階段一直軋制到第二階段的開軋厚度為止；第二階段鋼板的開軋厚度為3倍成品鋼板厚度，第二階段的開軋溫度為940～950℃，第二階段終軋溫度為825～855℃，第二階段軋制速度為3.5～4.5m/s，第二階段軋制時(shí)的咬入速度為2.2m/s，第二階段共軋制6道次，最后兩個(gè)道次的壓下率為4～6％；

冷卻：鋼板軋完后噴水進(jìn)行層流冷卻，鋼板的終冷溫度為640～660℃，冷卻速度為15℃/s；

矯直：鋼板經(jīng)冷卻后，直接進(jìn)入熱矯直機(jī)進(jìn)行矯直，矯直力為9000～13000kn，每塊鋼板矯直三遍；最終制得屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)20～25mm厚規(guī)格鋼板。

要保證高強(qiáng)鋼板形良好，從加熱到矯直工序，每一工序都需要制定合適的工藝技術(shù)路線。加熱工藝采用較高的出爐溫度和合適的加熱時(shí)間，主要是保證板坯出爐時(shí)，板坯的內(nèi)外溫度均勻，軋制時(shí)變形小，板形容易控制。采用兩階段控制軋制，一是可以充分細(xì)化鋼板的晶粒組織，二是便于板形控制。第一階段軋制時(shí)，采用較低的軋制速度和較大的咬入速度，可以減少軋制時(shí)中間坯的頭尾與板身的溫差，同時(shí)便于控制中間坯的翹扣頭和鐮刀彎，使軋完的鋼板平直，為第二階段軋制時(shí)，提高良好的板形基礎(chǔ)。第二階段軋制時(shí)，根據(jù)終軋溫度制定合適的軋制速度，采用較高的咬入速度，能夠減少軋完鋼板頭尾與板身的溫差，這樣就能減少經(jīng)層流冷卻后的板身與鋼板頭尾的溫差，減少鋼板頭尾翹曲。最后兩道次采用比較小的壓下量，主要是保證鋼板軋完后，鋼板平直，為后續(xù)的層流冷卻提供良好的板形基礎(chǔ)。由于屈服強(qiáng)度690mpa的鋼板最終采用調(diào)質(zhì)工藝交貨，熱軋生產(chǎn)的鋼板還要重新奧氏體化，因此通過很低的終冷溫度，過分細(xì)化熱軋的晶粒沒有必要，同時(shí)終冷溫度越低，鋼板經(jīng)冷卻后的變形量就越大，鋼板的不平度就越大，綜合鋼板的金相組織和平直度要求，確定鋼板的終冷溫度在640～660℃之間。由于屈服強(qiáng)度690mpa級(jí)鋼板的強(qiáng)度較高，因此矯直時(shí)采用較高的矯直力，并多遍矯直，以保證鋼板的最終平直度滿足要求。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有下列顯著的優(yōu)點(diǎn)和效果：

1)本發(fā)明通過合適的加熱、軋制、冷卻、矯直工藝設(shè)計(jì)，就能保證鋼板的平直度滿足要求，不用冷矯直機(jī)再次矯直，工序簡(jiǎn)單。

2)鋼板的工藝制度設(shè)計(jì)合理，工藝制度寬松，可在寬厚板線上穩(wěn)定生產(chǎn)。

下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明：

實(shí)施例1

采用厚度為250mm厚板坯，軋制成厚度為20mm厚鋼板，板坯加熱時(shí)間為250分鐘，出爐溫度為1230℃。板坯的(重量百分比)化學(xué)成分為：c：0.12％，si：0.3％，mn：1.6％，p：0.017％，s：0.006％，als：0.027％，nb：0.035％,v：0.045％,ti：0.01％,cr:0.3％,ca：0.001％；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。采用兩階段控制軋制，第一階段的開軋厚度為250mm，第一階段開軋溫度為1220℃。第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)，軋制速度為2.5m/s，咬入速度為1.3m/s，第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)單道次壓下率分別為16.4％、18.5％、23.1％、25.6％、27.7％。第一階段的終軋溫度為1040℃，第一階段一直軋制到中間坯厚度60mm為止。第二階段鋼板的開軋厚度為60mm，第二階段的開軋溫度為950℃，第二階段終軋溫度為825℃，第二階段軋制速度為4.5m/s,第二階段軋制時(shí)的咬入速度為2.2m/s，第二階段共軋制6道次，單道次壓下率分別為20％、20.8％、26.3％、21.4％、5.3％、4.0％。鋼板軋完后噴水進(jìn)行層流冷卻，鋼板的終冷溫度為660℃，冷卻速度為15℃/s。鋼板經(jīng)冷卻后，直接進(jìn)入熱矯直機(jī)矯直，矯直力為9000kn，鋼板矯直三遍。鋼板的不平度為2.8mm/m。

實(shí)施例2

采用厚度為250mm厚板坯，軋制成厚度為25mm厚鋼板，板坯加熱時(shí)間為360分鐘，出爐溫度為1210℃。板坯的(重量百分比)化學(xué)成分為：c：0.14％，si：0.4％，mn：1.7％，p：0.012％，s：0.004％，als：0.017％，nb：0.045％,v：0.055％,ti：0.02％,cr:0.4％,ca：0.0015％；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。采用兩階段控制軋制，第一階段的開軋厚度為250mm，第一階段開軋溫度為1200℃。第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)，軋制速度為1.5m/s，咬入速度為1.3m/s，第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)單道次壓下率分別為15％、17.7％、21.5％、27.2％、12％。第一階段的終軋溫度為1056℃，第一階段一直軋制到中間坯厚度75mm為止。第二階段鋼板的開軋厚度為75mm，第二階段的開軋溫度為940℃，第二階段終軋溫度為855℃，第二階段軋制速度為3.5m/s,第二階段軋制時(shí)的咬入速度為2.2m/s，第二階段共軋制6道次，單道次壓下率分別為18.7％、21.3％、25.0％、22.6％、6.0％、4.6％。鋼板軋完后噴水進(jìn)行層流冷卻，鋼板的終冷溫度為640℃，冷卻速度為15℃/s。鋼板經(jīng)冷卻后，直接進(jìn)入熱矯直機(jī)矯直，矯直力為13000kn，鋼板矯直三遍。鋼板的不平度為3.2mm/m。

實(shí)施例3

采用厚度為250mm厚板坯，軋制成厚度為22mm厚鋼板，板坯加熱時(shí)間為328分鐘，出爐溫度為1225℃。板坯的(重量百分比)化學(xué)成分為：c：0.13％，si：0.36％，mn：1.64％，p：0.013％，s：0.002％，als：0.023％，nb：0.041％,v：0.052％,ti：0.012％,cr:0.35％,ca：0.0012％；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。采用兩階段控制軋制，第一階段的開軋厚度為250mm，第一階段開軋溫度為1215℃。第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)，軋制速度為2.1m/s，咬入速度為1.3m/s，第一階段高溫延伸序列軋制時(shí)單道次壓下率分別為15.5％、17.8％、20.3％、24.6％、25.8％。第一階段的終軋溫度為1063℃，第一階段一直軋制到中間坯厚度66mm為止。第二階段鋼板的開軋厚度為66mm，第二階段的開軋溫度為945℃，第二階段終軋溫度為838℃，第二階段軋制速度為4.1m/s,第二階段軋制時(shí)的咬入速度為2.2m/s，第二階段共軋制6道次，單道次壓下率分別為18.2％、20.4％、25.6％、23.8％、5.3％、4.8％。鋼板軋完后噴水進(jìn)行層流冷卻，鋼板的終冷溫度為652℃，冷卻速度為15℃/s。鋼板經(jīng)冷卻后，直接進(jìn)入熱矯直機(jī)矯直，矯直力為11400kn，鋼板矯直三遍。鋼板的不平度為2.6mm/m。

由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明提供的方法通過合適的加熱、軋制、冷卻、矯直工藝設(shè)計(jì)，就能保證鋼板的平直度滿足要求，鋼板的不平度小于3.2mm/m，不用冷矯直機(jī)再次矯直，降低了制造成本。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。