一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱乳鋼板工藝領(lǐng)域，尤其是涉及一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法。
【背景技術(shù)】
[0002]10?16mm工程機(jī)械用匪360鋼由于強(qiáng)度高、規(guī)格薄，乳后澆水過程中容易出現(xiàn)瓢曲、變形等板形缺陷，一般采用乳后空冷+離線調(diào)質(zhì)熱處理方式進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)工序和能耗成本高。目前國(guó)內(nèi)很多廠家采用在線淬火短流程工藝方式取代離線淬火工藝，可以有效地降低合金含量和生產(chǎn)成本。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，在線淬火鋼板由于溫降大、冷速快，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力，兩種應(yīng)力的交互作用下不僅會(huì)導(dǎo)致鋼板淬火后瓢曲和翹曲變形，還會(huì)影響后續(xù)材料的使用性能。
[0003]現(xiàn)有的高強(qiáng)鋼在線淬火板形控制技術(shù)，如2008年的中國(guó)專利申請(qǐng)(公開號(hào)為CN101215624A)“一種高強(qiáng)韌厚鋼板的在線淬火生產(chǎn)工藝方法”，主要介紹的是20?50mm厚規(guī)格鋼板采用水幕和氣霧兩階段冷卻方式進(jìn)行在線淬火，對(duì)于20_以下鋼板并未提及；2009年的中國(guó)專利申請(qǐng)(公開號(hào)為CN 101633976A) “一種適合不同厚度高強(qiáng)韌鋼板的直接淬火工藝”，主要介紹的是采用高密度層流冷卻方式實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格的在線直接淬火工藝方法，但對(duì)于淬火工藝和鋼板板形的匹配方法并未涉及；2013年的中國(guó)專利申請(qǐng)(公開號(hào)為CN103333996A) “一種超高強(qiáng)度海工鋼E690特厚鋼板淬火工藝，介紹的是80mm以上特厚高強(qiáng)鋼的淬火機(jī)淬火工藝，與本發(fā)明薄規(guī)格高強(qiáng)鋼在線淬火工藝不適用。
[0004]鄂鋼4300mm寬厚板廠MUPLIC快速冷卻裝置采用帶有邊部遮蔽和水凸度控制的可變流量水枕式冷卻集管，上下各布置24根，分為A、B、C、D4個(gè)區(qū)，每區(qū)6m，全長(zhǎng)24m，可作為ACC (加速冷卻)和DQ (在線冷卻)設(shè)備使用。實(shí)際生產(chǎn)10?16mm薄規(guī)格工程機(jī)械鋼在線淬火冷卻過程中板形控制不穩(wěn)定，鋼板由于冷卻不均導(dǎo)致變形或瓢曲，不僅增加生產(chǎn)成本，而且后部工序很難矯直，因此在線淬火工藝與板形及性能的匹配成為關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適合薄規(guī)格高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼在線淬火板形控制方法，該方法采用MUPLIC快速冷卻裝置進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)集管上下水比、水量及輥道速度，并利用頭尾遮擋和邊部側(cè)噴、氣吹等功能確保鋼板冷卻均勻并達(dá)到淬火效果，而且板形和性能都合格。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法，其特征在于:包括以下工藝:
[0007](1)、熱乳工藝:將鑄坯加熱到1180?1240°C，采用普通熱乳工藝，控制鋼板終乳溫度彡900 °C ；
[0008](2)、采用MUPLIC裝置進(jìn)行淬火冷卻:將經(jīng)過熱乳后的鋼板快速通過輥道進(jìn)入MUPLIC裝置進(jìn)行大水量冷卻，開冷溫度為750?800°C，采用變輥速:初始輥速0.8?1.0m/s，終止棍速1.0?1.2m/s ;采用集管分區(qū)域噴淋，上下集管水比1.5?2.5，冷卻速度為20 ?30°C /s ;返紅溫度< 200°C。
[0009]作為優(yōu)選，所述采用MUPLIC裝置進(jìn)行淬火冷卻中采用頭尾遮蔽、側(cè)噴和氣吹功能保證鋼板整體冷卻溫度的均勻性。
[0010]作為優(yōu)選，所述鋼板厚度為10?16mm。
[0011]本發(fā)明取得的有益效果是:本發(fā)明的一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法，不僅能滿足鋼板達(dá)到在線淬火的效果，降低能耗成本，通過控制鋼板的返紅溫度< 200°c，使淬火后的鋼板能夠完全轉(zhuǎn)變成馬氏體，同時(shí)又使鋼板內(nèi)部殘余應(yīng)力降至最低，鋼板板形優(yōu)良，鋼板最大不平度< 10mm/m。采用MUPLIC快速冷卻裝置進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)集管上下水比、水量及輥道速度，并利用頭尾遮擋和邊部側(cè)噴、氣吹等功能確保鋼板冷卻均勻并達(dá)到淬火效果，而且板形和性能都合格。薄規(guī)格高強(qiáng)鋼在線淬火板形問題的解決，是實(shí)現(xiàn)短流程低成本制造技術(shù)的基礎(chǔ)，因此具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和應(yīng)用前景，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為鋼板在線淬火后形成的板條馬氏體組織。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0014]實(shí)施例1:
[0015]以鋼板號(hào)40218177000的10_厚NM360鋼為例。
[0016]1)乳制工藝:鋼板出爐溫度1180°C，終乳溫度900°C ；
[0017]2)在線淬火工藝:10mm鋼板乳后出乳機(jī)進(jìn)入MUPLIC裝置，開冷溫度為750°C，開啟A?C三段集管區(qū)域，上下集管水比1:2.5，采用變輥速:初始輥速l.0m/s，終止輥速1.2m/s ;冷卻速度為30°C /s ;開啟頭尾遮蔽，A、B和C區(qū)三組側(cè)噴，同時(shí)開啟氣吹，提高鋼板冷卻均勻性，返紅溫度150°C。
[0018]經(jīng)過上述工藝在線淬火后，鋼板板型良好，鋼板最大不平度為淬火態(tài)鋼板檢驗(yàn)性能為為 1390MPa，HBW/10/3000 為 443。
[0019]實(shí)施例2:
[0020]以鋼板號(hào)40218179000的12_厚NM360鋼為例。
[0021]1)乳制工藝:鋼板出爐溫度1196°C，終乳溫度910°C ;
[0022]2)在線淬火工藝:12mm鋼板乳后出乳機(jī)進(jìn)入MUPLIC裝置，開冷溫度為755°C，開啟A?C三段集管區(qū)域，上下集管水比1:2.0，采用變輥速:初始輥速1.0m/s，終止輥速1.lm/s ;冷卻速度為28°C /s ;開啟頭尾遮蔽，A、B和C區(qū)三組側(cè)噴，同時(shí)開啟氣吹，防止鋼板表面積水導(dǎo)致板形變形，返紅溫度160 °C。
[0023]經(jīng)過上述工藝在線淬火后，鋼板板型良好，鋼板最大不平度為10mm/m。淬火態(tài)鋼板檢驗(yàn)性能為為 1442MPa，HBW/10/3000 為 454。
[0024]實(shí)施例3:
[0025]以鋼板號(hào)40218177000的14mm厚NM360鋼為例。
[0026]1)乳制工藝:鋼板出爐溫度1191°C，終乳溫度974°C ；
[0027]2)在線淬火工藝:14mm鋼板乳后出乳機(jī)進(jìn)入MUPLIC裝置，開冷溫度為770°C，開啟A?C三段集管區(qū)域，上下集管水比1:2.0，采用變輥速:初始輥速0.9m/s，終止輥速1.lm/s ;冷卻速度為26°C /s ;開啟頭尾遮蔽，A、B和C區(qū)三組側(cè)噴，提高鋼板冷卻均勻性，返紅溫度150°C。
[0028]經(jīng)過上述工藝在線淬火后，鋼板板型良好，鋼板最大不平度為淬火態(tài)鋼板檢驗(yàn)性能為為 1393MPa，HBW/10/3000 為 448。
[0029]實(shí)施例4:
[0030]以鋼板號(hào)40218177000的16_厚NM360鋼為例。
[0031]1)乳制工藝:鋼板出爐溫度1220°C，終乳溫度985°C ；
[0032]2)在線淬火工藝:16mm鋼板乳后出乳機(jī)進(jìn)入MUPLIC裝置，開冷溫度為780°C，開啟A?D四段集管區(qū)域，上下集管水比1:1.5，采用變輥速:初始輥速0.8m/s，終止輥速1.0m/s ;冷卻速度為24°C /s ;開啟頭尾遮蔽，A、B、C和D區(qū)四組側(cè)噴，提高鋼板冷卻均勻性，返紅溫度150°C。
[0033]經(jīng)過上述工藝在線淬火后，鋼板板型良好，鋼板最大不平度為8_/_。淬火態(tài)鋼板檢驗(yàn)性能為為 1395MPa，HBW/10/3000 為 450。
[0034]實(shí)施例5:
[0035]以鋼板號(hào)40218177000的16_厚NM360鋼為例。
[0036]1)乳制工藝:鋼板出爐溫度1240°C，終乳溫度990°C ；
[0037]2)在線淬火工藝:16mm鋼板乳后出乳機(jī)進(jìn)入MUPLIC裝置，開冷溫度為800°C，開啟A?D四段集管區(qū)域，上下集管水比1:1.5，采用變輥速:初始輥速0.8m/s，終止輥速1.0m/s ；冷卻速度為20°C /s ;開啟頭尾遮蔽，A、B、C和D區(qū)四組側(cè)噴，提高鋼板冷卻均勻性，返紅溫度160°C。
[0038]經(jīng)過上述工藝在線淬火后，鋼板板型良好，鋼板最大不平度為8_/_。淬火態(tài)鋼板檢驗(yàn)性能為為 1398MPa，HBW/10/3000 為 452。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法，其特征在于:包括以下工藝: (1)、熱乳工藝:將鑄坯加熱到1180?1240°C，采用普通熱乳工藝，控制鋼板終乳溫度彡 900。。； (2)、采用MUPLIC裝置進(jìn)行淬火冷卻:將經(jīng)過熱乳后的鋼板快速通過輥道進(jìn)入MUPLIC裝置進(jìn)行大水量冷卻，開冷溫度為750?800°C，采用變輥速:初始輥速0.8?1.0m/s，終止輥速1.0?1.2m/s ;采用集管分區(qū)域噴淋，上下集管水比1.5?2.5，冷卻速度為20?30 °C /s ;返紅溫度< 200 °C。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法，其特征在于:所述采用MUPLIC裝置進(jìn)行淬火冷卻中采用頭尾遮蔽、側(cè)噴和氣吹功能保證鋼板整體冷卻溫度的均勻性。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法，其特征在于:所述鋼板厚度為10?16mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱軋鋼板工藝領(lǐng)域，尤其是涉及一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法。本發(fā)明的一種兼顧薄規(guī)格高強(qiáng)鋼鋼板板形和性能的在線淬火冷卻方法，不僅能滿足鋼板達(dá)到在線淬火的效果，降低能耗成本，通過控制鋼板的返紅溫度≤200℃，使淬火后的鋼板能夠完全轉(zhuǎn)變成馬氏體，同時(shí)又使鋼板內(nèi)部殘余應(yīng)力降至最低，鋼板板形優(yōu)良，鋼板最大不平度≤10mm/m。采用MUPLIC快速冷卻裝置進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)集管上下水比、水量及輥道速度，并利用頭尾遮擋和邊部側(cè)噴、氣吹等功能確保鋼板冷卻均勻并達(dá)到淬火效果，而且板形和性能都合格。
【IPC分類】C21D9/46, C21D8/02, C21D1/667
【公開號(hào)】CN105369021
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510923010
【發(fā)明人】鮑海燕, 余宏偉, 王世森, 李德發(fā), 董漢雄, 王孝東, 洪君, 王成
【申請(qǐng)人】武漢鋼鐵(集團(tuán))公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日