CN110055391A - 一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法 - Google Patents

一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法 Download PDF

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张云鹤
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Abstract

本发明属于轧钢技术领域，尤其涉及一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法。该方法包括：将下线的精冲钢铸坯直接放入加热炉中，在加热炉中对精冲钢铸坯进行加热，控制入炉温度为550‑700℃。本发明并没有投入边角质量修磨设备，仅在现有设备基础上通过工艺优化即可消除热卷边部裂纹缺陷，具有产品质量高、经济高效实用的特点。

Description

一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，尤其涉及一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法。
背景技术
精密冲裁是一种可以直接从板料冲出形状复杂成品零件的精密成形技术，改变了传统冲压的毛坯生产性质，具有高效、精密、节能、环保等显著优点，冲压零件广泛用在轴承、汽车垫片、锯片等部位。精密冲裁所用的原料称为精冲钢，近年来随着国内生产工艺的进步和产品档次的提高，精冲钢的市场需求不断扩大。
精冲钢的生产流程复杂，大体包括热轧、冷轧、退火、剪裁等。精冲钢一般都是含有多种合金元素的高碳高强度钢，具体成分构成多样、范围广泛，由此带来的特点是淬透性强、热敏感性强，因而在连铸和热轧过程中及容易出现边部裂纹缺陷，这种缺陷在铸坯上肉眼和表检仪都难以识别，并且一旦出现，后续无法消除，一直延续至成品，严重影响生产过程的稳定和最终产品质量。
目前，应对铸坯和热轧带钢边部裂纹缺陷的常规办法是采用专门边部打磨机在室温下对铸坯边角部进行打磨和倒角，以去除潜在的边部裂纹同时改善热轧过程中边部变形能力。
在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：
上述方法具有以下弊端：1、成本高，需要购置专门的边部打磨机；2、效率低，需要在铸坯冷却后经过打磨后才能热轧；3、危险性高，冷态的高碳钢铸坯内应力大，随时有炸裂的风险。
因而，亟需一种经济、便捷、安全的方法来抑制精冲钢热卷边部裂纹缺陷。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，以提高产品质量。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，所述方法包括：
将下线的精冲钢铸坯直接放入加热炉中，在加热炉中对精冲钢铸坯进行加热，控制入炉温度为550-700℃。
进一步地，所述在加热炉中对精冲钢铸坯进行加热还包括：
将精冲钢铸在加热炉中依次经过加热一段、加热二段以及均热段进行加热，其中，控制所述加热一段的温度在950-1000℃，控制所述加热二段的温度在1100-1200℃，控制所述均热段的温度在1230-1260℃。
更进一步地，所述加热一段、加热二段以及均热段的升温速率控制在4-6℃/min。
进一步地，所述在加热炉中对精冲钢铸坯进行加热后，还包括：
对所述精冲钢铸坯粗轧，以形成中间坯。
更进一步地，所述中间坯的厚度控制在42-50mm。
优选地，所述精冲钢的重量百分比成分组成为：C＝0.4～0.8Wt.％，Si＝0.2～0.4Wt.％，Mn＝0.3～0.5％，Ni＝0.2～0.4Wt.％，Cr＝0.2～0.4Wt.％，Mo＝0.1～0.3Wt.％，其余为Fe以及不可避免杂质。
本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，由于该方法是直接将下线的精冲钢铸坯放入加热炉中，并控制入炉温度为550-700℃，后续正常热轧即可，可以有效降低后续边部裂纹发生率。
由于本发明并没有投入边角质量修磨设备，仅在现有设备基础上通过工艺优化即可消除热卷边部裂纹缺陷，具有产品质量高、经济高效实用的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为常规工艺下生产出来的带钢热卷边部形貌示意图；
图2为本发明实施例所示的生产工艺生产出来的带钢热卷边部形貌示意图；
图3为常规工艺下的铸坯加热制度生产出来的带钢热卷边部形貌示意图；
图4为本发明实施例所示的生产工艺下的铸坯加热负荷前移方式生产出来的带钢热卷边部形貌示意图；
图5为中间坯厚度25mm对应热卷边部形貌示意图；
图6为中间坯厚度35mm对应热卷边部形貌示意图；
图7为中间坯厚度45mm对应热卷边部形貌示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，以解决现有技术中采用专门边部打磨机应对铸坯和热轧带钢边部裂纹缺陷造成的问题。
本发明实施例所示的方法适用的对象主要是精冲钢，特别适用于重量百分比成分组成为：C＝0.4～0.8Wt.％，Si＝0.2～0.4Wt.％，Mn＝0.3～0.5％，Ni＝0.2～0.4Wt.％，Cr＝0.2～0.4Wt.％，Mo＝0.1～0.3Wt.％，其余为Fe以及不可避免杂质的带钢所产生的边部缺陷的消除。
本发明实施例所示的一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，主要从以下方面着手：
1、铸坯装炉温度的影响：
关于精冲钢边部裂纹的起源工序是连铸还是热轧，目前业界没有明确的定论。常规生产中，铸坯下线后一般放入缓冷坑中进行缓慢冷却，其目的是为了减小内应力，提高生产的安全性。但是此工艺下，后续热卷边部几乎100％会出现边部裂纹缺陷。申请人偶然发现，铸坯下线后不经冷却直接放入热轧线加热炉中进行加热，后续正常热轧，可以有效降低后续边部裂纹发生率，后经大量试验研究发现，控制入炉温度550-700℃，可以在最大程度地降低后续边部裂纹发生率。
2、铸坯加热制度的影响：
热轧线加热炉的作用是将铸坯加热到奥氏体区，保温一段时间后出炉进行热轧。加热炉内包括预热段、加热一段、加热二段和均热段，目的是实现梯度式加热。常规生产中一般采用加热负荷均分，或者加热负荷偏后段的策略，目的是保证铸坯有足够的高温停留时间。但是对于本发明实施例所示的钢种，经过大量实验跟踪发现，加热制度对边部裂纹的发生有明显影响，将负荷前移控制，其中加段一段温度控制在950-1000℃、加段二段温度控制在1100-1200℃，均热段温度控制在1230-1260℃，各段升温速率控制在4-6℃/min，可以有效抑制边部裂纹的发生。
3、中间坯厚度的影响：
在热轧过程中，铸坯先经过粗轧成为中间坯，再经过精轧后成为热轧卷。常规生产中中间坯厚度一般在25-35mm之间，通常会根据产品的尺寸规格和前后卷排产情况进行选择，技术上不做特别的设定。申请人经过大量实验跟踪发现，针对精冲钢热卷边部裂纹缺陷，采用大中间坯厚度控制，中间坯厚度控制在42-50mm，可以有效抑制缺陷的发生，而该所述缺陷主要跟边部变形情况有关。
实施例一：铸坯装炉温度的影响
图1为常规工艺下生产出来的带钢热卷边部形貌示意图，即铸坯下线后放入缓冷坑缓冷至室温后，再装入热轧线加热炉，此为常规工艺。图2为本发明实施例所示的生产工艺生产出来的带钢热卷边部形貌示意图，即铸坯下线后直接运至热轧线放入加热炉中。
两种工艺各实验20块，对比热轧后边部质量情况，典型实物形貌如图1、图2所示，可见，采用常规工艺下生产的热卷边部有明显的边部裂纹缺陷，沿轧向连续延伸，距边部约10mm，而采用本发明实施例所示的生产工艺生产的热卷边部质量得到明显改善，仅断续存在轻微裂纹形貌。
实施例二：铸坯加热制度的影响
铸坯加热制度采用负荷前移方式，其中加热一段温度设定为1000℃、加热二段温度设定为1150℃，均热段温度和出炉温度设定为1250℃，各段升温速率控制在4℃/min，采用百事泰表检***观察对比热卷边部质量，图3为常规工艺下的铸坯加热制度生产出来的带钢热卷边部形貌示意图，图4为本发明实施例所示的生产工艺下的铸坯加热负荷前移方式生产出来的带钢热卷边部形貌示意图，结合图3及图4可知，采用铸坯加热负荷前移方式，热卷边部裂纹有明显减轻。
实施例三：中间坯厚度的影响
对比25mm、35mm和45mm三种中间坯厚度条件下热卷边部质量变化情况，各实验20卷。
图5为中间坯厚度25mm对应热卷边部形貌示意图，图6为中间坯厚度35mm对应热卷边部形貌示意图，图7为中间坯厚度45mm对应热卷边部形貌示意图，由图5、图6及图7可知，采用45mm大中间坯厚度模式，热卷边部裂纹有明显减轻。
综上所述，
由于本发明并没有投入边角质量修磨设备，仅在现有设备和钢种成分基础上通过工艺优化即可消除热卷边部裂纹缺陷，具有产品质量高、经济高效实用的特点。
以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (6)

1.一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括：
将下线的精冲钢铸坯直接放入加热炉中，在加热炉中对精冲钢铸坯进行加热，控制入炉温度为550-700℃。
2.根据权利要求1所述的一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，其特征在于，所述在加热炉中对精冲钢铸坯进行加热还包括：
将精冲钢铸在加热炉中依次经过加热一段、加热二段以及均热段进行加热，其中，控制所述加热一段的温度在950-1000℃，控制所述加热二段的温度在1100-1200℃，控制所述均热段的温度在1230-1260℃。
3.根据权利要求2所述的一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，其特征在于，所述加热一段、加热二段以及均热段的升温速率控制在4-6℃/min。
4.根据权利要求1所述的一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，其特征在于，所述在加热炉中对精冲钢铸坯进行加热后，还包括：
对所述精冲钢铸坯粗轧，以形成中间坯。
5.根据权利要求4所述的一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，其特征在于，所述中间坯的厚度控制在42-50mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种消除精冲钢热卷边部裂纹缺陷的方法，其特征在于，所述精冲钢的重量百分比成分组成为：C＝0.4～0.8Wt.％，Si＝0.2～0.4Wt.％，Mn＝0.3～0.5％，Ni＝0.2～0.4Wt.％，Cr＝0.2～0.4Wt.％，Mo＝0.1～0.3Wt.％，其余为Fe以及不可避免杂质。
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