CN111961962A - 一种正火结构钢的轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种正火结构钢的轧制方法，工艺路线为：板坯再加热、轧制、钢板快速冷却、钢板热矫、下线堆冷出堆、钢板超声探伤、抛丸、正火、钢板加速冷却、剪切、入库，入库的钢板包含的成分及重量百分比为：C 0.13~0.16%，Si 0.10~0.30%，Mn 1.30~1.50%，Al 0.02~0.06%，Nb 0.03~0.04%，Ti≤0.02%，P≤0.015%，S≤0.005%，N≤0.006%，其余为铁及不可避免的杂质元素，该方法适用的钢板厚度覆盖范围为≤100mm，其对于降低正火结构钢的生产制造成本、提高轧制生产效率具有重要作用。

Description

一种正火结构钢的轧制方法
技术领域
本发明属于结构钢冶金技术领域，特别涉及一种正火结构钢的轧制方法。
背景技术
以往生产低温冲击韧性正火钢轧钢终轧温度基本控制在880℃以下，且轧制过程需进行待温控轧，轧制节奏也比较慢。近阶段沙钢订单较为充足，交货矛盾比较突出，需要进一步提高轧制效率充分释放产能。考虑热处理正火工艺对组织的细化及均匀化作用，对于冲击韧性要求不低于-20℃的正火结构钢可以按照本发明内容生产，本发明专利在轧制成本及生产效率上具有明显的竞争优势。具备极大的推广应用价值。
发明内容
解决的技术问题：本申请主要是提出一种正火结构钢的轧制方法，解决现有技术中存在的轧制过程需进行待温控轧，轧制节奏也比较慢等技术问题。
技术方案：
一种正火结构钢的轧制方法，所述正火结构钢的轧制方法工艺路线为：板坯再加热、轧制、钢板快速冷却、钢板热矫、下线堆冷出堆、钢板超声探伤、抛丸、正火、钢板加速冷却、剪切、入库。
作为本发明的一种优选技术方案：所述板坯再加热阶段，加热段温度控制在1180～
1200℃，均热段温度控制在1150～1160℃，在炉时间不小于1.0min/mm。
作为本发明的一种优选技术方案：所述轧制阶段开轧温度≤960℃，坯料连续轧制不进行待温，不进行控轧，直接轧至成品厚度。
作为本发明的一种优选技术方案：所述钢板加速冷却阶段，冷却温度710～750℃，冷却速率控制在10±5℃/s。
作为本发明的一种优选技术方案：所述下线堆冷出堆阶段下线堆跺缓冷到80℃以下，精整后送热处理原料库。
作为本发明的一种优选技术方案：所述正火阶段钢板热处理正火温度控制在880～900℃，在炉时间不小于1.6min/mm。
作为本发明的一种优选技术方案：所述钢板加速冷却阶段钢板正火后水冷加速冷却，冷却温度控制在560～700℃。
作为本发明的一种优选技术方案：所述入库的钢板包含的成分及重量百分比为：C0.13～0.16％，Si 0.10～0.30％，Mn 1.30～1.50％，Al 0.02～0.06％，Nb 0.03～0.04％，Ti≤0.02％，P≤0.015％，S≤0.005％，N≤0.006％，其余为铁及不可避免的杂质元素。
作为本发明的一种优选技术方案：所述入库的钢板碳当量Ceq
[＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15]≤0.43％。
有益效果：本申请所述正火结构钢的轧制方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、该方法适用的钢板厚度覆盖范围为≤100mm；
2、钢板包含的成分及重量百分比为：C 0.13～0.16％，Si 0.10～0.30％，Mn 1.30～1.50％，Al 0.02～0.06％，Nb 0.03～0.04％，Ti≤0.02％，P≤0.015％，S≤0.005％，N≤0.006％，其余为铁及不可避免的杂质元素。Ceq＝[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15]≤0.43％。严格控制Nb元素的含量，不添加诸如V、Cu、Cr等贵重合金元素，成分设计兼顾钢板的强韧性及经济性；
3、本发明采用了高加热温度、低均热温度的司炉工艺控制要点，高温加热时使合金元素充分固溶，低均热温度抑制奥氏体晶粒形核长大。Nb溶质在该司炉工艺温度下的拖曳作用对晶粒有进一步的细化作用；
4、本发明采用严格控制开轧温度的方式，开轧温度≤960℃，有效保证钢板晶粒细化；
5、本发明采用连续轧制工艺，轧制过程不进行待温，不进行控轧，本发明生产的正火结构钢轧机小时产量可提升30％，轧制成本进一步降低；
6、本发明生产钢板需辅助热处理正火后水冷工艺，其中热处理正火温度控制在880～900℃，在炉时间不小于1.6min/mm，冷却温度控制在560～700℃；
7、本发明生产钢板屈服强度≥370MPa，抗拉强度≥500MPa，屈强比≤0.85，延伸率(A)≥28％，-20℃夏比冲击功≥240J。强度可满足GB/T 1591中Q355、GB/T 712中36kg级别、EN 10025中S355级别要求，低温冲击韧性可满足-20℃及以上质量等级要求；
8、本发明的一种正火结构钢的轧制方法具备性能良好，轧制效率高、生产成本低、适用厚度厚等优点，具备极大的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明的一种正火结构钢的轧制方法生产的80mm厚度正火结构钢的热轧态组织照片图。
图2为本发明的一种正火结构钢的轧制方法生产的80mm厚度正火结构钢的的热处理态组织照片图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明专利提供有附图，这些附图为本发明专利揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明专利的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1
正火结构钢的轧制方法，工艺路线为：板坯再加热、轧制、钢板快速冷却、钢板热矫、下线堆冷出堆、钢板超声探伤、抛丸、正火、钢板加速冷却、剪切、入库。
本实施例中，所述板坯再加热阶段，加热段温度控制在1180～1200℃，均热段温度控制在1150～1160℃，在炉时间不小于1.0min/mm。
本实施例中，所述轧制阶段开轧温度≤960℃，坯料连续轧制不进行待温，不进行控轧，直接轧至成品厚度。
本实施例中，所述钢板加速冷却阶段，冷却温度710～750℃，冷却速率控制在10±5℃/s。
本实施例中，所述下线堆冷出堆阶段下线堆跺缓冷到80℃以下，精整后送热处理原料库。
所述正火阶段钢板热处理正火温度控制在880～900℃，在炉时间不小于1.6min/mm。所述钢板加速冷却阶段钢板正火后水冷加速冷却，冷却温度控制在560～700℃。所述入库的钢板包含的成分及重量百分比为：C 0.13～0.16％，Si 0.10～0.30％，Mn 1.30～1.50％，Al 0.02～0.06％，Nb 0.03～0.04％，Ti≤0.02％，P≤0.015％，S≤0.005％，N≤0.006％，其余为铁及不可避免的杂质元素。所述入库的钢板碳当量Ceq[＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15]≤0.43％。
具体的冶炼炉次熔炼成分如表1，轧制工艺过程控制参数如表2，热轧态钢板力学性能如表3，热处理工艺过程控制参数如表4，热处理态钢板力学性能如表5。
表1：实施例冶炼炉次熔炼成分
Figure BDA0002601164200000041
表2：实施例轧制工艺过程控制参数
Figure BDA0002601164200000042
表3：实施例热轧态钢板力学性能：
Figure BDA0002601164200000043
表4：实施例热处理工艺过程控制参数：
Figure BDA0002601164200000044
Figure BDA0002601164200000051
表5：实施例热处理态钢板力学性能：
Figure BDA0002601164200000052
厚度规格60-80mm，本发明工艺与常规控轧工艺的轧制效率及生产成本对比如表6。
Figure BDA0002601164200000053
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述正火结构钢的轧制方法工艺路线为：板坯再加热、轧制、钢板快速冷却、钢板热矫、下线堆冷出堆、钢板超声探伤、抛丸、正火、钢板加速冷却、剪切、入库。
2.根据权利要求1所述的正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述板坯再加热阶段，加热段温度控制在1180～1200℃，均热段温度控制在1150～1160℃，在炉时间不小于1.0min/mm。
3.根据权利要求1所述的正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述轧制阶段开轧温度≤960℃，坯料连续轧制不进行待温，不进行控轧，直接轧至成品厚度。
4.根据权利要求1所述的正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述钢板加速冷却阶段，冷却温度710~750℃，冷却速率控制在10±5℃/s。
5.根据权利要求1所述的正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述下线堆冷出堆阶段下线堆跺缓冷到80℃以下，精整后送热处理原料库。
6.根据权利要求1所述的正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述正火阶段钢板热处理正火温度控制在880~900℃，在炉时间不小于1.6min/mm。
7.根据权利要求1所述的正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述钢板加速冷却阶段钢板正火后水冷加速冷却，冷却温度控制在560~700℃。
8.根据权利要求1所述的正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述入库的钢板包含的成分及重量百分比为：C 0.13~0.16%，Si 0.10~0.30%，Mn 1.30~1.50%，Al 0.02~0.06%，Nb0.03~0.04%，Ti ≤0.02%，P ≤0.015%，S ≤0.005% ，N ≤0.006%，其余为铁及不可避免的杂质元素。
9.根据权利要求8所述的正火结构钢的轧制方法，其特征在于：所述入库的钢板碳当量Ceq [=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15] ≤0.43%。
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