CN100500914C

CN100500914C - 使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法

Info

Publication number: CN100500914C
Application number: CNB2007101139153A
Authority: CN
Inventors: 王腾飞; 汤化胜; 周平; 刘莱萌; 霍孝新; 赵培林
Original assignee: Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2027-10-17
Also published as: CN101148735A

Abstract

本发明涉及一种使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，具体提供了一种用150-170mm厚的连铸坯生产厚规格16mm-20mm高强度热轧卷板的工艺，钢的化学成分以重量百分比计为：C：0.15～0.20%、Si：0.20～0.40%、Mn：1.40～1.60%、S≤0.030%、P≤0.030%，其余为Fe和微量杂质。本发明的热轧板卷的化学成分简单、不需添加其他合金元素，成本低，通过控制加热、粗轧、中间坯厚度、精轧和冷却等工艺，生产的16.0mm～20.0mm厚度的超细晶粒热轧板卷，具有抗拉强度和屈服强度高、延伸率较高、冲击韧性、冷弯性能和焊接性能良好等特点。

Description

使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法

技术领域

本发明涉及一种使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法。

背景技术

低合金钢结构钢具有良好的综合机械性能、焊接性能、工艺性能以及低温冲击韧性。此类产品质量稳定，适用于各种机车车辆、起重设备、矿山机械、电机、锅炉、石油、化工、造船、桥梁等行业及其他低温地区工程机械的焊接结构件。其优点是强度较高、性能较越、能节省大量钢材、减轻结构重量等。以往大多焊管厂家使用的厚规格低合金钢结构钢产品大多都是中厚板，但是由于中厚板的长度有限，于是在焊管过程中要先进行焊接，这样不但增加了成本，而且板坯之间的焊缝处性能也严重影响焊管质量，所以现阶段焊管用的厚规格低合金钢结构钢产品开始向卷板过渡。这样不但缩短了生产流程，节约大量的人力、物力资源，同时还提高了生产效率和产品质量。

CN1614067公开了一种厚规格超细晶粒热轧钢板及其生产工艺(申请号200410040735.3)，其钢的化学成分的重量百分比为：C：0.13％-0.18％；Si：0.12％-0.30％；Mn：0.50％-0.70％；P：≤0.020％；S：≤0.015％，通过适当的控轧控冷工艺，粗轧后中间坯厚度为30mm～35mm，产品厚度6.5mm～8.0mm。该项发明添加V、Ti、Nb等合金元素，增加了成本，且生产的产品厚度较小，不能满足广大焊管厂家的要求。

CN1952197公开了一种宽厚规格超细晶粒热轧卷板及生产方法(申请号200510047538.9)，其钢的化学成分的重量百分比为：C：0.12～0.18％，Si：0.12～0.25％，Mn：0.70～1.30％，P：≤0.02％，S：≤0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质，通过控轧控冷工艺，生产板卷厚度8mm～14mm细晶粒热轧带卷。该发明的产品厚度也较薄，也无法满足一些焊管厂家的需求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，使用150-170mm厚的连铸坯生产厚规格(16mm-20mm)高强度热轧卷板。

发明综述

本发明的钢的化学成分以重量百分比计为：C：0.15～0.20％、Si：0.20～0.40％、Mn：1.40～1.60％、S≤0.030％、P≤0.030％，其余为Fe和微量杂质。其产品规格为厚16mm-20mm，宽1000mm-1350mm的热轧板卷。本发明的热轧板卷的化学成分简单，钢中不含特殊的合金元素，成本低，通过合理的控轧控冷工艺，生产厚规格(16.0mm～20.0mm)优质热轧板卷。

发明详述

本发明使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，轧制过程包括连铸坯加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取，其特点是钢的化学成分以重量百分比计为：C：0.15～0.20％、Si：0.20～0.40％、Mn.1.40～1.60％、S≤0.030％、P≤0.030％，其余为Fe和微量杂质，产品规格为厚16mm-20mm，宽1000mm-1350mm的热轧板卷。将150-170mm厚连铸坯加热控制在1180℃-1250℃之间，加热时间120-200Min，出炉温度控制在1170℃-1230℃之间；粗轧末道次温度为1020-1070℃之间，粗轧后中间坯厚度35-50mm，精轧入口温度在1000℃-1050℃之间，终轧温度在920±20℃范围内，精轧采用抛F2、F4两架轧机进行4机架连轧；各机架的压下率为：F1：23％-31％，F3：19％-27％，F5：14％-21％，F6：8.5％-13％。

进一步优选的工艺条件如下：

1、粗轧

粗轧采用四辊可逆轧机进行往返5道次轧制，开轧温度在1120℃-1200℃之间，第五道次为末道次，第五道次粗轧抛钢时的温度为1020℃-1070℃(粗轧末道次温度)之间。

2、中间坯厚度

产品厚度在16mm--18.5mm之间时，优选中间坯厚度为40mm；产品厚度在18.5mm--20mm之间时，优选中间坯厚度为45mm。适当增加中间坯厚度，增大精轧机组的压下率，从而得到晶粒细小，性能良好的厚规格带钢产品。

3、精轧

精轧过程中机架间水全部投入使用，确保终轧温度在920±20℃范围内。

精轧各机架的压下率优选的，产品热轧钢板厚18.5mm时，F1：25％-32％，F3：20％-28％，F5：14％-20％，F6：9％-12％。产品热轧钢板厚20mm时，F1：23％-31％，F3：19％-27％，F5：14％-21％，F6：8.5％-13％。

4、层流冷却

由于产品规格较厚，所以采用头部3-4m不冷的冷却方式以便卷取，冷却速度为10-15℃/S。

5、卷取

卷取温度在570℃-630℃之间，从而确保产品拥有适当的塑韧性能。

有益效果

本发明方法使连铸坯加热控制在1180℃一1250℃之间，加热时间不少于120Min，为了以便能有效消除由化学成分偏析造成的带状组织。通过调整精轧工艺，适当增加中间坯厚度，结合抛F2、F4两架轧机，从而增加精轧单机架的压下率(也称变形率)，再通过合理分配精轧剩余4架轧机的压下率，加大精轧机架间的喷水冷却，从而实现厚规格优质热轧卷板的生产；通过轧后快速冷却及较低温度的卷取，使晶粒尺寸尽量细化，得到细化的铁素体组织，使规格为厚16mm-20mm，宽1000mm-1350mm的热连轧卷板的力学性能为：屈服强度均达到350Mp以上，抗拉强度均超过500Mpa，延伸率大于21％，冲击韧性良好、冷弯合格。这种钢的化学成分十分简单，钢中不含特殊的合金元素，容易冶炼。轧制出的带钢具有高强度，高塑韧性、良好的焊接性能等优良的综合性能，特别适用于各种机车车辆、起重设备、矿山机械、电机、锅炉、石油、化工、造船、桥梁等行业及其他低温地区工程机械的焊接结构件，具有很强的市场竞争力，能为企业带来巨大的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地说明，但不限于此。

实施例1：使用莱芜钢铁集团有限公司生产的Q345B钢

转炉冶炼Q345B钢，钢的化学成分的重量百分比为：C：0.16％、Si：0.25％、Mn：1.48％、S：0.016％、P：0.021％，用常规连铸方法将钢浇铸成160mm厚的连铸板坯，板坯送至1500mm热连轧机上进行轧制，对加热、轧制和冷却进行全流程控制。

热轧轧制工艺控制如下：

a、控制连铸板坯加热出炉温度为1220℃；b、板坯在1180℃进行粗轧，粗轧采用5道次往返轧制，第五道次结束后钢温为1025℃。粗轧后中间坯厚度为40mm；d、精轧入口温度为1010℃；e、精轧采用抛F2、F4两架轧机进行4机架连轧；各机架的压下率为F1：25％-32％，F3：20％-28％，F5：14％-20％，F6：9％-12％。f、机架间冷却水全部投入；g、热轧精轧出口温度为930℃；层流冷却采用头部3m不冷的冷却方式以便卷取，冷却速度为14℃/S。h、卷取温度为580℃。

所得热轧钢板厚18.5mm，钢板的力学性能为：屈服强度：400MPa，抗拉强度：525MPa，延伸率：23％，冲击功(-20℃)：70J，冷弯性能合格。

实施例2：使用莱芜钢铁集团有限公司生产的Q345B钢

转炉冶炼Q345B，钢的化学成分的重量百分比为：C：0.16％、Si：0.30％、Mn：1.58％、S：0.010％、P：0.015％，用常规连铸方法将钢浇铸成160mm厚的连铸板坯，板坯送至1500mm热连轧机上进行轧制，对加热、轧制和冷却进行全流程控制。

热轧轧制工艺控制如下：

a、控制连铸板坯加热出炉温度为1220℃；b、板坯在1190℃进行粗轧，粗轧采用5道次往返轧制，第五道次结束后钢温为1040℃。粗轧后中间坯厚度为45mm；d、精轧入口温度为1030℃；e、精轧采用抛F2、F4两架轧机进行4机架连轧；各机架的压下率为F1：23％-31％，F3：19％-27％，F5：14％-21％，F6：8.5％-13％；f、机架间冷却水全部投入；g、热轧精轧出口温度为915℃；层流冷却采用头部3m不冷的冷却方式以便卷取，冷却速度为15℃/S。h、卷取温度为575℃。

所得热轧钢板厚20mm，钢板的力学性能为：屈服强度：480MPa，抗拉强度：600MPa，延伸率：21％，冲击功(+20℃)：144J，冷弯性能合格。

Claims

1、一种使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，轧制过程包括连铸坯加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取，其特征是钢的化学成分以重量百分比计为：C：0.15～0.20％、Si：0.20～0.40％、Mn：1.40～1.60％、S≤0.030％、P≤0.030％，其余为Fe和微量杂质，产品规格为厚16mm-20mm、宽1000mm-1350mm的热轧板卷；将150-170mm厚连铸坯加热到1180℃-1250℃，加热时间120-200Min，出炉温度控制在1170℃-1230℃之间；粗轧末道次温度为1020-1070℃之间，粗轧后中间坯厚度35-50mm，精轧入口温度在1000℃-1050℃之间，终轧温度在920±20℃范围内，精轧采用抛F2、F4两架轧机进行4机架连轧；各机架的压下率为：F1：23％-32％，F3：19％-28％，F5：14％-21％，F6：8.5％-13％。

2、如权利要求1所述的使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，其特征是粗轧采用四辊可逆轧机进行往返5道次轧制，开轧温度在1120℃-1200℃之间，第五道次为末道次，五道次温度为1020-1070℃之间。

3、如权利要求1所述的使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，其特征是产品厚度在16mm-18.5mm之间时，中间坯厚度为40mm。

4、如权利要求1所述的使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，其特征是产品厚度在18.5mm-20mm之间时，中间坯厚度为45mm。

5、如权利要求1所述的使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，其特征是精轧各机架的压下率，产品钢板厚18.5mm时，F1：25％-32％，F3：20％-28％，F5：14％-20％，F6：9％-12％。

6、如权利要求1所述的使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，其特征是精轧各机架的压下率，产品钢板厚20mm时，F1：23％-31％，F3：19％-27％，F5：14％-21％，F6：8.5％-13％。

7、如权利要求1所述的使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，其特征是层流冷却采用头部3-4m不冷的冷却方式，冷却速度为10-15℃/S。

8、如权利要求1所述的使用中薄板坯轧制厚规格低合金结构钢钢板的方法，其特征是卷取温度在570℃-630℃之间。