CN103173685B - 一种高强度锯片钢卷的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种高强度锯片钢卷的生产方法，适用轧钢钢卷，厚度为3.0-14.0mm锯片或锯条钢；成分设计为C:0.49-0.52、Si：0.2-0.35、Mn：1.45-1.60、P：≤0.015、S:≤0.005、Cr：0.2-0.25、V：0.12-0.16、Al：0.020-0.025、N：≤0.006；生产流程采用转炉冶炼—LF精炼—热连轧工艺，包括锯片钢生产中的板坯连铸和偏析控制，锯片钢的板坯连下线缓冷温度的控制，轧制开轧、终轧温度，卷取温度的控制，获取的锯片钢卷横向屈服：MPa600-750；横向抗拉：MPa930-1040与延伸率19.5-26%；硬度：HRC为20-28。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼加工领域,尤其适应成分设计、板坯连铸、板坯冷却、保温、装炉温度和钢控轧等生产要件的掌控方法。
背景技术
传统的锯片（锯条）基体用钢大多是用电炉（转炉）冶炼、LF精炼、浇注等。连铸过程容易产生热裂纹，铸坯冷速过大或者冷却不均匀，会导致断坯，轧制过程只能对板坯热装轧制，同时由于钢板强度高，屈服强度达到600-750MPa，对设备要求高，钢板板形不好控制，特别是钢卷开平后板形出现翘曲，浪形等缺陷，给加工带来困难。再经过横切成材率低，综合成本较高。
文献检索披露：(1)《50Mn2V钢工艺适应性研究》武钢技术2008第2期；(2)《50Mn2V钢再加热奥氏体化温度对晶粒细化钒化物溶解及硬度的影响》理化检验-物理分册2003第9期；(3)《锯片钢75Cr1连铸板坯裂纹成因初探》武钢技术2008第2期；上述的文献描述内容与本发明有本质的区别。
本方法采用调整钢的碳含量控制范围，连铸过程确定的冷却方式和冷却水量，保证了无缺陷锯片钢板坯的生产，通过控制下线板坯的冷却速度，使锯片钢板坯既能热装轧制，也能冷装轧制，改变了以往锯片钢板坯只能热装轧制的难题，使生产组织更加灵活，余坯完全能按合格品使用，不需判废处理，为企业的节能减排产生可靠的技术支撑。
发明内容
本发明的目的在于：提供的高强度锯片钢卷的生产方法，构思合理科学，可操作性强，为企业节能降耗，产品性能极佳，具有重要的使用价值。
本发明的目的是这样实现的：一种高强度锯片钢卷的生产方法，以锯片或锯条钢为例：
成分设计:C:0.49-0.52、Si：0.2-0.35、Mn：1.45-1.60、P：≤0.015、S:≤0.005、Cr：0.2-0.25、V：0.12-0.16、Al：0.020-0.025、N：≤0.006；
生产流程：采用转炉冶炼—LF精炼—热连轧工艺；
其中锯片钢生产中的板坯连铸和偏析控制：
（1）连铸中间包过热度控制在15-28℃；
（2）连铸过程板坯采用动态轻压下；
（3）板坯拉速控制在1.0-1.05m/min；
（4）连铸二冷水比给水量为0.3L/kg；
（5）连铸使用的保护渣熔点为1094℃，熔速为32秒，粘度0.167Pa.S；
其中锯片钢的板坯连下线缓冷温度的控制：
坯保温：包括垫底坯保温、盖板坯保温，钢坯保温墙的保温，温度都大于500℃，既可以热装轧制，锯片钢装炉时板坯表面温度大于450℃，又可以缓冷至常温轧制，轧后都不影响钢板或钢卷性能和质量；
其中轧制开轧、终轧温度，卷取温度的控制：
(1)板坯加热温度1200±20℃；
(2)终轧温度910±20℃；
(3)卷取温度740±20℃；
(4)轧后钢卷时必须保温缓冷；
(5)适用轧钢钢卷，厚度为3.0-14.0mm。
所述生产方法，获取的锯片钢卷横向屈服：MPa600-750；横向抗拉：MPa930-1040与延伸率19.5-26%；硬度：HRC为20-28。
本发明的技术原理：采用碳、锰和加入V微合金化元素强化的成分设计方案，钢中碳元素含量低于传统的50Mn2V，碳元素的控制范围窄，保证了钢材各项性能的稳定性，提高了轧制时板型控制；添加了铬，提高材质淬透性、淬硬性；由于板坯热裂纹敏感性较强，连铸保护渣要求采用低熔点，低粘度，即板坯采用下线的保温缓冷，如冷却方式不当，易产生裂纹缺陷，严重时会导致断坯；因此很好的控制了轧制过程中的终轧温度、卷取温度和冷却温度，降低精轧末阶段FT5、FT6的轧制负荷（根据厚度规格来设定）也是技术所在，不能忽视；采用该方法生产的锯片钢，力学性能均有大幅的提高，彰显技术进步。
附图说明
本发明结合附图作进一步说明。
附图为锯片钢板坯保温缓冷示意图；
如图所示：图中1、3组为板坯保温墙；图中2组的第1层为保温垫底板坯，第10层为保温盖板板坯；图中2组的第2层至第9层为锯片钢板坯。
具体实施方式
本发明结合实施例作进一步说明。
实施例
本方法的关键控制点，以锯片或锯条钢为例；
1）本方法的生产工艺：转炉冶炼-LF精炼-热连轧；
2）成分设计：锯片钢成分设计见表1。
表1
采用碳、锰和加入V微合金化元素强化的成分设计方案，钢中碳元素含量低于传统的50Mn2V，碳元素的控制范围窄，保证了钢材各项性能的稳定性,提高了轧制时板型控制，同时添加一定量的铬，提高了材质淬透性、淬硬性。
3）板坯连铸铸坯表面缺陷和偏析控制
由于是中高碳合金钢，板坯裂纹敏感性特强，为保证成分均匀性,抑制板坯偏析和裂纹产生，其控制参数如下：
(1)连铸中间包钢水过热度控制在15℃或22℃或28℃，
(2)连铸过程采用板坯动态轻压下，压下量在5mm至7mm(连铸板坯出结晶器的厚度值与出扇形段的厚度差值)；
(3)板坯拉速控制在1.0或1.05m/min；
(4)连铸二次冷却比给水量为0.3L/kg；采用扇形段的直导段、1段和2段强冷，后段3段至7段弱冷的冷却模式。
（5）连铸使用的保护渣熔点为1094℃，熔速为32秒，粘度0.167Pa.S。
4）板坯下线缓冷
（1）由于板坯热裂纹敏感性较强，板坯必须下线保温缓冷，冷却方式不当，易产生裂纹缺陷，严重时会导致断坯，为此对这类钢种制定保温方法(见附图)。
（2）所有保温坯（包括垫底保温坯、盖板保温坯，钢坯保温墙）表面温度大于500℃。
（3）通过该方法保温的板坯，既可以热装轧制（板坯表面温度大于450℃）以上装炉，也可以缓冷至常温轧制，轧后都不影响钢板（钢卷）质量，同时增加了生产组织的灵活性。
5）轧制
该锯片钢属于高强钢，板型控制是难点，降低FT5和FT6轧制负荷可有效控制板型。
主要控制参数如下：
(1)板坯加热温度1200±20℃；
(2)终轧温度910±20℃
(3)卷取温度740±20℃；
(4)轧后钢卷必须保温缓冷。
(5)适用轧钢钢板厚度在3.0mm或9.0mm或14.0mm；
关键技术控制点：
1）该钢种属高碳钢，加热不易太快，采用低温时缓慢加热以防止加热开裂，板坯在炉时间≥200分钟；头尾温度小于30℃，同板温差小于30℃，双炉生产时板坯炉间温度差小于20℃。
其中加热各段温度控制见表2。
表2
其中加热各段时间见表3。
表3
由上表数据得知：防止高温长时间的加热造成表面脱碳，加热炉内冲入煤气，保持炉内为还原性气氛。
2）冷却水的管理
因该钢种属高碳弹簧钢类型，生产中水冷不当会造成表面裂纹，控制要点如下：
[1]关小立辊冷却水；轧制前确保4块切水板挡水效果良好；热卷箱只能开内冷水，不允许漏水；
[2]检查F1—F6切水板，不漏水，确保飞剪冷却水过钢正常关闭，精除鳞正常除鳞，轧制时关闭机架间的带钢冷却水、逆喷水；关闭F5、F6出口的侧喷；
[3]运输辊道冷却水关小，不允许辊道存在单股水柱溅到板坯上；
[4]卷取完毕后，钢卷必须立即卸出，严禁在卷取机内滞留、冷却，卷取机内部不允许漏水。
3)热钢卷的存放方法
四周摆放热卷，钢卷存放在中间缓冷，防止快速冷却造成硬度超标；验证上述方法生产八个规格的锯片钢的力学性能，见表4。
表4锯片钢的力学性能
由表上数据得知：本产品的锯片钢钢质纯净，组织均匀，无带状组织，具有良好的机械加工性能；与其他基体钢相比，热稳定性好，热处理时基体变形量小，也易较平。
本产品符合宝钢企业BZJ309-2009《刀模和锯片用热连轧钢板及钢带》标准。
Claims (2)
1.一种高强度锯片钢卷的生产方法，其特征在于:钢卷材料为锯片钢，
成分设计: C:0.49-0.52、Si：0.2-0.35、Mn：1.45-1.60、P：≤0.015、S:≤0.005、Cr：0.2-0.25、V：0.12-0.16、 Al：0.020-0.025、
N：≤0.006；
生产流程：采用转炉冶炼—LF精炼—热连轧工艺；
其中锯片钢生产中的板坯连铸和偏析控制：
（1）连铸中间包过热度控制在15-28℃；
（2）连铸过程板坯采用动态轻压下；
（3）板坯拉速控制在1.0-1.05m/min；
（4）连铸二冷水比给水量为0.3L/kg；
（5）连铸使用的保护渣熔点为1094℃，熔速为32秒，粘度0.167Pa.S；
其中锯片钢的板坯连下线缓冷温度的控制：
坯保温：包括垫底坯保温、盖板坯保温，钢坯保温墙的保温，温度都大于500℃，热装轧制，锯片钢装炉时板坯表面温度大于450℃，或者缓冷至常温轧制，轧后都不影响钢板或钢卷性能和质量；
其中轧制开轧、终轧温度，卷取温度的控制：
(1)板坯加热温度1200±20℃；
(2)终轧温度910±20℃；
(3)卷取温度740±20℃；
(4)轧后钢卷时必须保温缓冷；
(5)适用轧钢钢卷，厚度为3.0-14.0 mm。
2.依据权利要求1所述生产方法，其特征在于：获取的锯片钢卷横向屈服： 600-750MPa；横向抗拉： 930-1040MPa与延伸率19.5-26%；硬度：为20-28HRC。
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