CN103264047B - 一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法 - Google Patents
一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103264047B CN103264047B CN201310149304.XA CN201310149304A CN103264047B CN 103264047 B CN103264047 B CN 103264047B CN 201310149304 A CN201310149304 A CN 201310149304A CN 103264047 B CN103264047 B CN 103264047B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roughing
- steel
- controls
- rolling
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法，属于轧钢技术领域。通过对钢坯开轧温度、钢坯角部温度、粗轧孔型设计、轧制速度、轧辊状态等工艺参数优化，适用于高线厂在生产冷镦钢和铆螺钢时的工艺制定，用于控制粗轧造成的红坯表面线状和簇状缺陷，减少成品盘条表面的褶皱裂纹，提高盘条的拉拔和冷顶锻性能。提高低碳冷镦钢盘条的表面质量，使其1/3冷顶锻合格率能够稳定在90%以上。
Description
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，特别是提供了一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法，用于控制粗轧造成的红坯表面线状和簇状缺陷，减少成品盘条表面的褶皱裂纹，提高盘条的拉拔和冷顶锻性能。
背景技术
表面质量一直是线材品种开发的重中之重，良好的表面质量是线材品种进入中高端市场的门槛，对于低碳钢盘条表面质量同样重要，用户一方面为降低拉拔过程的断丝率，另一方面还要保证钢丝制品的冷顶锻性能，保证加工出来的标准件的合格率，对原始盘条的表面质量中尺寸精度、椭圆度、裂纹缺陷等等有严格的要求，本发明提供了一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧工艺方法，主要用来解决粗轧过程工艺控制不当，造成红坯表面出现簇状裂纹，减少成品盘条表面的褶皱和裂纹，提高盘条深加工性能。
盘条表面的轧制缺陷大体分为折叠、划伤、麻面、褶皱、裂纹、撕裂、氧化铁皮嵌入等等，其中折叠主要和孔型充满度、对中度有关，划伤更多的是导位和孔型圆角过渡有关，麻面和氧化铁皮的嵌入主要和钢坯初轧前的除鳞率、轧槽老化程度有关、撕裂和钢坯表面质量和皮下气泡关系比较大，这些缺陷在现场控制方面已经积累和丰富的经验和控制方法，但是对于盘条的表面褶皱和裂纹，往往很少引起足够的重视，主要原因不是该缺陷造成的危害不严重，二是这种缺陷很容易和折叠、划伤以及铸坯皮下裂纹造成的缺陷混淆，所以这方面针对性的研究很少，而且也缺乏深度，现场成熟的控制手段更是缺乏。
盘条表面褶皱裂纹造成的原因来自轧制上游，主要和粗轧、中轧红坯的表面质量有关，更准确的说和红坯角部加工的表面质量有关。粗轧过程中，当轧辊和铸坯接触瞬间，铸坯的表面温度会骤降到发生再结晶温度以下，金属塑性流变的能力降低，铸坯角部同时要承受来自槽底和侧壁两个方向的变形，变形量最大，这两方面的因素造成红坯角部位置加工机制非常复杂，在大变形和低温条件下，角部表面的金属流变会受到抑制，造成角部出现簇状的褶皱缺陷，如图1所示，这些缺陷在随后的椭圆-圆孔型轧制过程会部分的消除，但是较深的缺陷会保留至成品盘条，造成盘条表面出现褶皱裂纹，严重影响盘条的冷顶锻性能。
对于这种缺陷的分析，国内相关的介绍基本没有，众多高线厂，都认为和轧槽的老化和孔型设计不当有关，但是没有提出详细的控制方法。众多钢厂和研究人员都认为通过轧线对中、孔型对中、及时更换轧材导位、控制除鳞效果等方式，都没有对这类缺陷的进行系统的过程分析，并提出详细的解决方案。
福建三钢对热轧铆螺钢中间样褶皱缺陷分析和对此方面，对褶皱产产生的原因进行了阐述，基本观点和本发明类似，主要是角部变形的均匀性和温度差异，认为角部地区形变过程孔型的充满度不够，形变温度低造成表面出现褶皱，并提出了改善孔型过渡圆角和铸坯圆弧角半径的方法来降低表面褶皱裂纹的出现，并没有针对粗轧角部变形量和形变温度提出详细的参数要求，对于钢厂的实用性指导意义有限。
安钢等钢厂也从粗轧孔型的角度入手，深入分析了方坯角部加工过程中间坯料表面褶皱出现的原因和解决问题的方向，但是都有针对150方坯的粗轧机孔型参数进行量化，没有提供解决这一问题的方法。
此类缺陷在板带生产过程后中也有出现，板带角部位置温度低，变形复杂，造成边部出现裂纹，造成成品前要经过切边精整这道工序，严重影响了成材率，所以板材在粗轧道次之间要进行边部补充加热，提高边部和角部加工的温度，从而提高边部轧制过程中金属流变能力，降低缺陷的产生率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法，通过深入的基础实验研究和工艺试制结果分析，丰富了方坯轧制过程中角部变形产生褶皱缺陷的理论，同时针对角部变形量大、变形温度低、金属流变性差等因素，结合粗轧过程孔型的设计、温度控制、轧辊运行状态等等一系列措施，提出了控制低碳钢盘条粗轧中间坯表面缺陷的工艺，适用于高线厂在生产低碳钢、超低碳钢、冷镦钢、铆螺钢等品种时的工艺制定。
本发明通过对钢坯开轧温度、钢坯角部温度、粗轧孔型设计、轧制速度、轧辊状态等工艺参数优化，适用于高线厂在生产冷镦钢和铆螺钢时的工艺制定，用于控制粗轧造成的红坯表面线状和簇状缺陷，减少成品盘条表面的褶皱裂纹，提高盘条的拉拔和冷顶锻性能。提高低碳冷镦钢盘条的表面质量，使其1/3冷顶锻合格率能够稳定在90％以上。具体工艺步骤如下：
(1)连铸方坯低碳钢坯开轧铸坯角部温度控制在980-1020℃，粗轧轧制过程中，红坯表面温度大于700℃；
角部温度的控制至关重要，为了提高角部加工变形的能力，必须保证开轧过程角部一定的温度，温度太高容易造成晶粒异常粗大，甚至在盘条室温组织中出现魏氏组织，温度太低，会进一步恶化角部塑性流变性能，加剧中间坯簇状缺陷的出现。列举了开轧铸坯角部温度、轧制过程中红坯表面温度和缺陷率的关系，如表1、表2所示。
表1 开轧铸坯角部温度和缺陷率的关系
| 开轧角部温度 | 1060℃ | 1020℃ | 980℃ | 940℃ |
| 缺陷率 | 8％ | 9％ | 9％ | 15％ |
表2 轧制过程中红坯表面温度和缺陷率的关系
| 红坯表面温度 | 500℃ | 600℃ | 700℃ | 800℃ |
| 缺陷率 | 40％ | 30％ | 5％ | 3％ |
(2)粗轧第一架宽展量控制在20-22mm，箱型孔型侧壁斜度控制在12-15°，角部加工真应变控制在0.8-0.9；粗轧第一架安排在500-5000吨之间的辊期内进行生产，轧速控制在0.12-0.13m/s，轧辊接触钢坯前温度控制在60-70℃；
粗轧第一架的红坯表面质量对于成品盘条表面至关重要，粗轧工艺控制的关键在于保证角部加工过程金属塑性流变的合理性，既要保证铸坯的直角位置被加工成光滑的曲面，不出现褶皱和弯曲，又要保证金属塑性流变充满孔型过渡圆弧位置。角部加工变形量的大小直接影响角部温度、角部金属塑性流变的程度，孔型设计的关键就是保证角部合理的变形量，表3列举了不同变形量情况下，缺陷发生率。粗轧辊径和轧速的匹配上是保证高线大规模生产的前提下，轧辊良好的工作状态，让轧辊在最佳的辊期生产高表面质量钢种，轧速制定和轧辊温度也是考虑到红坯表面温度影响，表4分析了不同粗轧速度对应的粗轧过钢量，轧速太快轧机电机的功率受到限制，钢坯对轧辊冲击较大，轧辊磨损加大；轧速太慢，钢坯咬入困难，轧辊会出现龟裂，加剧表面缺陷的产生，同时轧速太慢导致红坯表面温降太大，表面金属塑性流变较难。
表3 不同角部变形量对应的缺陷率
| 角部真应变 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
| 缺陷率 | 12％ | 10％ | 5％ | 6％ | 15％ |
表4 不同粗轧速度对应的粗轧过钢量
| 粗轧速度 | 0.08m/s | 0.10m/s | 0.12m/s | 0.15m/s |
| 粗轧过钢量 | 4000吨 | 5000吨 | 6000吨 | 8000吨 |
另外，轧制生产时轧辊的辊期对于中间坯的表面质量影响很明显，粗轧机轧槽由于其工作性质，长期处于交变热应力的作用之下，过钢量增加后，轧槽表面会形成明显的龟裂纹，即轧槽老化，表5例举了粗轧第一架轧辊，不同辊期中间红坯表面缺陷率。
表5 不同辊期中间红坯表面缺陷率
| 辊期(吨) | 200 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 6000 | 8000 |
| 缺陷率 | 10％ | 5％ | 4％ | 3％ | 4％ | 12％ | 20％ |
(3)粗轧第二架宽展量控制在16-18mm，箱型孔型侧壁斜度控制在10-12°，角部加工真应变控制在0.7-0.8，；粗轧第一架安排在500-4000吨之间的辊期内进行生产，轧速控制在0.18-0.2m/s，轧辊接触钢坯前温度控制在60-70℃。
本发明的优点在于，从盘条产生表面褶皱裂纹的根本原因出发，结合高线生产工艺的实际，对钢坯开轧温度、角部温度、粗轧孔型设计、轧制速度、轧辊状态等参数进行了参数设定，非常适用于高线厂在生产冷镦钢和铆螺钢时的工艺制定，对现场具有一定的指导意义。
附图说明
图1粗轧红坯表面的簇状裂纹。
图2为成品盘条表面的褶皱裂纹。
图3为表面褶皱造成的冷顶锻开裂。
实施例1
本发明在首钢水钢二线材生产盘条中得到应用，经过实施本工艺技术，22A的1/3冷顶锻合格率由原来的70％，提高到93％，其工艺特点为：
(a)150方低碳钢连铸坯开轧铸坯角部温度控制在980℃，粗轧轧制过程中，控制轧辊温度和轧速，轧制过程中红坯表面温度700℃；
(b)粗轧第一架宽展量控制在20mm，箱型孔型侧壁斜度控制在12°，角部加工真应变控制在0.8；粗轧第一架轧制时的辊期为600吨，轧速控制在0.13m/s，轧辊接触钢坯前温度控制在60℃；
(c)粗轧第二架宽展量控制在16mm，箱型孔型侧壁斜度控制在10°，角部加工真应变控制在0.7，；粗轧第二架轧制时辊期为600吨，轧速控制在0.18m/s，轧辊接触钢坯前温度控制在60℃。
实施例2
本发明在首钢一线材生产盘条中得到应用，22A的1/3冷顶锻合格率由原来的85％，提高到95％，其工艺特点为：
(a)160方低碳钢连铸坯开轧铸坯角部温度控制在1000℃，粗轧轧制过程中，控制轧辊温度和轧速，轧制过程中红坯表面温度720℃；
(b)粗轧第一架宽展量控制在22mm，箱型孔型侧壁斜度控制在14°，角部加工真应变控制在0.9；粗轧第一架轧制时的辊期为4800吨，轧速控制在0.12m/s，轧辊接触钢坯前温度控制在70℃；
(c)粗轧第二架宽展量控制在18mm，箱型孔型侧壁斜度控制在12°，角部加工真应变控制在0.8，；粗轧第二架轧制时的辊期为3700吨，轧速控制在0.2m/s，轧辊接触钢坯前温度控制在70℃。
Claims (1)
1.一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法，其特征在于，工艺步骤如下：
(1)连铸方坯低碳钢坯开轧铸坯角部温度控制在980-1020℃，粗轧轧制过程中，控制轧辊接触钢坯前温度和轧速；轧制过程中红坯表面温度大于700℃；
(2)粗轧第一架宽展量控制在20-22mm，箱型孔型侧壁斜度控制在12-15°，角部加工真应变控制在0.8-0.9；粗轧第一架安排在500-5000吨之间的辊期内进行生产，轧速控制在0.12-0.13m/s，轧辊接触钢坯前温度控制在60-70℃；
(3)粗轧第二架宽展量控制在16-18mm，箱型孔型侧壁斜度控制在10-12°，角部加工真应变控制在0.7-0.8；粗轧第二架安排在500-4000吨之间的辊期内进行生产，轧速控制在0.18-0.2m/s，轧辊接触钢坯前温度控制在60-70℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310149304.XA CN103264047B (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310149304.XA CN103264047B (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103264047A CN103264047A (zh) | 2013-08-28 |
| CN103264047B true CN103264047B (zh) | 2015-01-21 |
Family
ID=49007733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310149304.XA Active CN103264047B (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103264047B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104707866A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-06-17 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 摩根五代高速线材轧机生产￠22盘条的方法 |
| CN112371720B (zh) * | 2020-09-25 | 2022-04-19 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种提高盘条表面质量的生产方法 |
| CN113000607B (zh) * | 2021-02-20 | 2022-03-11 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种超低碳钢ch1t冷镦性能稳定性的控制方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101152654A (zh) * | 2006-09-26 | 2008-04-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高速线材粗轧机组的无槽轧制方法 |
| CN201186286Y (zh) * | 2008-02-28 | 2009-01-28 | 石家庄钢铁有限责任公司 | 一种避免大规格热轧圆钢表面产生皱褶的轧辊孔型结构 |
| JP5377155B2 (ja) * | 2009-08-21 | 2013-12-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 条鋼線材の圧延方法 |
| JP5525321B2 (ja) * | 2010-04-23 | 2014-06-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 条鋼の圧延方法 |
| JP5556472B2 (ja) * | 2010-07-23 | 2014-07-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 棒鋼の製造方法 |
| KR101259271B1 (ko) * | 2010-12-23 | 2013-04-29 | 주식회사 포스코 | 쾌삭강 강편의 공형 압연방법 |
-
2013
- 2013-04-26 CN CN201310149304.XA patent/CN103264047B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103264047A (zh) | 2013-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102886381B (zh) | 一种厚板轧制方法 | |
| CN102441584B (zh) | 一种倒棱钛合金厚板坯的制备方法 | |
| CN107008837B (zh) | 一种大型立辊锻件的低成本自由锻方法 | |
| CN103042029A (zh) | 一种Φ22mm带肋螺纹钢筋的切分轧制方法 | |
| CN101856706B (zh) | 一种汽车发动机气门毛坯的二次楔入楔横轧精确成形方法 | |
| CN101786132A (zh) | 一种汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法 | |
| CN103752622A (zh) | 一种消除铸坯边部缺陷的厚板轧制控制方法 | |
| CN103264047B (zh) | 一种提高低碳钢盘条表面质量的粗轧方法 | |
| CN109604338B (zh) | 一种减小热轧管线钢边部发纹缺陷宽度的制造方法 | |
| CN101306430A (zh) | 一种轻型薄壁h型钢补热轧制方法 | |
| CN104057006A (zh) | 一种减轻钢锭中心疏松的锻造方法 | |
| CN101913057A (zh) | 一种低耗材发动机凸轮轴的生产方法 | |
| CN104874603A (zh) | 一种高产能高品质棒材轧制的工艺系统及方法 | |
| CN103736734A (zh) | 热轧CPE机组制备高铬合金超级13Cr无缝钢管的工艺 | |
| CN107803401A (zh) | 一种球扁钢的轧制装置及轧制方法 | |
| CN105170660A (zh) | 一种宽幅镁合金板材控边轧制方法 | |
| CN109794570A (zh) | 一种双法兰大阀体的简易胎模锻造方法 | |
| CN104998927A (zh) | 一种厚规格热轧翘头板热矫直工艺 | |
| CN201186286Y (zh) | 一种避免大规格热轧圆钢表面产生皱褶的轧辊孔型结构 | |
| CN103230943A (zh) | 改善中厚板头部弯曲的方法 | |
| CN104190706A (zh) | 一种大断面连铸圆坯轧制圆钢的方法 | |
| CN109550782A (zh) | 一种板型工艺控制方法、粗轧机工作辊和粗轧机 | |
| CN103433276B (zh) | 型钢轧制生产线及其生产方法 | |
| CN103357661A (zh) | 一种圆钢的万能法轧制工艺 | |
| CN109530432A (zh) | 一种提高φ110规格h13超声探伤合格率的轧制工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing Patentee after: Shougang Group Co. Ltd. Address before: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing Patentee before: Capital Iron & Steel General Company |