CN104561477A - 一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证350-450℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度350-400℃，50mm以上厚度的钢板下线温度400-500℃；钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.5-2米，钢板边缘堆垛整齐；钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间48-60小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间60-72小时；本发明提供的方法，通过钢板快速下线缓冷，有效控制钢板中氢的析出和扩散过程，防止氢富集导致钢板心部开裂，改善钢板内部质量，从而提高钢板探伤合格率。
Description
技术领域
本发明属于钢板生产技术领域，涉及一种钢板堆冷工艺，具体地说是一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法。
背景技术
钢板内部质量一直是中厚板质量控制的首要问题，较好的内部质量才能保证钢板性能各方面达到要求，满足用户使用要求。但在实际生产过程中，由于坯料偏析、夹杂物、氢的控制能力不足等原因，心部出现裂纹的钢板比例增加，导致钢板探伤不合格，严重影响了订单交付和生产成本。
一般情况下，影响探伤不合的主要原因有两种，一种为试样心部裂纹，裂纹内有硫化锰夹杂，另一种为马氏体偏析带裂纹。从缺陷形成原因来看，钢板厚度1/2位置出现了MnS夹杂和马氏体偏析带，满足了裂纹形成的两个条件，应力是裂纹形成的主导因素，而夹杂物是诱导因素，导致裂纹形成。同时，由于中心偏析、MnS夹杂物和马氏体脆性组织对氢有强烈的吸附作用，为氢的富集提供了条件，马氏体脆性组织提供了组织应力，为裂纹发生创造了前提条件。
对相关专利进行检索，专利号为201110247302.5 ，专利名称为“一种提高中厚钢板探伤合格率的生产工艺”，该专利中通过控制过程氢含量、提高低倍质量、延长铸坯堆冷时间来提高钢板探伤合格率；专利号为200910228811.6 ，专利名称为“一种提高中厚钢板探伤合格率的方法”，主要从冶炼成分控制、拉速控制、堆冷时间控制、轧制工艺控制等方面进行优化，提高钢板探伤合格率；专利号为200910263021.1，专利名称为“一种钻铤钢及其提高超声波探伤合格率的脱氢热处理工艺”，则通过脱氢热处理工艺降低钢中氢含量，提高探伤合格率；专利号为200810105940.1，专利名称为“一种防止探伤专用钢板产生氢致裂纹的方法”，介绍了一种从钢水、铸坯到钢板的氢含量控制，降低钢板氢致裂纹发生率，提高钢板内部质量；以上4个相关专利主要是通过钢中氢含量、铸坯氢含量控制提高钢板探伤合格率，有部分专利涉及钢板堆冷，但对钢板堆垛缓冷机理和具体堆冷方式未作详细介绍。
因此，在改善铸坯偏析和提高钢水纯净度的同时，有效控制氢的富集和析出速度对提高钢板内部质量具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，本发明结合氢在钢中溶解度和扩散系数的变化规律，提出一种钢板堆垛缓冷方法，有效控制钢板中氢的析出和扩散过程，防止氢富集导致钢板心部应力集中开裂，改善钢板内部质量，从而提高钢板探伤合格率；本方法适用于中厚板生产领域，对中厚板内部质量提升，尤其对品种钢的质量提升具有重要的经济价值和实际意义。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，其中：
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证350-450℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度350-400℃，50mm以上厚度的钢板下线温度400-500℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.5-2米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间48-60小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间60-72小时。
本发明进一步限定的技术方案是：
还提供一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证350℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度350℃，50mm以上厚度的钢板下线温度400℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.5米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间48小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间60小时。
还提供一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证450℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度400℃，50mm以上厚度的钢板下线温度500℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度2米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间60小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间72小时。
还提供一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证400℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度380℃，50mm以上厚度的钢板下线温度430℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.8米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间54小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间66小时。
本发明的有益效果是：
本发明根据氢在钢中的溶解度和扩散系数变化规律，提出一种钢板堆垛缓冷方法，通过钢板下线堆垛来控制钢板中氢的析出过程，防止氢富集导致钢板心部开裂，改善钢板内部质量；在钢板冷却过程中，钢板厚度方向上存在温度梯度，钢板心部温度较高，氢的溶解度较大且含量较高，随着温度降低，氢的扩散速度逐渐降低，氢的溶解度也迅速降低，钢板冷却速度较快，心部的氢析出导致应力集中，出现钢板心部裂纹；因此，为了解决氢的集中析出问题，钢板必须在较高下线温度下稳定一段时间，为氢的析出和扩散提供温度和时间条件，防止氢析出导致局部应力集中诱发裂纹。
本发明方法可有效控制钢板中氢的析出和扩散过程，防止氢富集导致钢板心部应力集中开裂，改善钢板内部质量，从而提高钢板探伤合格率；本方法适用于中厚板生产领域，对中厚板内部质量提升，尤其对品种钢的质量提升具有重要的经济价值和实际意义。
附图说明
图1为氢的溶解度变化曲线图；
图2为氢的氢扩散系数与温度的关系图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证350℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度350℃，50mm以上厚度的钢板下线温度400℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.5米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间48小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间60小时。
实施例2
本实施例提供一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证450℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度400℃，50mm以上厚度的钢板下线温度500℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度2米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间60小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间72小时。
实施例3
本实施例提供一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证400℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度380℃，50mm以上厚度的钢板下线温度430℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.8米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间54小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间66小时。
氢在钢中的溶解度和扩散系数随温度变化曲线，如图1和图2所示，1535℃液态钢水中氢的溶解度为23ppm，氢在钢中溶解度和扩散系数随着温度的降低逐渐减低，当温度为327℃时，氢的溶解度只有0.2ppm，温度继续降低，氢在钢中的溶解度几乎降为零，扩散速度也降到最低水平。
本实施例通过钢板下线堆垛来控制钢板中氢的析出过程，防止氢富集导致钢板心部开裂，改善钢板内部质量；在钢板冷却过程中，钢板厚度方向上存在温度梯度，钢板心部温度较高，氢的溶解度较大且含量较高，随着温度降低，氢的扩散速度逐渐降低，氢的溶解度也迅速降低，钢板冷却速度较快，心部的氢析出导致应力集中，出现钢板心部裂纹；因此，为了解决氢的集中析出问题，钢板必须在较高下线温度下稳定一段时间，为氢的析出和扩散提供温度和时间条件，防止氢析出导致局部应力集中诱发裂纹。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (4)
1.一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，其特征在于，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证350-450℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度350-400℃，50mm以上厚度的钢板下线温度400-500℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.5-2米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间48-60小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间60-72小时。
2.根据权利要求1所述的提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，其特征在于，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证350℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度350℃，50mm以上厚度的钢板下线温度400℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.5米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间48小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间60小时。
3.根据权利要求1所述的提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，其特征在于，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证450℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度400℃，50mm以上厚度的钢板下线温度500℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度2米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间60小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间72小时。
4.根据权利要求1所述的提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法，其特征在于，
钢板下线温度要求：钢板轧制结束后，快速通过冷床，钢板堆垛下线表面温度保证400℃，保证氢在较高溶解度钢板下线；其中，30-50mm厚钢板下线温度380℃，50mm以上厚度的钢板下线温度430℃；
钢板堆垛要求：按不同厚度和长度的轧件进行堆垛，同一规格钢板堆垛在一起，钢板堆垛高度1.8米，钢板边缘堆垛整齐；
钢板下线堆垛时间：按不同厚度钢板进行堆垛缓冷时间要求，30-50mm厚度钢板堆垛时间54小时，50mm以上厚度的钢板堆垛时间66小时。
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