CN105363799A - 一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，包括铸坯加热、粗轧和精轧在内的工艺步骤，以上工艺步骤的参数包括：步骤一、铸坯高温均匀化：铸坯在1050~1250℃进行高温均匀化；步骤二、铸坯快速冷却：借助均布冷却水喷嘴的快速冷却装置、将铸坯的上下表面及两侧面同时冷却，在15~25秒内、铸坯表层温度降为500~750℃，在沿铸坯的厚度方向和轧制方向两个维度上形成心部温度低于表面温度500~750℃的非均温温度场；步骤三、粗轧：快速冷却后的铸坯进入粗轧机进行3~6道次的轧制；步骤四、精轧：进行3~8道次、总变形量为30~70%的精轧，形成组织均匀细小、性能均一稳定的中厚钢板。

Description

一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺

技术领域

本发明属高品质无缺陷金属棒线材或板带材的控轧控冷技术领域，尤其是一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺。

背景技术

钢铁材料的性能不仅仅取决于钢铁材料的微观组织结构控制，还与金属材料的化学冶金与物理冶金质量存在直接的关系。钢铁材料冶炼过程中纯净度与夹杂物控制、铸造过程中组织、成分及缺陷的均匀度以及轧制过程中组织的细化和均匀化直接影响着钢铁材料的高性能、稳定性和一致性。作为热形变材料，其直接影响的工序就是热形变。热形变过程中要处理如何消除或降低冶炼所带来的夹杂物、铸造所引起的组织粗化、成分不均匀、中心缩松缩孔等缺陷，使得热形变钢铁材料宏观与微观成分均匀、组织细化、无中心缺陷等得到实现，从而实现钢铁材料性能的高端化、一致化与稳定化。

为了实现钢铁材料的组织细小均匀和性能高端稳定，国内外做了大量的研究工作，并将研究成果运用到钢铁材料的冶金生产过程中。在这些技术中，控轧控冷，特别是低温控轧控冷技术，是最为著名和重要的钢铁材料热形变控制工艺。在控轧控冷技术中，通过控制轧制获得细小均匀的热形变组织，通过控制冷却获得热形变的最终组织。可以说控轧控冷技术是现代钢铁材料高性能化的一个重要标志。但是传统的控轧控冷技术需要很大的形变量来达到降低热形变材料中的缺陷，比如轴承钢需要将形变量达到压缩比12以上，中厚板（厚度20mm-60mm）和特厚板（钢板厚度大于60mm）的缩松缩孔和分层控制要求的压缩比更高，使得现代铸坯向着特大尺寸发展以赋予更大的热形变能力来消除或减轻热形变产品的中心缺陷和组织与性能的均一性。基于消除或减轻热形变产品中心缺陷和组织性能均一性的要求，现代铸坯尺寸增大的发展趋势无疑给冶炼和连铸带来了困难。比如为了提高中厚板和特厚板冶金质量和性能沿板材厚度的均匀性，现代铸坯的厚度都达到了300-500mm以上，甚至是要通过将铸坯焊合在一起来达到超大厚度铸坯的要求，这给生产企业带来了巨大的挑战。由此催生出现代高品质钢材的另外一个发展方向就是如何通过小尺寸铸坯获得大规格和高性能的热形变产品，比如大规格棒材、特厚板和其他热轧热锻产品。现有的传统控轧控冷技术已经不适用于铸坯小型化的这一发展需求。

如图1a给出了一种厚度为220mm的特厚板连铸坯的中心缩松缩孔的冶金质量图。可以看出其中心缩松缩孔已经达到了2级的水平。如图1b给出了现代轴承钢尺寸为380mm×480mm的方形铸坯的成分不均匀的图片，显示出其连铸坯的中心缩松缩孔的冶金质量达到了1.5级。但是尽管具有如此高的连铸质量，仍然不能通过现有的控轧控冷技术来彻底解决热轧中厚板板材和大规格轴承钢棒材的中心疏松、成分偏析和组织与性能沿截面不均的问题。

尽管如图1a、图1b的板材和棒材的铸坯中心的缩松缩孔和成分偏析的评级达到了1.5-2级的较高水平，但相应的传统控轧控冷工艺热轧后的厚度为20mm的中厚板和直径100mm的轴承钢依然分别出现了中心分层与中心缩松和缩孔的结果。这说明传统的控轧控冷工艺无法满足无缺陷大尺寸热轧材料的要求。其根本原因在于传统的控轧控冷技术无法使得铸坯心部得到有效的形变和再结晶，而最终也无法最大限度减轻或消除大尺寸热形变产品的中心缺陷和产品组织与性能沿厚度的均匀性。

众所周知，材料的形变程度与形变区域与材料的应力水平存在直接的关系。材料应力或材料软的区域优先形变。而对于传统的控轧技术处理的铸坯，在控制冷却后铸坯的温度与应力在整个截面基本一致，导致轧制过程中的变形优先在表面进行，导致表面变形量最大，但无法有效渗透到心部，所以无法实现心部缩松和缩孔的缺陷部位需要变形。只能通过增大总热变形的形变量来减轻心部缺陷。同时由于心部变形不足，无法实现心部的动态再结晶，故而成分偏析也无法得到较好的控制。因此可以说，传统的控轧控冷技术在消除或减轻铸坯的中心缺陷和整个截面组织与性能的均一性方面存在困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，采用非均温控轧控冷和动态再结晶相结合，在钢棒线材或板带材的表面与心部形成温差，大幅度提高心部变形能力和动态再结晶能力，使得棒线材或板带材的中心缩松缩孔和成分不均匀等缺陷得到消除或大幅度减轻，形成中厚钢板沿截面与长度方向上组织细化、均匀和一致。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高品质中厚钢板的轧制工艺，包括铸坯加热、粗轧和精轧在内的工艺步骤，以上工艺步骤的参数包括：

步骤一、铸坯高温均匀化：铸坯在1050~1250℃进行高温均匀化；

步骤二、铸坯快速冷却：借助均布冷却水喷嘴的快速冷却装置、将铸坯的上下表面及两侧面同时冷却，在15~25秒内、铸坯表层温度降为500~750℃，在沿铸坯的厚度方向和轧制方向两个维度上形成心部温度低于表面温度500~750℃的非均温温度场；

步骤三、粗轧：快速冷却后的铸坯进入粗轧机进行3~6道次的轧制，总变形量为30~70%，铸坯心部区域优先变形和动态再结晶；

步骤四、精轧：经过粗轧的铸坯表层和心部温差降低，再进行3~8道次、总变形量为30~70%的精轧，形成组织均匀细小、性能均一稳定的中厚钢板。

优选的，还包括步骤五、冷却均质：将精轧后的钢板自然冷却或水冷，形成设计要求的晶粒组织。

在铸坯进入粗轧机之前借助逆轧制方向、斜向下方的冷却水喷嘴将铸坯前端面快速冷却；并借助顺轧制方向、斜向下方的冷却水喷嘴将铸坯的后端面快速冷却，在铸坯的前后两端、距中心10%~20%长度的区域内低于中心区域温度150~500℃的非均匀温度场，形成裹包在铸坯心部的硬壳体。

研究结果表明，通过对高温均匀化后（一般1250℃均匀化）的铸坯实施快速冷却，实现铸坯表层与心部存在巨大温差（500~700℃），形成一个铸坯截面由表及中心的非均温温度梯度分布。这样表层温度低（500~750℃），而铸坯心部却仍然有1050~1250℃的高温；导致铸坯表面应力高于心部应力，呈现外硬内软；在热变形应力作用下，最初的表层硬而变形小，使得充分渗透到软的心部，初始变形主要在心部完成，促进铸坯心部缩松缩孔的弥合以及发生动态再结晶而得到细化，大幅度改善心部缺陷。随着形变的进一步深入，表层温度不降反升，使得铸坯截面温度和强度基本均匀，这样进一步的形变将逐步在截面上均匀分布，得到形变与动态再结晶在整个截面上更加均匀的高温热变形组织。为了保证热形变组织的细质化和均匀化，通过最后的控制冷却形成无中心缺陷的、组织充分细化的、性能更加一致稳定的钢板。上述技术方案中，将铸坯的上下表面和两个侧面均快速冷却，形成两个维度的非均匀温度场，这样在轧制过程中，避免心部组织从两侧外溢而导致两侧的组织不均匀、疏松，从而形成质地均匀的中厚板。

优选的，对于板带材的铸坯，铸坯的上下表面冷却水流量分别为3500~5500m³/h，两侧面的用水量分别为1000~3000m³/h。对于棒线材的铸坯，铸坯的上下表面和两个侧面均匀喷水冷却，每面冷却水流量为1500~3000m³/h。充分的冷却水使铸坯在15~25s内完成冷却过程，内部热量来不及交换，仍然保持1250℃的高温，这是中厚钢板控冷的关键步骤的关键因素。钢板性能受多个因素影响，包括控冷温度、控冷速度、首次轧制的变形量、轧制道次等综合影响，上述技术方案中综合控制冷却速度和首次轧制的变形等因素，中厚钢板的组织与性能达到均匀化。

冷却速度的控制是形成非均温场和轧制的关键，上述技术方案经过大量的试验，得出优选的冷却参数。尤其是对两侧面的快速冷却，形成了包裹心部的完整“硬壳体”，在心部优先形变的过程中，可以防止心部组织从铸坯的两侧面外溢，造成钢板沿轧制方向上左右两端部晶粒组织不均匀。同时对铸坯的前后端面也快速冷却，形成距中心10%~20%长度区域内，低于中心区域温度200~500℃的非均匀温度场分布，可以有效改善因铸坯端部对铸坯内部包覆的作用，从而形成组织和性能均匀的中厚钢板。

所述快速冷却装置的结构中包括环绕铸坯输送辊道设置的冷却框架，设置在所述冷却框架内分别向铸坯的上表面、下表面和两侧面喷射冷却水的上喷嘴、下喷嘴和侧面喷嘴。快速冷却装置设置了环绕铸坯输送辊道的冷却框架，从而有效排布喷嘴，并通过设置PLC控制器和红外温度探测仪在线实时调节水量。

优选的，当板带材的铸坯宽度100mm~200mm或棒线材的铸坯横截面在150mm×150mm~200mm×200mm时，步骤三中，粗轧的第一道次变形量为10~25%；当板带材的铸坯宽度大于200mm或棒线材的铸坯横截面大于200mm×200mm时，步骤三中，粗轧的第一道次变形量大于30%。棒线材是指横截面为正方形的线材。当板带材或棒线材的尺寸较大时，需要保证第1道次的压下量不小于30%，否则在本工艺下轧制仍然会出现心部变形小，不能有效消除心部组织的缺陷。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：（1）通过有效控制快速冷却的参数，使均温后的铸坯表面快速降温，而中心来不及降温，在粗轧过程中，形变和动态再结晶首先在心部发生，将现有技术中铸坯心部的缩松缩孔和化学成分不均匀性得到消除或改善；（2）粗轧后的铸坯心部与表层温差缩小，在进一步的精轧过程中，热形变主要发生在表层一定深度内，从而得到表面到心部组织均匀和性能均一稳定的材料；（3）本发明首次将铸坯的两侧面进行冷却，在铸坯的上下表面和左右侧面形成沿轧制方向和厚度方向上两个维度的非均匀温度场分布，以及在前后端面上也形成非均匀的温度场，构成一个完整的“硬壳体”结构，能够更准确的控制铸坯非均匀温度场的形成，其中两侧面的非均匀温度场，改善了因铸坯端部对铸坯内部包覆作用导致的铸坯长度方向变形不均匀问题；厚度方向的非均匀温度场改善了铸坯心部变形差，组织和性能不均匀的问题。

附图说明

图1a是现代钢铁企业连铸坯的中心缩松缩孔及成分不均匀的照片，显示了中厚板连铸坯的缩松和缩孔现象（评级为1.5~2级）；

图1b是高碳铬轴承钢的碳元素原位扫描得到的中心成分不均匀现象（评级为1.5~2级）；

图2是本发明实施例一中各工艺步骤顺序及温度控制图；

图3是快速冷却装置的结构示意图；

其中，1、粗轧机，2、冷却框架，3、输送辊道，4、液压缸，5、上喷嘴，6、侧面喷嘴，7、下喷嘴，8、行走轮，9、前喷嘴，10、铸坯，11、后喷嘴。

具体实施方式

实施例1

本实施例针对GCr15轴承钢采用传统工艺轧制后心部出现低倍组织缺陷，即中心出现缩松缩孔和成分不均匀等缺陷的问题，采用本发明工艺进行试验验证，具体的工艺步骤如下：

步骤一、选取铸坯尺寸为400mm×400mm的GCr15轴承钢，在加热炉中经1250℃的高温均匀化处理，保温时间为1h~1.5h，使铸坯表面与心部温差小于20℃。

步骤二、从加热炉中导出的铸坯经铸坯输送辊道3向粗轧机1输送，在铸坯输送辊道3上一边输送一边进行快速冷却，15~25秒内、铸坯表层10%~30%厚度区域内温度降为500~1050°，而心部区域来不及降温，其温度保持在1050~1250℃。快速冷却装置结构中包括环绕铸坯输送辊道3设置、具有沿铸坯输送辊道3轴向移动自由度的冷却框架2，设置在所述冷却框架2内分别向铸坯的上方、下方和两侧喷射冷却水的上喷嘴5、下喷嘴7和侧面喷嘴6，以及设置在粗轧机1的机架上、向铸坯前端喷射冷却水的前喷嘴9。所述快速冷却装置还设有红外温度测量仪和PLC控制器，PLC控制器的相应输出端分别接上喷嘴5、下喷嘴7、侧面喷嘴6和前喷嘴9的控制端，红外温度测量仪的输出端分别接PLC控制器的相应输入端。在冷却过程中，借助红外温度测量仪检测铸坯表面温度，根据测量的温度值，在线调整各个喷嘴的水流量。参见图3，冷却框架2沿铸坯输送辊道3轴向移动的自由度借助与冷却框架2连接的水平驱动机构完成，所述水平驱动机构可以是定位的液压缸8，还可以是电机驱动的滚珠丝杠副，所述冷却框架2底端设有行走轮8、借助水平驱动机构具有沿轧制方向水平移动的自由度。

所述冷却框架2的前、后两端还设有分别喷向铸坯前、后端面的前喷嘴9和后喷嘴11，所述前、后喷嘴的倾斜角度为35~55°。前、后喷嘴用于冷却铸坯10的前后两个端面。上喷嘴5、下喷嘴7、侧面喷嘴6、前喷嘴9和后喷嘴11在垂直轧制方向上分别设置6~12排，每排间隔100~300mm。

本实施例中，在轴承钢的上下两表面、左右两侧面分别均匀喷水冷却，每面冷却水的流量为3000m³/h，降温速率约为50℃/s，降温时间15s，经红外温度测量仪测量轴承钢表面温度、并模拟计算得出，在铸坯表面以下10%厚度范围内，温度场分布为500~850℃，铸坯心部温度基本保持1250℃，在同一厚度层上、铸坯的两侧面距中心10%~20%厚度的区域内低于心部区域温度150~160℃。

本步骤中，通过控制冷却时间和冷却水流量来有效控制温度梯度，达到铸坯表层10%~30%厚度区域内温度降为500~1050°，而心部温度基本保持不变，因此，冷却时间越短越好，本发明中通过设计上述结构的快速冷却装置，使铸坯的上下表面、两个侧面以及前端面和后端面的表层均快速降温，在铸坯表面形成一个具有温度较低的“硬壳”。

步骤三、快速冷却后的铸坯进入粗轧机进行3道次的轧制，第一道次变形量为30%，总变形量为50%。在铸坯进入粗轧机之前借助逆轧制方向、斜向下方的冷却水喷嘴即前喷嘴9将铸坯前端面快速冷却；并借助顺轧制方向、斜向下方的冷却水喷嘴即后喷嘴11将铸坯的后端面快速冷却，在铸坯的前后两端、距中心10%~20%长度的区域内低于中心区域温度150~500℃的非均匀温度场，形成裹包在铸坯心部的硬壳体。

传统的控制轧制铸坯的温度在整个铸坯均匀分布，因而其高温强度在整个铸坯是一致的，这导致钢铁材料的变形主要在铸坯的表面一定深度进行而无法深入到心部。因而传统工艺中，为了减轻中厚板和特厚板的心部缩松缩孔和成分偏析，需要对铸坯进行大比例变形或者加大铸坯厚度。本实施例中，通过控制快速冷却的参数，使得铸坯在热变形过程中心部区域优先变形和动态再结晶，从而达到消除或大幅减轻钢铁材料中心的缩松缩孔和成分不均匀问题；通过心部优先变形和动态再结晶，到整个截面的均匀变形来保证组织细晶化和性能一致性。

采用有限元塑性理论及DEFORM有限元分析软件，模拟计算得出：从铸坯表面起至其厚度的10%范围内，轧制时的等效应力为400MPa~450MPa，等效应变为10%~15%；铸坯表面以下10%厚度至铸坯中心的范围内，等效应力值很小，等效应变为30%~45%，最高等效应变值为50%；因此，当轧制时，铸坯在热变形过程中心部区域优先变形和动态再结晶，从而达到消除或大幅减轻钢铁材料中心的缩松缩孔和成分不均匀问题。

经本步骤粗轧过程后，铸坯表面温度升高30℃~50℃，心部温度降低15℃~20℃，铸坯表面温度仍低于心部温度；GCr15轴承钢中心缩松缩孔基本愈合，成分不均匀缺陷得到改善。

步骤四、组织细化和均匀化的精轧过程：经过粗轧过程的铸坯，表层温度与心部温度温差降低，在该温度下进行形变量为30~70%的精轧过程，轧制道次根据具体需求而定。

步骤五、冷却，钢材精轧后控制冷却，形成钢材最终所要求的晶粒组织。本实施例中铸坯的温度变化曲线参见图2。

实施例2

与实施例1不同的是，GCr15轴承钢铸坯尺寸为300mm×400mm，铸坯初始温度1250℃，并经过高温均匀化处理，铸坯表面与心部温差小于20℃。

步骤二中，超快冷过程参数为：铸坯的上下表面冷却水流量分别为4000m³/h，两侧面的用水量分别为3000m³/h，冷却速度约为35℃/s，冷却时间为20s，铸坯表面温度为500℃。

粗轧过程设置为三道次，在铸坯进入粗轧机之前借助逆轧制方向、斜向下方的冷却水喷嘴即前喷嘴9将铸坯前端面快速冷却；并借助顺轧制方向、斜向下方的冷却水喷嘴即后喷嘴11将铸坯的后端面快速冷却。前、后喷嘴冷却水的总流量分别为600m³/h。在铸坯的前后两端、距中心10%~20%长度的区域内低于中心区域温度150~500℃的非均匀温度场，形成裹包在铸坯心部的硬壳体。

第一道次变形量为30%，经软件模拟计算得到：从铸坯表面起至其厚度的10%范围内，温度场分布为500~850℃，铸坯心部温度基本保持1250℃；在同一厚度层上铸坯沿轧制方向的两端距中心10%~20%长度区域内低于心部区域温度150~500℃；从铸坯表面起至其厚度的15%范围内，等效应变为10%~20%，铸坯表面以下15%厚度至铸坯中心的范围内，等效应变为40%~60%，最高等效应变值为65%；从铸坯表面起至其厚度的10%范围内，等效应力为300Mpa~350Mpa，铸坯心部应力值很小；经本实施例粗轧过程后，铸坯表面温度升高30℃~50℃，心部温度降低20℃~30℃，铸坯表面温度仍低于心部温度；GCr15轴承钢中心缩松缩孔基本愈合，成分不均匀缺陷得到改善。

实施例3

与实施例2不同的是：GCr15轴承钢铸坯尺寸为200mm×200mm，铸坯初始温度1250℃，并经过高温均匀化处理，铸坯表面与心部温差30℃，超快冷过程参数为：冷却速度30℃/S，粗轧过程设置为三道次，第一道次变形量为20%，经模拟计算得到：铸坯表面起至其厚度的20%范围内，温度场分布为600~850℃，铸坯心部温度基本保持1230℃；在同一厚度层上铸坯沿轧制方向的两端距中心10%~20%长度区域内低于心部区域温度100~120℃；铸坯表面以下20%厚度范围内，等效应变为10%~15%，铸坯表面以下20%厚度至铸坯中心的范围内，等效应变为30%~45%，最高等效应变值为50%；铸坯表面起至其厚度的10%范围内，等效应力为250Mpa~300Mpa，铸坯心部应力值很小；经本发明粗轧过程后，铸坯表面温度升高20℃~30℃，心部温度降低25℃~35℃，铸坯表面温度仍低于心部温度；GCr15轴承钢中心缩松缩孔基本愈合，成分不均匀缺陷得到改善。

Claims (10)

1.一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，包括铸坯加热、粗轧和精轧在内的工艺步骤，其特征在于以上工艺步骤的参数包括：

步骤一、铸坯高温均匀化：铸坯在1050~1250℃进行高温均匀化；

步骤二、铸坯快速冷却：借助均布冷却水喷嘴的快速冷却装置、将铸坯的上下表面及两侧面同时冷却，在15~25秒内、铸坯表层温度降为500~750℃，在沿铸坯的厚度方向和轧制方向两个维度上形成心部温度低于表面温度500~750℃的非均温温度场；

步骤三、粗轧：快速冷却后的铸坯进入粗轧机进行3~6道次的轧制，总变形量为30~70%，铸坯心部区域优先变形和动态再结晶；

步骤四、精轧：经过粗轧的铸坯表层和心部温差降低，再进行3~8道次、总变形量为30~70%的精轧，形成组织均匀细小、性能均一稳定的中厚钢板。

2.根据权利要求1所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于还包括步骤五、冷却均质：将精轧后的钢板自然冷却或水冷，形成设计要求的晶粒组织。

3.根据权利要求1所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于在铸坯进入粗轧机之前借助逆轧制方向、斜向下方的冷却水喷嘴将铸坯前端面快速冷却；并借助顺轧制方向、斜向下方的冷却水喷嘴将铸坯的后端面快速冷却，在铸坯的前后两端、距中心10%~20%长度的区域内低于中心区域温度150~500℃的非均匀温度场，形成裹包在铸坯心部的硬壳体。

4.根据权利要求1所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于步骤二中，对于板带材的铸坯，铸坯的上下表面冷却水流量分别为3500~5500m³/h，两侧面的用水量分别为1000~3000m³/h；对于棒线材的铸坯，铸坯的上下表面和两个侧面均匀喷水冷却，每面冷却水流量为1500~3000m³/h。

5.根据权利要求1所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于步骤二中所述快速冷却装置的结构中包括环绕铸坯输送辊道（3）设置的冷却框架（2），设置在所述冷却框架（2）内分别向铸坯的上、下表面和两侧面喷射冷却水的上喷嘴（5）、下喷嘴（7）和侧面喷嘴（6）。

6.根据权利要求5所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于还设有与冷却框架（2）连接的水平驱动机构，所述冷却框架（2）底端设有行走轮（8）、借助水平驱动机构具有沿轧制方向移动的自由度。

7.根据权利要求5所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于所述冷却框架（2）的前、后两端还设有分别向铸坯前、后端面喷射冷却水的前、后喷嘴，所述前、后喷嘴的倾斜角度为35~55°。

8.根据权利要求1所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于当板带材的铸坯宽度100mm~200mm或棒线材的铸坯横截面在150mm×150mm~200mm×200mm时，步骤三中，粗轧的第一道次变形量为10~25%。

9.根据权利要求1所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于当板带材的铸坯宽度大于200mm或棒线材的铸坯横截面大于200mm×200mm时，步骤三中，粗轧的第一道次变形量大于30%。

10.根据权利要求1所述的一种组织与性能均匀化钢材的非均温控轧控冷工艺，其特征在于步骤二中快速冷却后的铸坯从表面至厚度不大于30%的范围内，铸坯温度分布为500~1050℃，铸坯心部温度分布为1100~1250℃。