CN105624383A - 一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法 - Google Patents

一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105624383A
CN105624383A CN201610000422.8A CN201610000422A CN105624383A CN 105624383 A CN105624383 A CN 105624383A CN 201610000422 A CN201610000422 A CN 201610000422A CN 105624383 A CN105624383 A CN 105624383A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
section
cooling
cut deal
strength
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.)
Granted
Application number
CN201610000422.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105624383B (zh
Inventor
韩健
刘红艳
李建文
丁剑
刘文涛
马有辉
左丽峰
高福彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HBIS Co Ltd Handan Branch
Original Assignee
Hebei Iron And Steel Co Ltd Handan Branch
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Iron And Steel Co Ltd Handan Branch filed Critical Hebei Iron And Steel Co Ltd Handan Branch
Priority to CN201610000422.8A priority Critical patent/CN105624383B/zh
Publication of CN105624383A publication Critical patent/CN105624383A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105624383B publication Critical patent/CN105624383B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，属金属轧制技术领域。首先利用热模拟实验得出高强中厚板FeO共析反应鼻尖温度范围，据此对冷却工艺进行改进：冷却工序包括DQ段和ACC段冷却，均采用间隔式超快冷工艺，避免表面氧化铁皮厚度过快生长，抑制氧化铁皮向高氧价态继续转变，同时最大限度的降低钢板内应力的不均匀性。本发明使高强中厚板产品冷却过程中Fe3O4的生成量得到有效控制，实现矫直过程中钢板表面氧化铁皮破碎后无硬而脆黑色Fe3O4压入引起的凹坑缺陷，提高高强中厚板产品表面质量，在高强中厚板控制冷却技术领域起到了良好的示范作用，为全国同类型生产线提供了值得借鉴的成功经验，社会效益巨大。

Description

一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法
技术领域
本发明涉及一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，属金属轧制技术领域。
背景技术
生产高强中厚板产品时，为了得到微合金低碳贝氏体组织，使其具有强度高、韧性好、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好等特点，通常采用控制轧制配合快速冷却的工艺，如DQ（直接淬火）工艺和ACC（加速冷却）工艺，钢板快冷不均导致基体内部产生巨大的残余应力，造成瓢曲变形影响最终产品的板形效果。目前钢铁企业通过矫直工艺来弥补控制冷却过程中产品板形质量的损失，通常，钢板采用5-15辊矫直机历经数道次的高温矫直后，表面氧化铁皮会被破环、脱落，在后续的矫直过程中压入钢板表面，尤其是高强中厚板产品表现更为明显，矫直道次越多，矫直力越大，氧化铁皮被压入钢板表面的几率就越大，形成表面无规律的原型凹坑，对产品质量等级及使用性能造成了极大的影响。
矫直工艺压入钢板表面的氧化铁皮为破碎的、硬而脆的黑色Fe3O4，大量的黑色氧化铁皮主要来源于轧制过程中原始态的Fe3O4和冷却过程中FeO共析反应转变生成的Fe3O4；Fe-O平衡相图显示在570℃～1371℃时FeO处于稳定状态，在570℃以下时，FeO发生共析反应4FeO→a-Fe+Fe3O4；产生矫直凹坑缺陷的钢板两种形态的Fe3O4含量占表面氧化铁皮的60%-95%；高强钢矫直凹坑缺陷给钢板质量等级、表面质量、应用范围等带来了致命的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，通过优化冷却工艺，在线控制高强中厚板产品氧化铁皮微观结构，降低硬而脆的黑色Fe3O4生成量，避免矫直过程中产品表面产生凹坑缺陷，提高高强中厚板产品表面质量。
解决上述技术问题的技术方案为：
一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，包括冶炼、连铸、双轧程轧制、冷却及矫直工序，其改进之处为：所述冷却工序包括DQ段和ACC段冷却，具体工艺包括：
（1）、DQ段和ACC段采用间隔式超快冷工艺，DQ段要求1段极管必须开启，后面各段极管间隔式开启，开启数量随高强中厚板产品厚度的增加或FeO共析转变鼻尖温度的降低而增加，随高强中厚板产品厚度的降低或FeO共析转变鼻尖温度的升高而减少；ACC段要求第1段和最后一段极管必须开启，中间各段极管间隔式开启，开启数量随高强中厚板产品厚度的增加或终冷温度的降低而增加，随高强中厚板产品厚度的降低或终冷温度的提升而减少；避免表面氧化铁皮厚度过快生长，抑制氧化铁皮向高氧价态继续转变，同时最大限度的降低钢板内应力的不均匀性，提高冷却一段、冷却二段的板形质量；
（2）、DQ段开冷温度为730℃～830℃，终冷温度为480℃～530℃，钢板出轧机后快冷至FeO共析反应鼻尖温度535℃～570℃以下，降低FeO冷却过程中向黑色Fe3O4的转变量，有效避免钢板矫直过程中破碎的Fe3O4压入而形成凹坑缺陷；
（3）、ACC段终冷温度范围控制在240℃～490℃，避免冷却结束后继续产生相变内应力而产生的瓢曲变形，同时较低的温度避免钢板表面氧化铁皮继续生长和继续氧化。
上述的一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，所述步骤（2）中FeO共析反应鼻尖温度系利用热模拟手段研究得出，具体为：利用热模拟手段研究目标产品冷却过程中不同温度及冷却速率下FeO共析反应Fe3O4转变程度及生成量，得出高强中厚板产品FeO向Fe3O4共析转变鼻尖温度范围是535℃～570℃；所述步骤（2）中钢板出轧机后在6～18秒内快冷至FeO共析反应鼻尖温度以下。
上述的一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，所述步骤（2）中FeO共析反应鼻尖温度具体的实验方法为：利用高温差热分析仪进行热模拟实验，研究冷却过程中不同冷却速率对高强中厚板产品FeO层的转变行为的影响；为了与现场实际情况保持一致，热模拟实验仓内部为空气气氛，其中等温温度为650℃～200℃，等温时间为100s～10000s；热模拟实验结果得出高强中厚板产品FeO的转变反应遵循类似于C曲线的趋势，535℃～570℃是FeO层转变的鼻尖温度；钢板冷却过程中应该快速通过该温度范围，避免转化生成大量的黑色Fe3O4，在后续矫直工序破碎的黑色Fe3O4压入钢板而形成大量凹坑缺陷。
上述的一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.04%-0.08%，Si：0.2%-0.3%，Mn：1.55%-1.65%，P：≤0.014%，S：≤0.004%，Als：0.015%-0.030%，Nb：0.07%-0.08%，V：0.03%-0.04%，Ti：0.01%-0.025%，Ni：0.15%-0.25%，Cr：0.1%-0.18%，Mo：0.21%-0.29%；Pcm：0.16%-0.23%；所述双轧程轧制工序中，首先，将铸坯加热到1130℃～1220℃，保温180～300min，然后除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为18～24Mpa，清除彻底表面炉生氧化皮，然后进行第一轧程轧制，开轧温度为1050℃～1120℃，第一轧程结束温度为1000℃～1070℃，二次除鳞水压力大于18～20Mpa；待温终止温度即第二轧程开轧温度860℃～920℃，终轧温度为780℃～850℃，待温后第二轧程累计压下率≥65%，道次变形率≥12%；所述矫直工序中矫直机进、出口辊缝设定值之间差值为1.3mm～4.5mm，矫直温度为220℃～480℃，矫直道次为1～3道次。
采用本发明工艺生产的高强中厚板产品，表面氧化铁皮结构为：中间层为原始态Fe3O4占30%～50%，微量共析组织Fe3O4+Fe占5%～15%，其余为内层FeO和外层红色Fe2O3；氧化铁皮微观结构和厚度分布均匀，同一厚度规格的钢板不同位置的铁皮厚度差值范围在0～7.6微米，且随着DQ段终冷温度、ACC段终冷温度的降低，氧化铁皮平均厚度明显下降，其范围为20.18～34.42微米，表面不存在黑色Fe3O4及其他价态的氧化铁皮压入引起的凹坑，激光共聚焦显微镜显示钢板表面凹坑极限深度范围为35微米～64.24微米，极限直径为1800微米～3314微米，达到国内各大同类企业最好水平。
本发明的积极效果：
本发明使高强中厚板产品冷却过程中Fe3O4的生成量得到有效控制，实现矫直过程中钢板表面氧化铁皮破碎后无硬而脆黑色Fe3O4压入引起的凹坑缺陷，提高高强中厚板产品表面质量，在高强中厚板控制冷却技术领域，为我国钢铁行业起到了良好的带头和示范作用，为全国同类型生产线提供了值得借鉴的成功经验，社会效益巨大。
附图说明
图1是本发明实施例目标钢种Q550D冷却过程中热模拟测定的FeO氧化共析反应曲线；
图2是本发明实施例一钢板表面氧化铁皮压入极限尺寸凹坑缺陷激光共聚焦显微形貌；
图3是本发明实施例二钢板表面氧化铁皮压入极限尺寸凹坑缺陷激光共聚焦显微形貌；
图4是本发明实施例三钢板表面氧化铁皮压入极限尺寸凹坑缺陷激光共聚焦显微形貌；
图5是本发明实施例四钢板表面氧化铁皮压入极限尺寸凹坑缺陷激光共聚焦显微形貌。
具体实施方式
本发明一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，首先，利用高温差热分析仪进行热模拟实验，研究冷却过程中不同冷却速率对高强中厚板产品FeO层的转变行为的影响；为了与现场实际情况保持一致，热模拟实验仓内部为空气气氛，其中等温温度为650℃～200℃，等温时间为100s～10000s；热模拟实验结果得出高强中厚板产品FeO的转变反应遵循类似于C曲线的趋势，535℃～570℃是FeO层转变的鼻尖温度；钢板冷却过程中应该快速通过该温度范围，避免转化生成大量的黑色Fe3O4，在后续矫直工序破碎的黑色Fe3O4压入钢板而形成大量凹坑缺陷；然后，根据高强中厚板FeO层转变的鼻尖温度制定生产工艺，具体包括冶炼、连铸、双轧程轧制、冷却及矫直工序，包括冶炼、连铸、双轧程轧制、冷却及矫直工序，连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.04%-0.08%，Si：0.2%-0.3%，Mn：1.55%-1.65%，P：≤0.014%，S：≤0.004%，Als：0.015%-0.030%，Nb：0.07%-0.08%，V：0.03%-0.04%，Ti：0.01%-0.025%，Ni：0.15%-0.25%，Cr：0.1%-0.18%，Mo：0.21%-0.29%；Pcm：0.16%-0.23%；双轧程轧制工序中，首先，将铸坯加热到1130℃～1220℃，保温180～300min，然后除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为18～24Mpa，清除彻底表面炉生氧化皮，然后进行第一轧程轧制，开轧温度为1050℃～1120℃，第一轧程结束温度为1000℃～1070℃，二次除鳞水压力大于18～20Mpa；待温终止温度即第二轧程开轧温度860℃～920℃，终轧温度为780℃～850℃，待温后第二轧程累计压下率≥65%，道次变形率≥12%；冷却工序包括DQ段和ACC段冷却，具体工艺包括：（1）、DQ段和ACC段采用间隔式超快冷工艺，DQ段要求1段极管必须开启，后面各段极管间隔式开启，开启数量随高强中厚板产品厚度的增加或FeO共析转变鼻尖温度的降低而增加，随高强中厚板产品厚度的降低或FeO共析转变鼻尖温度的升高而减少；ACC段要求第1段和最后一段极管必须开启，中间各段极管间隔式开启，开启数量随高强中厚板产品厚度的增加或终冷温度的降低而增加，随高强中厚板产品厚度的降低或终冷温度的提升而减少；DQ段和ACC段采用间隔式超快冷工艺可避免表面氧化铁皮厚度过快生长，抑制氧化铁皮向高氧价态继续转变，同时最大限度的降低钢板内应力的不均匀性，提高冷却一段、冷却二段的板形质量；（2）、DQ段开冷温度为730℃～830℃，终冷温度为480℃～530℃，钢板出轧机后在6～18秒内快冷至FeO共析反应鼻尖温度535℃～570℃以下，降低FeO冷却过程中向黑色Fe3O4的转变量，有效避免钢板矫直过程中破碎的Fe3O4压入而形成凹坑缺陷；（3）、ACC段终冷温度范围控制在240℃～490℃，避免冷却结束后继续产生相变内应力而产生的瓢曲变形，同时较低的温度避免钢板表面氧化铁皮继续生长和继续氧化；矫直工序中矫直机进、出口辊缝设定值之间差值为1.3mm～4.5mm，矫直温度为220℃～480℃，矫直道次为1～3道次。
以下通过实施例，对本发明作进一步说明，以下实施例实验钢种为Q550D高强中厚板。
首先，利用高温差热分析仪进行热模拟实验，研究冷却过程中不同冷却速率对Q550D高强中厚板产品FeO层的转变行为的影响；为了与现场实际情况保持一致，热模拟实验仓内部为空气气氛，其中等温温度为650℃～200℃，等温时间分别为100～10000s，热模拟实验结果得出Q550D高强中厚板产品FeO的转变反应遵循类似于C曲线的趋势，550℃～580℃是FeO层转变的鼻尖温度；钢板冷却过程中应该快速通过该温度范围，避免转化生成大量的黑色Fe3O4，在后续矫直工序破碎的黑色Fe3O4压入钢板而形成大量凹坑缺陷；然后，制定目标钢种Q550D生产工艺，以下通过四个实施例进行具体阐述：
实施例1：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.079%，Si：0.218%，Mn：1.55%，P：0.009%，S：0.003%，Als：0.0153%，Nb：0.071%，V：0.032%，Ti：0.012%，Ni：0.151%，Cr：0.103%，Mo：0.214%；Pcm：0.174%；将铸坯加热到1220℃，保温300min，除鳞高压水压力为24Mpa；第一轧程轧制开轧温度为1120℃，第一轧程结束温度为1070℃，二次除鳞水压力20Mpa；待温终止温度即第二轧程开轧温度920℃，终轧温度为850℃，待温后第二轧程累计压下率为82%，道次变形率≥12%，钢板厚度范围10.0-16.0mm；控制冷却DQ段（直接淬火段）采用间隔式超快冷工艺，冷却极管开启形式为：1+2+4段极管开启、1+3+5段极管开启，DQ段开冷温度为830℃，终冷温度为480℃，上下水比为1:2.1，冷却速率为19.8℃/s，ACC层流冷却段采取间隔式开启模式进行温度补偿，冷却极管开启形式为：1+2+4+6+8+15段极管开启、1+2+4+6+8+10+15段极管开启、1+3+4+6+8+10+15段极管开启、1+3+5+7+15段极管开启、1+3+5+7+9+15段极管开启、1+3+5+7+9+11+15段极管开启，6种组合模式，ACC段终冷温度240℃，上下水比为1:2.35，冷却速率为14.9℃/s；矫直机进、出口辊缝设定值之间相差1.3mm，矫直温度为220℃，矫直道次为1道次。钢板表面氧化铁皮结构为：中间层为原始态Fe3O4占43.8%，微量共析组织Fe3O4+Fe占8.7%，其余为内层FeO和外层红色Fe2O3。氧化铁皮微观结构和厚度分布均匀，同一厚度规格的钢板不同位置的铁皮厚度差值范围在0-4.8微米，氧化铁皮平均厚度为20.18微米。表面不存在黑色Fe3O4及其他价态的氧化铁皮压入引起的凹坑，激光共聚焦显微镜显示钢板表面凹坑极限深度为35.93微米，极限直径为1803微米。
实施例2：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.073%，Si：0.221%，Mn：1.593%，P：0.008%，S：0.003%，Als：0.0189%，Nb：0.075%，V：0.032%，Ti：0.015%，Ni：0.155%，Cr：0.134%，Mo：0.243%；Pcm：0.1886%；将铸坯加热到1190℃，保温260min，除鳞高压水压力为22Mpa；第一轧程轧制开轧温度为1105℃，第一轧程结束温度为1050℃，二次除鳞水压力19Mpa；待温终止温度即第二轧程开轧温度900℃，终轧温度为830℃，待温后第二轧程累计压下率为78%，道次变形率≥12%，钢板厚度范围16.1-20.0mm；控制冷却DQ段（直接淬火段）采用间隔式超快冷工艺，冷却极管开启形式为：1+2+4段极管开启、1+3+5段极管开启、1+3+5+6段极管，DQ段开冷温度为790℃，终冷温度为495℃，上下水比为1:2.0，冷却速率为17.9℃/s，ACC层流冷却段采取间隔式开启模式进行温度补偿，冷却极管开启形式为：1+2+4+6+8+15段极管开启、1+2+4+6+8+10+15段极管开启、1+3+4+6+8+10+12+15段极管开启、1+2+3+5+7+15段极管开启、1+3+5+7+9+15段极管开启、1+3+5+7+9+11+15段极管开启，6种组合模式，ACC段终冷温度280℃，上下水比为1:2.2，冷却速率为13.6℃/s；矫直机进、出口辊缝设定值之间相差1.6mm，矫直温度为260℃，矫直道次为2道次。钢板表面氧化铁皮结构为：中间层为原始态Fe3O4占45.5%，微量共析组织Fe3O4+Fe占7.9%，其余为内层FeO和外层红色Fe2O3。氧化铁皮微观结构和厚度分布均匀，同一厚度规格的钢板不同位置的铁皮厚度差值范围在0-6.6微米，氧化铁皮平均厚度为24.58微米。表面不存在黑色Fe3O4及其他价态的氧化铁皮压入引起的凹坑，激光共聚焦显微镜显示钢板表面凹坑极限深度为38.73微米，极限直径为1983微米。
实施例3：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.052%，Si：0.227%，Mn：1.614%，P：0.006%，S：0.003%，Als：0.0256%，Nb：0.078%，V：0.037%，Ti：0.023%，Ni：0.232%，Cr：0.169%，Mo：0.277%；Pcm：0.1748%；将铸坯加热到1150℃，保温220min，除鳞高压水压力为20Mpa；第一轧程轧制开轧温度为1070℃，第一轧程结束温度为1030℃，二次除鳞水压力20Mpa；待温终止温度即第二轧程开轧温度880℃，终轧温度为800℃，待温后第二轧程累计压下率为69%，道次变形率≥12%，钢板厚度范围20.1-40.0mm；控制冷却DQ段（直接淬火段）采用间隔式超快冷工艺，冷却极管开启形式为：1+2+4+6段极管开启、1+2+3+5段极管开启、1+3+5+6段极管，DQ段开冷温度为760℃，终冷温度为513℃，上下水比为1:1.9，冷却速率为15.1℃/s，ACC层流冷却段采取间隔式开启模式进行温度补偿，冷却极管开启形式为：1+2+4+6+8+15段极管开启、1+2+4+6+8+10+15段极管开启、1+3+4+6+8+10+15段极管开启、1+2+4+6+8+10+13+15段极管开启、1+2+3+5+6+7+15段极管开启、1+3+5+7+9+15段极管开启、1+3+5+7+9+11+15段极管开启，1+3+5+7+9+11+13+15段极管开启，8种组合模式，ACC段终冷温度460℃，上下水比为1:2.1，冷却速率为9.6℃/s；矫直机进、出口辊缝设定值之间相差3.8mm，矫直温度为440℃，矫直道次为3道次。钢板表面氧化铁皮结构为：中间层为原始态Fe3O4占49.6%，微量共析组织Fe3O4+Fe占9.9%，其余为内层FeO和外层红色Fe2O3。氧化铁皮微观结构和厚度分布均匀，同一厚度规格的钢板不同位置的铁皮厚度差值范围在0-7.4微米，氧化铁皮平均厚度为28.87微米。表面不存在黑色Fe3O4及其他价态的氧化铁皮压入引起的凹坑，激光共聚焦显微镜显示钢板表面凹坑极限深度为56.32微米，极限直径为2625微米。
实施例4：通过冶炼得到较纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比为：C：0.041%，Si：0.299%，Mn：1.65%，P：0.006%，S：0.003%，Als：0.0299%，Nb：0.08%，V：0.039%，Ti：0.025%，Ni：0.25%，Cr：0.18%，Mo：0.29%；Pcm：0.1698%；
将铸坯加热到1130℃，保温180min，除鳞高压水压力为18Mpa；第一轧程轧制开轧温度为1050℃，第一轧程结束温度为1003℃，二次除鳞水压力18Mpa；待温终止温度即第二轧程开轧温度860℃，终轧温度为790℃，待温后第二轧程累计压下率为66%，道次变形率≥12%，钢板厚度范围40.1-60.0mm；控制冷却DQ段（直接淬火段）采用间隔式超快冷工艺，冷却极管开启形式为：1+2+4+5+6段极管开启、1+2+3+5段极管开启、1+3+4+5+6段极管，DQ段开冷温度为740℃，终冷温度为530℃，上下水比为1:1.8，冷却速率为12.2℃/s，ACC层流冷却段采取间隔式开启模式进行温度补偿，冷却极管开启形式为：1+2+4+5+6+8+15段极管开启、1+2+4+5+6+8+10+15段极管开启、1+3+4+5+6+8+10+15段极管开启、1+2+4+6+7+8+10+13+15段极管开启、1+2+3+5+6+7+8+15段极管开启、1+3+5+7+9+15段极管开启、1+3+5+7+9+11+15段极管开启，1+3+5+7+9+11+13+15段极管开启，8种组合模式，ACC段终冷温度490℃，上下水比为1:2.0，冷却速率为7.7℃/s；矫直机进、出口辊缝设定值之间相差4.5mm，矫直温度为480℃，矫直道次为3道次。钢板表面氧化铁皮结构为：中间层为原始态Fe3O4占44.5%，微量共析组织Fe3O4+Fe占10.2%，其余为内层FeO和外层红色Fe2O3。氧化铁皮微观结构和厚度分布均匀，同一厚度规格的钢板不同位置的铁皮厚度差值范围在0-7.6微米，氧化铁皮平均厚度为34.42微米。表面不存在黑色Fe3O4及其他价态的氧化铁皮压入引起的凹坑，激光共聚焦显微镜显示钢板表面凹坑极限深度为64.24微米，极限直径为3314微米。

Claims (4)

1.一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，包括冶炼、连铸、双轧程轧制、冷却及矫直工序，其特征在于：所述冷却工序包括DQ段和ACC段冷却，具体工艺包括：
（1）、DQ段和ACC段采用间隔式超快冷工艺，DQ段要求1段极管必须开启，后面各段极管间隔式开启，开启数量随高强中厚板产品厚度的增加或FeO共析转变鼻尖温度的降低而增加，随高强中厚板产品厚度的降低或FeO共析转变鼻尖温度的升高而减少；ACC段要求第1段和最后一段极管必须开启，中间各段极管间隔式开启，开启数量随高强中厚板产品厚度的增加或终冷温度的降低而增加，随高强中厚板产品厚度的降低或终冷温度的提升而减少；
（2）、DQ段开冷温度为730℃～830℃，终冷温度为480℃～530℃，钢板出轧机后快冷至FeO共析反应鼻尖温度535℃～570℃以下；降低FeO冷却过程中向黑色Fe3O4的转变量，有效避免钢板矫直过程中破碎的Fe3O4压入而形成凹坑缺陷；
（3）、ACC段终冷温度范围控制在240℃～490℃，避免冷却结束后继续产生相变内应力而产生的瓢曲变形，同时避免钢板表面氧化铁皮继续生长和继续氧化。
2.如权利要求1所述的一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）中FeO共析反应鼻尖温度系利用热模拟手段研究得出，具体为：利用热模拟手段研究目标产品冷却过程中不同温度及冷却速率下FeO共析反应Fe3O4转变程度及生成量，得出高强中厚板产品FeO向Fe3O4共析转变鼻尖温度范围535℃～570℃；所述步骤（2）中钢板出轧机后在6～18秒内快冷至FeO共析反应鼻尖温度以下。
3.如权利要求2所述的一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）中FeO共析反应鼻尖温度具体的实验方法为：利用高温差热分析仪进行热模拟实验，研究冷却过程中不同冷却速率对高强中厚板产品FeO层的转变行为的影响；为了与现场实际情况保持一致，热模拟实验仓内部为空气气氛，其中等温温度为650℃～200℃，等温时间为100s～10000s；热模拟实验结果得出高强中厚板产品FeO的转变反应遵循类似于C曲线的趋势，535℃～570℃是FeO层转变的鼻尖温度；钢板冷却过程中应该快速通过该温度范围，避免转化生成大量的黑色Fe3O4，在后续矫直工序破碎的黑色Fe3O4压入钢板而形成大量凹坑缺陷。
4.如权利要求1或3所述的一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，其特征在于：所述连铸工序中铸坯成分重量百分比范围为：C：0.04%-0.08%，Si：0.2%-0.3%，Mn：1.55%-1.65%，P：≤0.014%，S：≤0.004%，Als：0.015%-0.030%，Nb：0.07%-0.08%，V：0.03%-0.04%，Ti：0.01%-0.025%，Ni：0.15%-0.25%，Cr：0.1%-0.18%，Mo：0.21%-0.29%；Pcm：0.16%-0.23%；所述双轧程轧制工序中，首先，将铸坯加热到1130℃～1220℃，保温180～300min，然后除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为18～24Mpa，清除彻底表面炉生氧化皮，然后进行第一轧程轧制，开轧温度为1050℃～1120℃，第一轧程结束温度为1000℃～1070℃，二次除鳞水压力大于18～20Mpa；待温终止温度即第二轧程开轧温度860℃～920℃，终轧温度为780℃～850℃，待温后第二轧程累计压下率≥65%，道次变形率≥12%；所述矫直工序中矫直机进、出口辊缝设定值之间差值为1.3mm～4.5mm，矫直温度为220℃～480℃，矫直道次为1～3道次。
CN201610000422.8A 2016-01-04 2016-01-04 一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法 Active CN105624383B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610000422.8A CN105624383B (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610000422.8A CN105624383B (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105624383A true CN105624383A (zh) 2016-06-01
CN105624383B CN105624383B (zh) 2017-09-15

Family

ID=56039725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610000422.8A Active CN105624383B (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105624383B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106521330A (zh) * 2016-10-12 2017-03-22 河钢股份有限公司邯郸分公司 一种低屈强比q550d低合金高强结构钢及其生产方法
CN106563695A (zh) * 2016-11-07 2017-04-19 河钢股份有限公司邯郸分公司 一种低屈强比高强度管线钢的生产方法
CN107058898A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 河钢股份有限公司邯郸分公司 一种q690d低碳贝氏体钢及其生产方法
CN110548763A (zh) * 2019-08-22 2019-12-10 南京钢铁股份有限公司 一种减少厚板瓢曲的方法
CN113042525A (zh) * 2021-02-24 2021-06-29 广西柳钢华创科技研发有限公司 提高高速棒材表面氧化铁皮厚度的方法和hrb400e直条螺纹钢筋的生产方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101642780A (zh) * 2009-06-05 2010-02-10 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种中间坯冷却系统及冷却控制工艺
CN102433498A (zh) * 2011-06-29 2012-05-02 南阳汉冶特钢有限公司 一种q550d优质结构钢中厚板及其生产方法
CN102513383A (zh) * 2011-12-09 2012-06-27 东北大学 一种中厚板超快速和常规层流冷却方法
CN103752626A (zh) * 2013-12-30 2014-04-30 秦皇岛首秦金属材料有限公司 利用acc半自动水冷提高钢板表面质量的生产方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101642780A (zh) * 2009-06-05 2010-02-10 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种中间坯冷却系统及冷却控制工艺
CN102433498A (zh) * 2011-06-29 2012-05-02 南阳汉冶特钢有限公司 一种q550d优质结构钢中厚板及其生产方法
CN102513383A (zh) * 2011-12-09 2012-06-27 东北大学 一种中厚板超快速和常规层流冷却方法
CN103752626A (zh) * 2013-12-30 2014-04-30 秦皇岛首秦金属材料有限公司 利用acc半自动水冷提高钢板表面质量的生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张皖菊等: "《金属材料学实验》", 31 August 2013 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106521330A (zh) * 2016-10-12 2017-03-22 河钢股份有限公司邯郸分公司 一种低屈强比q550d低合金高强结构钢及其生产方法
CN106563695A (zh) * 2016-11-07 2017-04-19 河钢股份有限公司邯郸分公司 一种低屈强比高强度管线钢的生产方法
CN107058898A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 河钢股份有限公司邯郸分公司 一种q690d低碳贝氏体钢及其生产方法
CN110548763A (zh) * 2019-08-22 2019-12-10 南京钢铁股份有限公司 一种减少厚板瓢曲的方法
CN113042525A (zh) * 2021-02-24 2021-06-29 广西柳钢华创科技研发有限公司 提高高速棒材表面氧化铁皮厚度的方法和hrb400e直条螺纹钢筋的生产方法
CN113042525B (zh) * 2021-02-24 2023-04-07 广西柳钢华创科技研发有限公司 提高高速棒材表面氧化铁皮厚度的方法和hrb400e直条螺纹钢筋的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105624383B (zh) 2017-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105624383A (zh) 一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法
CN112981235B (zh) 一种屈服强度420MPa级的调质型建筑结构用钢板及其生产方法
CN102776450B (zh) 一种低耐热性热作模具钢的淬火热处理工艺
CN102925791B (zh) 一种易酸洗钢及其生产方法
CN101928876B (zh) 加工性优良的trip/twip高强塑性汽车钢及其制备方法
CN109266815B (zh) 在线淬火高强钢板的板形控制方法
CN103114257B (zh) 具有稳定氧化层免酸洗高强大梁用钢及其制造方法
WO2022067962A1 (zh) 低成本高性能Q370qE-HPS桥梁钢及生产方法
CN108660395A (zh) 一种690MPa级低碳中锰高强度中厚板及淬火-动态配分生产工艺制备方法
CN102179407A (zh) 一种可避免轧制极薄带钢边裂的热轧带钢的制备方法
CN114012056B (zh) 一种1500MPa级热成形钢及其制备方法
CN104451400B (zh) 一种热浸镀锌用的TRIP-added高强钢及其生产方法
CN103966409A (zh) 一种中铬铁素体不锈钢制造方法
CN104846176B (zh) 一种消除马氏体时效不锈钢薄带中δ铁素体的铸轧方法
CN104498837A (zh) 大厚度屈服强度890Mpa以上级别调质钢板及其生产方法
CN107723602A (zh) 750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其生产方法
CN105648314A (zh) -80℃Akv值大于100J的中锰钢板及其制备方法
CN104232868A (zh) 一种采用超快速冷却控制奥氏体组织的优化控制轧制方法
CN115181911A (zh) 特厚Q500qE桥梁钢板及其生产方法
CN102191430A (zh) 屈服强度550MPa易焊接高强韧钢板及其制造方法
CN107893155A (zh) 一种消除含磷高强if钢表面色差缺陷的方法
CN103555911A (zh) 一种调质高强度q890e特厚钢板的生产方法
CN111363903B (zh) 一种提高q＆p800钢性能的方法
CN108998730A (zh) 一种过共析工具钢及其制造方法
CN107746936A (zh) 抗拉强度590MPa级铁素体贝氏体双相钢及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 056015 Fuxing Road 232, Hebei, Handan

Patentee after: River steel Limited by Share Ltd Handan branch

Address before: 056015 Fuxing Road 232, Hebei, Handan

Patentee before: Handan Branch Company of Hebei Iron and Steel Co., Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder