CN107177778A - 屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法。所述钢板的化学成分按重量百分比计包括：C：0.16～0.18％；Si：0.3～0.4％；Mn：1.45～1.55％；Nb：0.02～0.03％；V：0.01～0.02％；P：≤0.015％；S：≤0.007％；Als：0.017～0.027％；Ca：0.001～0.0025％；其余为铁和不可避免杂质。该方法通过选择合适的坯型，及合适的加热、轧制、矫直、冷却工艺和成分设计，能在常规的宽厚板轧机上，实现屈服强度460MPa级薄钢板的稳定生产，钢板板形良好，不用冷矫直机矫直，工序简单，制造成本低。

Description

屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法
技术领域
本发明涉及金属加工领域，特别涉及一种屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法。
背景技术
屈服强度460MPa级钢板属于强度较高级别的钢板，钢种成分设计含有一定的Nb，同时终轧温度较低。含Nb钢在终轧温度较低，且钢板厚度较薄时，在宽厚板轧机上，经轧机轧完的钢板出现类似瓦楞板的板形，板形不好，导致平直度超标。这种钢板的板形即使经矫直机矫平，在冷床冷却过程中，由于钢板上表面与空气接触、下表面与冷床接触，导致钢板上、下表面的传热速度不一样，温降不同，热应力不一样，钢板产生变形，导致平直度不能满足要求。平直度不能满足要求的钢板，只能通过冷矫直机对其进行再次矫直，这样就增加了制造成本，延长了交货周期。
公布号CN 101885004 A的专利“低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法”。该方法对轧后需要冷却的钢板板形控制具有一定的作用。但该方法对于轧后不需喷水冷却的薄规格钢板板形控制没有涉及。
公布号CN 103722023 A的专利“一种TMCP高强船板板形控制方法”。该方法对轧后高强度船板的板形控制有效。但该方法适用的钢板厚度为30-60mm，对薄钢板的板形控制没有涉及。
公布号CN 103785963 A的专利“一种基于板凸度控制的中厚板板形控制方法”。该方法主要是通过对钢板沿宽度方向厚度的控制，达到改善钢板板形的目的，该方法对控制钢板的双边浪或中浪等板形缺陷具有一定的作用。但该方法仅是对轧制板形的控制，很多板形缺陷是在轧后产生的，对钢板的最终板形缺陷控制没有涉及。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法。
本发明提供一种屈服强度460MPa级薄钢板，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.16～0.18％；Si：0.3～0.4％；Mn：1.45～1.55％；Nb：0.02～0.03％；V：0.01～0.02％；P：≤0.015％；S：≤0.007％；Als：0.017～0.027％；Ca：0.001～0.0025％；其余为铁和不可避免杂质；所述钢板厚度为10mm～12mm。
本发明还提供一种屈服强度460MPa级薄钢板板形控制方法，所述钢板化学成分按重量百分比计包括：C：0.16～0.18％；Si：0.3～0.4％；Mn：1.45～1.55％；Nb：0.02～0.03％；V：0.01～0.02％；P：≤0.015％；S：≤0.007％；Als：0.017～0.027％；Ca：0.001～0.0025％；其余为铁和不可避免杂质；所述钢板厚度为10mm～12mm；
所述控制方法包括如下步骤：
1)选用250mm厚的连铸坯；
2)板坯的出炉温度控制在1200～1230℃之间；
3)板坯加热后进行控制轧制，第一阶段开轧厚度为板坯厚度，第一阶段开轧温度为1190～1220℃，第一阶段终轧温度大于1030℃；第二阶段的开轧厚度为3.5倍成品钢板厚度，第二阶段钢板开轧温度为950～970℃，第二阶段终轧温度为820～840℃，第二阶段轧制6个道次；
4)轧后钢板经热矫直机矫直，矫直2～3遍，终矫温度不大于550℃，矫直力在1000KN～1600KN之间；
5)在轧制屈服强度460MPa级薄钢板前，先轧制不少于12块厚度大于15mm厚的钢板，并要求钢板的长度长于随后轧制的屈服强度460MPa级薄钢板，并立即将这些钢板按轧完的先后顺序并排放在步进梁式冷床上，利用这些钢板余热将冷床加热；随后再轧制屈服强度460MPa级薄钢板；轧制屈服强度460MPa级薄钢板同时，将先前加热冷床的钢板继续向剪切方向推进，将先前加热好的冷床腾出来，将屈服强度460MPa级薄钢板轧完后，立即并排放在先前已加热的冷床上。
本发明与现有技术比较，具有下列显著的优点和效果：
1)本发明通过合适的成分、生产工艺、矫直工艺设计，并提高冷床温度等措施，生产出了板形良好，不经过冷矫直矫直，平直度就能满足要求的钢板。
2)本发明操作方法简单，便于推广，能在宽厚板轧机上稳定生产。
3)采用本发明生产的钢板平直度良好，平直度在4mm/2m以下，远低于标准上限。
具体实施方式
本发明公开了一种屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明的目的是提供一种操作简单、能有效改善屈服强度460MPa级薄钢板板形的生产方法。
本发明提供一种屈服强度460MPa级薄钢板，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.16～0.18％；Si：0.3～0.4％；Mn：1.45～1.55％；Nb：0.02～0.03％；V：0.01～0.02％；P：≤0.015％；S：≤0.007％；Als：0.017～0.027％；Ca：0.001～0.0025％；其余为铁和不可避免杂质；所述钢板厚度为10mm～12mm。
本发明还提供一种上述屈服强度460MPa级薄钢板板形控制方法，其包括如下步骤：
1)选用250mm厚的连铸坯；
2)板坯的出炉温度控制在1200～1230℃之间；
3)板坯加热后进行控制轧制，第一阶段开轧厚度为板坯厚度，第一阶段开轧温度为1190～1220℃，第一阶段终轧温度大于1030℃；第二阶段的开轧厚度为3.5倍成品钢板厚度，第二阶段钢板开轧温度为950～970℃，第二阶段终轧温度为820～840℃，第二阶段轧制6个道次；
4)轧后钢板经热矫直机矫直，矫直2～3遍，终矫温度不大于550℃，矫直力在1000KN～1600KN之间；
5)在轧制屈服强度460MPa级薄钢板前，先轧制不少于12块厚度大于15mm厚的钢板，并要求钢板的长度长于随后轧制的屈服强度460MPa级薄钢板，并立即将这些钢板按轧完的先后顺序并排放在步进梁式冷床上，利用这些钢板余热将冷床加热；随后再轧制屈服强度460MPa级薄钢板；轧制屈服强度460MPa级薄钢板同时，将先前加热冷床的钢板继续向剪切方向推进，将先前加热好的冷床腾出来，将屈服强度460MPa级薄钢板轧完后，立即并排放在先前已加热的冷床上。
薄钢板由于钢板薄，冷却速度较快，形成较大的温度梯度，热变形超出钢板弹性变形极限，出现塑性变形；还有薄钢板由于板凸度不好控制，也容易导致钢板平直度超标。因此导致钢板板形不好，平直度超标的主要原因有：轧制钢板板形不好，如凸度控制不合理等；生产工艺不合理，如薄钢板轧完后再进行快冷，也容易出现板形不良，平直度超标；矫直力设置不当，终矫温度偏高等，也容易导致钢板板形不良；在冷床上冷却过程中，由于钢板下表面与冷床接触，属于传导传热，且金属床的热容量较大，上表面与空气接触，属于对流换热，因此钢板下表面的冷却速度比上表面冷却速度快，导致钢板在冷床冷却过程中，出现变形。
解决屈服强度460MPa级薄钢板板形问题需从生产工艺，矫直方法、冷床布料等多方面加以解决。采用较厚的第二阶段轧制厚度，和较低的第二阶段开轧、终轧温度，这样可以通过控轧保证钢板的机械性能满足要求。通过设定合适的矫直力和矫直遍数，保证矫完的钢板平直，板形良好。较低的终矫温度和先通过轧制较厚钢板加热冷床等措施可以使钢板在冷却过程中，温降区间较小，同时上下表面温降均匀，避免热变形，保证钢板的最终平直度满足要求。
本发明与现有技术比较，具有下列显著的优点和效果：
1)本发明通过合适的成分、生产工艺、矫直工艺设计，并提高冷床温度等措施，生产出了板形良好，不经过冷矫直矫直，平直度就能满足要求的钢板。
2)本发明操作方法简单，便于推广，能在宽厚板轧机上稳定生产。
3)采用本发明生产的钢板平直度良好，平直度在4mm/2m以下，远低于标准上限。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1
采用厚度为250mm板坯，轧制成厚度为12mm厚钢板，板坯出炉温度为1200℃，板坯的(重量百分比)化学成分为：C 0.16％，Si 0.3％，Mn 1.45％，Nb0.02％,V0.01％；P0.015％，S 0.007％，Als0.017％，Ca0.001％；余量为Fe和不可避免的杂质。第一阶段开轧温度1190℃。第一阶段终轧温度为1065℃；第二阶段钢板的开轧厚度为42mm，第二阶段开轧温度950℃，第二阶段终轧温度为840℃，第二阶段共轧制6个道次。轧后钢板经热矫直机矫直，矫直2遍，终矫温度为550℃，矫直力为1600KN。轧制12mm厚钢板前，先轧制12块厚度大于15mm厚的钢板，并且长度大于随后轧制的12mm厚的钢板，轧完后将这些钢板放在步进式冷床上，利用这些钢板将冷床加热。随后再轧制12mm厚的钢板。轧制12mm厚的钢板同时，将先前加热冷床的钢板继续向剪切方向推进，将先前加热好的冷床腾出来，将12mm厚钢板轧完后，立即并排放在先前已加热的冷床上。钢板最终平直度为4mm/2m。
实施例2
采用厚度为250mm板坯，轧制成厚度为10mm厚钢板，板坯出炉温度为1230℃，板坯的(重量百分比)化学成分为：C 0.18％，Si 0.4％，Mn 1.55％，Nb0.03％,V0.02％；P0.012％，S 0.005％，Als0.027％，Ca0.0025％；余量为Fe和不可避免的杂质。第一阶段开轧温度1220℃。第一阶段终轧温度为1030℃；第二阶段钢板的开轧厚度为35mm，第二阶段开轧温度970℃，第二阶段终轧温度为820℃，第二阶段共轧制6个道次。轧后钢板经热矫直机矫直，矫直3遍，终矫温度为513℃，矫直力为1000KN。轧制10mm厚钢板前，先轧制15块厚度18mm厚的钢板，并且长度大于随后轧制的10mm厚的钢板，轧完后将这些钢板放在步进式冷床上，利用这些钢板将冷床加热。随后再轧制10mm厚的钢板。轧制10mm厚的钢板同时，将先前加热冷床的钢板继续向剪切方向推进，将先前加热好的冷床腾出来，将10mm厚钢板轧完后，立即并排放在先前已加热的冷床上。钢板最终平直度为3.6mm/2m。
实施例3
采用厚度为250mm板坯，轧制成厚度为11mm厚钢板，板坯出炉温度为1222℃，板坯的(重量百分比)化学成分为：C 0.17％，Si 0.35％，Mn 1.51％，Nb0.025％,V0.014％；P0.011％，S 0.004％，Als0.022％，Ca0.0021％；余量为Fe和不可避免的杂质。第一阶段开轧温度1212℃。第一阶段终轧温度为1045℃；第二阶段钢板的开轧厚度为38.5mm，第二阶段开轧温度962℃，第二阶段终轧温度为831℃，第二阶段共轧制6个道次。轧后钢板经热矫直机矫直，矫直3遍，终矫温度为534℃，矫直力为1210KN。轧制11mm厚钢板前，先轧制16块厚度16mm厚的钢板，并且长度大于随后轧制的11mm厚的钢板，轧完后将这些钢板放在步进式冷床上，利用这些钢板将冷床加热。随后再轧制11mm厚的钢板。轧制11mm厚的钢板同时，将先前加热冷床的钢板继续向剪切方向推进，将先前加热好的冷床腾出来，将11mm厚钢板轧完后，立即并排放在先前已加热的冷床上。钢板最终平直度为3.2mm/2m。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种屈服强度460MPa级薄钢板，其特征在于，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.16～0.18％；Si：0.3～0.4％；Mn：1.45～1.55％；Nb：0.02～0.03％；V：0.01～0.02％；P：≤0.015％；S：≤0.007％；Als：0.017～0.027％；Ca：0.001～0.0025％；其余为铁和不可避免杂质；所述钢板厚度为10mm～12mm。
2.一种屈服强度460MPa级薄钢板板形控制方法，其特征在于，所述钢板化学成分按重量百分比计包括：C：0.16～0.18％；Si：0.3～0.4％；Mn：1.45～1.55％；Nb：0.02～0.03％；V：0.01～0.02％；P：≤0.015％；S：≤0.007％；Als：0.017～0.027％；Ca：0.001～0.0025％；其余为铁和不可避免杂质；所述钢板厚度为10mm～12mm；
所述控制方法包括如下步骤：
1)选用250mm厚的连铸坯；
2)板坯的出炉温度控制在1200～1230℃之间；
3)板坯加热后进行控制轧制，第一阶段开轧厚度为板坯厚度，第一阶段开轧温度为1190～1220℃，第一阶段终轧温度大于1030℃；第二阶段的开轧厚度为3.5倍成品钢板厚度，第二阶段钢板开轧温度为950～970℃，第二阶段终轧温度为820～840℃，第二阶段轧制6个道次；
4)轧后钢板经热矫直机矫直，矫直2～3遍，终矫温度不大于550℃，矫直力在1000KN～1600KN之间；
5)在轧制屈服强度460MPa级薄钢板前，先轧制不少于12块厚度大于15mm厚的钢板，并要求钢板的长度长于随后轧制的屈服强度460MPa级薄钢板，并立即将这些钢板按轧完的先后顺序并排放在步进梁式冷床上，利用这些钢板余热将冷床加热；随后再轧制屈服强度460MPa级薄钢板；轧制屈服强度460MPa级薄钢板同时，将先前加热冷床的钢板继续向剪切方向推进，将先前加热好的冷床腾出来，将屈服强度460MPa级薄钢板轧完后，立即并排放在先前已加热的冷床上。
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