CN108160739A - 一种异型钢加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异型钢加工方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1050～1200℃，并保持30～60min；S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩；S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型；S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢。本发明的方法选用特别的异型钢坯作为原材料，经合理的加工步骤并有效控制加工工艺参数等条件，可有效提高异型钢加工产品的精度和增强异型钢加工产品的强度，以及良好的保证耐腐蚀、耐低温、抗疲劳破坏等综合性能，且只需简单更换模具便可适用于多种异型钢的加工，同时保证高的成材率，减少不必要的损耗，节约成本。

Description

一种异型钢加工方法
技术领域
本实发明涉及异型材加工领域，具体涉及一种异型钢加工方法。
背景技术
型钢是钢材四大品种(型、线、板、管)之一，是一种广泛使用的钢材。根据断面形状，型钢分简单断面型钢和复杂或异型断面型钢(异型钢)。前者的特点是过其横断面周边上任意点做切线一般不交于断面之中。如：方钢、圆钢、扁钢、角钢、六角钢等。异型钢是复杂和异型断面型钢的简称，属于型钢的一种，并区别于简单断面型钢的叫法。如，“王”字中梁钢、“C”型钢、“E”型钢、“F”型钢、“Z”型钢、“RG”型钢、“SQ”型钢等。
异型钢因其使用的特殊性和单一性，往往对精度的要求比简单断面型钢要高，这就对设备的能力有更高的要求。由于其断面形状复杂，尤其是许多特定场合专用的异型钢，甚至很少有经验可以借鉴，这样使得孔型设计和生产的难度更是远高于简单断面型钢。故异型钢的生产成本要高于简单断面型钢。异型钢因其形状大小差别很大，很多都是某一行业或特定场合专用的，所以单一品种的市场需求量往往都不是很大。所以异型钢生产系统的规模往往也并不很大。
随着近几年来我国工业化水平的不断提高，我国生产轧制型钢的水平比上世纪已得到大幅度的提升。越来越多的关乎国计民生的型钢如大型H型钢、高铁重轨等逐步实现国产化，甚至有些还达到了国际先进水平。但是同时我们也发现，在好多中小型异型钢的生产和研发上，我国的异型钢生产厂家的水平和欧洲好多国家的厂家相比还是有很大的差据。特别是在尺寸精度的控制和断面形状的细节处理上，好多产品还远远达不到他们的水平。
国家知识产权局于1999.07.21公开了一件公开号为CN1223320A，名称为“桥梁伸缩缝装置专用异型钢热轧工艺”的发明，该发明公开了一种桥梁伸缩缝装置专用异型钢热轧工艺，即，先将钢坯在加热炉中热至1150～1200℃，然后进入热轧辊上依序开有K9～K1或K7～K1特殊孔型的热轧机中进行热轧成型，其热轧终轧温度大于850℃，再进入热弯辊上依序开有J3～J1特殊孔型的热弯机中进一步热弯定型，其热弯温度控制在500～1000℃。该发明热轧热弯一次成材不需机械加工和焊接，工艺成本低，成材率达85%以上，产品工作面精度误差小于0.2mm，适合工业化大规模生产。但是该发明的热轧工艺所获得的产品成材率和精度以及强度等综合使用性能都有待提高，以满足当今重大工程，如桥梁、轨道交通等，对异型钢的精度和强度要求，且该工艺的所能加工的异型钢种类相对有限。
国家知识产权局于2011.10.12公开了一件公开号为 CN102215989A，名称为“T型钢的制造方法和轧制设备组”的发明，该发明公开了一种T型钢的制造方法，包括：中轧工序，轧制粗成形为T形形状的T型钢坯的腹板和翼缘；及精轧工序，进行将通过所述中轧工序获得的T型钢坯形成为成品形状的精轧，所述中轧工序包括：通过第一粗万能轧制机进行的轧制工序，其中，上下的水平轧辊压下腹板的板厚方向上的上下面的整个面；压边工序，压下翼缘的端面；及通过第二粗万能轧制机进行的轧制工序，其中，使用轧辊面的宽度与目标腹板内侧尺寸相等并且腹板前端部侧的角部被加工成不轧制腹板面的形状的上下的水平轧辊，压下腹板的除了前端部附近以外的板厚方向的上下面，而左右的竖轧辊中的一方使其外周与水平轧辊接触而沿腹板的高度方向压下腹板的端面，另一方沿翼缘的板厚方向压下翼缘。但是，该发明记载的方法仅适用于T型钢，且没有公开T型钢加工产品的精度和强度的具体数据。
因此，在这样的背景下，提供一种可有效提高异型钢加工产品的精度和增强异型钢加工产品的强度，且只需简单更换模具便可适用于多种异型钢的加工，同时保证高的成材率，减少不必要的损耗，节约成本的异型钢加工方法十分迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异型钢加工方法，该方法选用特别的异型钢坯作为原材料，经合理的加工步骤并有效控制加工工艺参数等条件，可有效提高异型钢加工产品的精度和增强异型钢加工产品的强度，且只需简单更换模具便可适用于多种异型钢的加工，同时保证高的成材率，减少不必要的损耗，节约成本。
本发明通过下述技术方案实现：
一种异型钢加工方法，包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1050～1200℃，并保持30～60min；
发明人发现：先将钢坯置加热至1050～1200℃，既能使钢坯容易变形，便于加工，又能保证钢坯结构微观和宏观结构不发生改变；保持30～60min，有利于钢坯均匀受热，保证其各组成部分几乎没有温差。
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1150～1250℃，压缩应变速率为0.01～0.15/s,得到热压缩钢坯；
由于在热压缩工程中会导致钢坯温度进一步升高，且温度会影响压缩效果以及压缩效率，如温度偏低，压缩应变速率就需相应调低，否则很容易导致钢坯压缩损坏，因此，需要控制其温度范围。发明人发现：保持整个压缩过程的温度为1150～1250℃，压缩应变速率为0.01～0.15/s，能保证良好的压缩效果和压缩效率，避免钢坯因应力集中等因素导致压缩损坏，提高压缩成材率。 经热压缩后，热压缩钢坯结构更加密实均匀，且微观结构，如结晶形态等，更加规整，提高了材料的强度，有利于获得高强度的异型钢产品。
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为950～1150℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据异型钢最终形状的不同而变化；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的80％～95％；
由于在热轧成型过程中，温度对热轧变形速率和效果影响很大，因此，选择合适的温度热轧成型范围十分重要。发明人发现：保持整个热轧成型过程的温度为950～1150℃，既容易轧制，又能保证钢坯的微观结构，如结晶形态等，不被破坏。
所述热轧辊就是热轧模具，为了生产出“王”字中梁钢、“C”型钢、“E”型钢、“F”型钢、“Z”型钢、“RG”型钢、“SQ”型钢等不同的异型钢，需要在热轧辊上开设相对应的渐变结构，即依序开有α11～α1特殊孔型，所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据异型钢最终形状的不同而变化，这样只需简单更换模具便可适用于多种异型钢的加工，同时保证高的成材率，减少不必要的损耗，节约成本。
这里所说的总变形量是指热轧成型和热弯定型过程的变形量之和。发明人还发现：热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的80％～95％，有利于一次成型到位，和确保成型产品的精度。
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为750～950℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型J3～J1的形状根据异型钢最终形状的不同而变化。
由于在热弯定型过程中，温度对热弯变形速率和效果影响很大，因此，选择合适的温度热轧成型范围十分重要。发明人发现：保持整个热弯定型过程的温度为850～950℃，既保证热弯定型效果，提高加工精度，又能保证钢坯的微观结构，如结晶形态等，不被破坏。
所述热轧辊就是热轧模具，为了生产出“王”字中梁钢、“C”型钢、“E”型钢、“F”型钢、“Z”型钢、“RG”型钢、“SQ”型钢等不同的异型钢，需要在热弯辊上开设相对应的渐变结构，即依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型J3～J1的形状根据异型钢最终形状的不同而变化，这样只需简单更换模具便可适用于多种异型钢的加工，同时保证高的成材率，减少不必要的损耗，节约成本。
本发明的异型钢加工方法采用上述连续加工步骤，并控制合适的加工工艺条件，能一次成型多种异型钢，有效提高异型钢加工产品的精度和增强异型钢加工产品的强度，且只需简单更换模具便可适用于多种异型钢的加工，同时保证高的成材率，减少不必要的损耗，节约成本。
本发明所述的的钢坯为本领域常用的钢坯，作为一种优选方案，所述钢坯和所述热压缩钢均为方钢。这样便于压缩加工，而且有利于节省原材料。
作为一种优选方案，所述热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的70%～80%。发明人发现：采用这个范围的压缩形变，压缩效果好，有利于保证最终产品的性能，且有利于提高原材料的利用率。比如将横截面为120x120mm的方钢压缩到90x90mm，热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的75%。
本发明所述的的钢坯化学组成为本领域常用的钢坯化学组成，作为一种优选方案，所述钢坯化学成分的重量百分比为：C：0.15～0.25％、N：0.002～0.009％、Si：0.35～0.55％、Mn：0.4～1％、P：0.01～0.02％、Ce：0.008～0.015％、B：0.001～0.002％、Ni：0.2～0.6％、Nb：0.022％～0.35％、Ti：0.005～0.03％、Nb+Ti：0.023～0.036％、As：≤0.009％、Cu：≤0.02％、As+Cu：≤0.025％、余量为Fe及不可避免的杂质。由于钢坯化学组成会影响钢坯的形变性能，与本发明的加工方法关系密切，尤其是热压缩过程、淬火处理以及回火处理，并决定了最终产品的性能，因此，发明人经过大量试验发现：具有上述化学组成的钢坯，经本发明的加工方法加工，得到的产品强度和精度均很高，且耐腐蚀、耐低温、抗疲劳破坏等综合性能良好，可适用于更广阔的使用环境和更高的使用要求。
作为一种更优选方案，下述成分的重量百分比为：C：0.18～0.22％、N：0.002～0.007％、Ce：0.01～0.013％、Ni：0.35～0.5％、Nb：0.05％～0.28％、Ti：0.015～0.022％、Nb+Ti：0.025～0.035％、As：≤0.008％、Cu：≤0.016％、As+Cu：≤0.022％。
作为一种优选方案，还包括如下步骤：
S5：将经步骤S4获得的异型钢进行淬火处理；具体为将经步骤S3获得的异型钢加热至860～950℃，并保持60min后，进行水淬。发明人经过反复试验发现：采用上述淬火工艺，既可以提高异型钢产品的强度，又能保证其足够的伸长率，从而提高异型钢产品的综合使用性能。
作为一种优选方案，还包括如下步骤：
S6：将经步骤S5淬火处理后的异型钢进行回火处理，回火温度为600℃～650℃，回火时间为120min。发明人经过反复试验发现：采用上述回火处理，既可以提高异型钢产品的伸长率，又能保证其足够的强度，从而提高异型钢产品的综合使用性能。
作为一种优选方案，所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的数量根据热轧机的功率选用6～11个。这样能保证热轧过程更好地完成，有利于保证异型钢产品的性能要求。
作为一种优选方案，所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的数量根据热弯机的功率选用2～4个。这样能保证热弯过程更好地完成，有利于保证异型钢产品的性能要求。
作为一种优选方案，所述热轧成型选用2～3台三辊或二辊轧机。其直径的大小和数量可根据产品所需孔型个数及轧机功率的大小而选定。这样能保证热轧过程更好地完成，有利于保证异型钢产品的性能要求。
作为一种优选方案，所述热弯定型选用1～3台三辊轧机或二辊轧机的热弯机组。其大小和数量可根据产品所需孔型个数及轧杌功率大小而选定。这样能保证热弯过程更好地完成，有利于保证异型钢产品的性能要求。
作为一种更优选方案，所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占（热轧成型和热弯定型）总变形量的85％～90％。这样更有利于一次成型到位，和确保成型产品的精度。
作为一种优选方案，所述热弯定型过程中热弯辊的线速度为0.4～1.5米／秒。这样有利于异型钢的最终定型以及确保细微结构的形状要求，更好地保证异型钢产品的加工精度。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的方法选用特别的异型钢坯作为原材料，经合理的加工步骤并有效控制加工工艺参数等条件，可有效提高异型钢加工产品的精度和增强异型钢加工产品的强度，以及良好的保证耐腐蚀、耐低温、抗疲劳破坏等综合性能，且只需简单更换模具便可适用于多种异型钢的加工，同时保证高的成材率，减少不必要的损耗，节约成本。
附图说明
图1为本发明的方法工艺步骤流程图；
图2为本发明的方法加工C型钢的模具系统结构示意图。
其中，K4～K1热压缩机上的模具依序编号；为α7～α1为热轧辊上的特殊孔型依序编号；β3～β１为热弯辊上的特殊孔型依序编号。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所采用的异型钢测试方法有：
1.屈服强度采用GB/T228.1-2010方法，测试温度17℃。
2.抗拉强度采用GB/T228.1-2010方法，测试温度17℃。
3.伸长率采用GB/T228.1-2010方法，测试温度17℃。
4.冲击试验采用GB/T229-2007发放，测试温度0℃。
5.工作面不平度：为了检定工作面的不平度，以通过工作面的一条对角线且平行于另一条对角线的平面A0为理想平面，以工作面各被检点对理想平面A0得最大偏差与最小偏差得代数差作为工作面的不平度，精确到0.01mm。
6.成材率=钢坯个数/合格异型钢个数*100%。
实施例1：
一种异型钢加工方法，包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1050～1200℃，并保持30～60min；
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1150～1250℃，压缩应变速率为0.01～0.15/s，得到热压缩钢坯；
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为950～1150℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据异型钢最终形状的不同而变化；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的80％～95％；
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为850～950℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的形状根据异型钢最终形状的不同而变化。
实施例2：
一种异型钢加工方法，包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1100～1200℃，并保持30min；
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1160～1250℃，压缩应变速率为0.05～0.15/s,得到热压缩钢坯；
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为950～1100℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据C型钢最终形状渐变设置；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的85%；
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为850～900℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的形状根据C型钢最终形状渐变设置。
所述钢坯和所述热压缩钢均为方钢；所述热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的75%。
所述钢坯化学成分的重量百分比为：C：0.22％、N：0.007％、Si：0.35、Mn：0.9％、P：0.01％、Ce：0.008、B：0.001％、Ni：0..35％、Nb：0.005％、Ti：0.022％、As：≤0.008％、Cu：≤0.016％、As+Cu：≤0.022％、余量为Fe及不可避免的杂质。
所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的数量根据热轧机的功率选用7个；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的数量根据热弯机的功率选用3个。
所述热轧成型选用2台直径ø500三辊轧机和一台二辊轧机；所述热弯定型选用3台直径ø350二辊轧机的热弯机组。
所述热弯定型过程中热弯辊的线速度为1米／秒。
实施例3：
一种异型钢加工方法，包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1100～1200℃，并保持30min；
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1160～1250℃，压缩应变速率为0.05～0.15/s,得到热压缩钢坯；
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为950～1100℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据F型钢最终形状渐变设置；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的85%；
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为850～900℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的形状根据F型钢最终形状渐变设置。
所述钢坯和所述热压缩钢均为方钢；所述热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的75%。
所述钢坯化学成分的重量百分比为：C：0.22％、N：0.007％、Si：0.35、Mn：0.9％、P：0.01％、Ce：0.008、B：0.001％、Ni：0..35％、Nb：0.005％、Ti：0.022％、As：≤0.008％、Cu：≤0.016％、As+Cu：≤0.022％、余量为Fe及不可避免的杂质。
所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的数量根据热轧机的功率选用7个；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的数量根据热弯机的功率选用3个。
所述热轧成型选用2台直径ø500三辊轧机和一台二辊轧机；所述热弯定型选用3台直径ø350二辊轧机的热弯机组。
所述热弯定型过程中热弯辊的线速度为1米／秒。
实施例4：
一种异型钢加工方法，包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1100～1200℃，并保持30min；
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1160～1250℃，压缩应变速率为0.05～0.15/s,得到热压缩钢坯；
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为950～1100℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据RG型钢最终形状渐变设置；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的85%；
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为850～900℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的形状根据RG型钢最终形状渐变设置。
所述钢坯和所述热压缩钢均为方钢；所述热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的75%。
所述钢坯化学成分的重量百分比为：C：0.22％、N：0.007％、Si：0.35、Mn：0.9％、P：0.01％、Ce：0.008、B：0.001％、Ni：0..35％、Nb：0.005％、Ti：0.022％、As：≤0.008％、Cu：≤0.016％、As+Cu：≤0.022％、余量为Fe及不可避免的杂质。
所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的数量根据热轧机的功率选用7个；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的数量根据热弯机的功率选用3个。
所述热轧成型选用2台直径ø500三辊轧机和一台二辊轧机；所述热弯定型选用3台直径ø350二辊轧机的热弯机组。
所述热弯定型过程中热弯辊的线速度为1米／秒。
本发明实施例2、实施例3和实施例4产品的性能测试结果如表1所示：
表1实施例2、实施例3和实施例4产品的性能测试结果
通过表1可以看出，本发明的方法所加工的C型钢、F型钢和RG型钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率和冲击功等性能均好，且成材率高，精度高（工作面不平度小）。
实施例5：
一种异型钢加工方法，包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1050～1150℃，并保持60min；
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1150～1250℃，压缩应变速率为0.02～0.15/s,得到热压缩钢坯；
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为1000～1150℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据Z型钢最终形状渐变设置；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的90％；
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为900～950℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的形状根据Z型钢最终形状渐变设置。
所述钢坯和所述热压缩钢均为方钢；所述热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的75%。
所述钢坯化学成分的重量百分比为：C：0.2％、N：0.006％、Si：0.45％、Mn：0.8％、P：0.015％、Ce：0.0012％、B：0.0015％、Ni：0.4％、Nb：0.028％、Ti：0.015％、As：≤0.009％、Cu：≤0.02％、As+Cu：≤0.025％、余量为Fe及不可避免的杂质。
所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的数量根据热轧机的功率选用11个；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的数量根据热弯机的功率选用4个。
所述热轧成型选用3台直径ø500三辊轧机；所述热弯定型选用2台直径ø350二辊轧机和1台三辊轧机的热弯机组。
所述热弯定型过程中热弯辊的线速度为0.4米／秒。
实施例6：
一种异型钢加工方法，包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1050～1150℃，并保持60min；
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1150～1250℃，压缩应变速率为0.02～0.15/s,得到热压缩钢坯；
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为1000～1150℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据E型钢最终形状渐变设置；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的90％；
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为900～950℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的形状根据E型钢最终形状渐变设置。
所述钢坯和所述热压缩钢均为方钢；所述热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的75%。
所述钢坯化学成分的重量百分比为：C：0.2％、N：0.006％、Si：0.45％、Mn：0.8％、P：0.015％、Ce：0.0012％、B：0.0015％、Ni：0.4％、Nb：0.028％、Ti：0.015％、As：≤0.009％、Cu：≤0.02％、As+Cu：≤0.025％、余量为Fe及不可避免的杂质。
所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的数量根据热轧机的功率选用11个；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的数量根据热弯机的功率选用4个。
所述热轧成型选用3台直径ø500三辊轧机；所述热弯定型选用2台直径ø350二辊轧机和1台三辊轧机的热弯机组。
所述热弯定型过程中热弯辊的线速度为0.4米／秒。
实施例7：
一种异型钢加工方法，包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1050～1150℃，并保持60min；
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1150～1250℃，压缩应变速率为0.02～0.15/s,得到热压缩钢坯；
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为1000～1150℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据SQ型钢最终形状渐变设置；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的90％；
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为900～950℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β１特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的形状根据SQ型钢最终形状渐变设置。
所述钢坯和所述热压缩钢均为方钢；所述热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的75%。
所述钢坯化学成分的重量百分比为：C：0.2％、N：0.006％、Si：0.45％、Mn：0.8％、P：0.015％、Ce：0.0012％、B：0.0015％、Ni：0.4％、Nb：0.028％、Ti：0.015％、As：≤0.009％、Cu：≤0.02％、As+Cu：≤0.025％、余量为Fe及不可避免的杂质。
所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的数量根据热轧机的功率选用11个；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β１的数量根据热弯机的功率选用4个。
所述热轧成型选用3台直径ø500三辊轧机；所述热弯定型选用2台直径ø350二辊轧机和1台三辊轧机的热弯机组。
所述热弯定型过程中热弯辊的线速度为0.4米／秒。
本发明实施例5、实施例6和实施例7产品的性能测试结果如表2所示：
表2实施例5、实施例6和实施例7产品的性能测试结果
通过表2可以看出，本发明的方法所加工的Z型钢、E型钢和SQ型钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率和冲击功等性能均好，且成材率高，精度高（工作面不平度小）。
实施例8：
在实施例2的基础上，更优选的：
S5：将经步骤S4获得的异型钢进行淬火处理；具体为将经步骤S3获得的异型钢加热至900℃，并保持60min后，进行水淬。
实施例9：
在实施例2的基础上，更优选的：
S6：将经步骤S5淬火处理后的异型钢进行回火处理，回火温度为600℃，回火时间为120min。
实施例10：
在实施例8的基础上，更优选的：
S6：将经步骤S5淬火处理后的异型钢进行回火处理，回火温度为600，回火时间为120min。
本发明实施例2、实施例8和实施例9的力学性能测试结果如表3所示：
表3实施例2、实施例8和实施例9产品的屈服强度、抗拉强度和伸长率
通过表3可以看出，本发明的方法所加工的C型钢经淬火处理后屈服强度和抗拉强度有所提高，伸长率有所下降；经回火处理后屈服强度和抗拉强度有所下降，伸长率有所提高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种异型钢加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将钢坯置于加热炉中，加热至1050～1200℃，并保持30～60min；
S2：将步骤S1加热后的钢坯送入压缩机进行热压缩，并保持整个压缩过程的温度为1150～1250℃，压缩应变速率为0.01～0.15/s,得到热压缩钢坯；
S3：将步骤S1获得的热压缩钢坯送入热轧机进行热轧成型，得到热轧异型钢坯，并保持整个热轧成型过程的温度为950～1150℃，所述热轧机的热轧辊上依序开有α11～α1特殊孔型；所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的形状根据异型钢最终形状的不同而变化；所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的80％～95％；
S4：将经步骤S2获得的热轧异型钢坯，送入热弯机进行热弯定型，得到异型钢，并保持整个热弯定型过程的温度为850～950℃，所述热弯机的热弯辊上依序开有β3～β1特殊孔型；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β1的形状根据异型钢最终形状的不同而变化。
2.根据权利要求1所述的异型钢加工方法，其特征在于：所述钢坯和所述热压缩钢均为方钢；所述热压缩钢的截面面积为压缩前所述钢坯截面面积的70%～80%。
3.根据权利要求1或2所述的异型钢加工方法，其特征在于：所述钢坯化学成分的重量百分比为：C：0.15～0.25％、N：0.002～0.009％、Si：0.35～0.55％、Mn：0.4～1％、P：0.01～0.02％、Ce：0.008～0.015％、B：0.001～0.002％、Ni：0.2～0.6％、Nb：0.022％～0.35％、Ti：0.005～0.03％、Nb+Ti：0.023～0.036％、As：≤0.009％、Cu：≤0.02％、As+Cu：≤0.025％、余量为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的异型钢加工方法，其特征在于：下述成分的重量百分比为：C：0.18～0.22％、N：0.002～0.007％、Ce：0.01～0.013％、Ni：0.35～0.5％、Nb：0.05％～0.28％、Ti：0.015～0.022％、Nb+Ti：0.025～0.035％、As：≤0.008％、Cu：≤0.016％、As+Cu：≤0.022％。
5.根据权利要求1所述的异型钢加工方法，其特征在于：还包括如下步骤：
S5：将经步骤S4获得的异型钢进行淬火处理；具体为将经步骤S3获得的异型钢加热至860～950℃，并保持60min后，进行水淬。
6.根据权利要求1所述的异型钢加工方法，其特征在于：还包括如下步骤：
S6：将经步骤S5淬火处理后的异型钢进行回火处理，回火温度为600℃～650℃，回火时间为120min。
7.根据权利要求1所述的异型钢加工方法，其特征在于：所述热轧辊上的特殊孔型α11～α1的数量根据热轧机的功率选用6～11个；所述热弯辊上的特殊孔型β3～β1的数量根据热弯机的功率选用2～4个。
8.根据权利要求1所述的异型钢加工方法，其特征在于：所述热轧成型选用2～3台三辊或二辊轧机；所述热弯定型选用1～3台三辊轧机或二辊轧机的热弯机组。
9.根据权利要求1所述的异型钢加工方法，其特征在于：所述热轧成型过程中的热轧成型变形量占总变形量的85％～90％。
10.根据权利要求1所述的异型钢加工方法，其特征在于：所述热弯定型过程中热弯辊的线速度为0.4～1.5米／秒。
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