CN108384939A - 一种正火钢板的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种正火钢板的生产工艺，其包括轧制和正火工序；所述轧制工序包括粗轧和精轧阶段；所述精轧阶段：钢板厚度≤10mm时，热轧后水冷返红670～740℃；10mm＜钢板厚度≤25mm时，终轧温度≤850℃，水冷返红670～740℃；25mm＜钢板厚度≤50mm时，开轧温度880～930℃，水冷返红680～740℃；50mm＜钢板厚度≤60mm时，开轧温度860～900℃，水冷返红680～750℃；所述正火工序：正火温度880～900℃，加热时间0.5～1.0min/mm钢板厚度。本方法提高了正火产能、降低了能耗，解决了正火后钢板表面辊印缺陷的产生，解决了钢板由于正火后水冷导致的钢板瓢曲压平问题和表面硬度升高导致的后期用户加工过程中的断裂问题；具有工艺简单、能耗较低、产品质量好、性能稳定的特点。

Description

一种正火钢板的生产工艺
技术领域
本发明属于轧钢工艺技术领域，尤其是一种正火钢板的生产工艺。
背景技术
正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Acm以上30～50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺；其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，稳定工件的尺寸，防止变形与开裂。亚共析钢和过共析钢加热到Ac1点以上时，珠光体转变为奥氏体，得到的组织是奥氏体晶粒和先析出的铁素体或渗碳体。奥氏体的晶粒大小对冷却转变后钢的性能有很大影响，而奥氏体的晶粒大小与加热温度和保温时间存在很大关联。在现有技术中，正火时间较长，造成能耗较高，并且，正火钢板存在表面辊印缺陷和正火后水冷导致的钢板瓢曲和表面硬度高等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种热处理时间短的正火钢板的生产工艺。
为解决上述技术问题，本发明包括轧制和正火工序；所述轧制工序包括粗轧和精轧阶段；
所述精轧阶段：钢板厚度≤10mm时，热轧后水冷返红670～740℃，
10mm＜钢板厚度≤25mm时，终轧温度≤850℃，水冷返红670～740℃，
25mm＜钢板厚度≤50mm时，开轧温度880～930℃，水冷返红680～740℃，
50mm＜钢板厚度≤60mm时，开轧温度860～900℃，水冷返红680～750℃；
所述正火工序：正火温度880～900℃，加热时间0.5～1.0min/mm钢板厚度。
本发明所述轧制工序中，粗轧后进行晾钢，晾钢厚度≥2.5倍钢板厚度。
本发明所述钢板包括执行GB700的235系列；执行GB1591的Q345系列；执行欧标的S235系列、S355系列；日标JISG3106的SM490；GB713的Q245R、Q345R；SA516的SA516Cr60/70系列；GB714的Q345q、Q370q。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提高了轧制工艺对正火态钢板性能的贡献度，为热处理工序提供晶粒细化和组织准备，使之在热轧基体性能的保证下，进行热处理时间较短的正火+空冷处理；从而提高了正火产能、降低了能耗，解决了正火后钢板表面辊印缺陷的产生，解决了钢板由于正火后水冷导致的钢板瓢曲压平问题和表面硬度升高导致的后期用户加工过程中的断裂问题。本发明具有工艺简单、能耗较低、产品质量好、性能稳定的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本正火钢板的生产工艺采用工艺过程：
（1）轧制工序：包括粗轧、晾钢和精轧阶段；
A、粗轧阶段：钢板进行大压下轧制，较少轧制道次。在钢板毛宽＜2700mm时，压下量增大至35mm，轧制道次减少3道次到9道次；钢板毛宽≥2700mm时，压下量增大到30mm，轧制道次减少2道次到7道次。尽可能利用钢板高温状态下轧制力较大的原理，累积细化钢板晶粒度。
B、晾钢阶段：晾钢厚度≥2.5倍钢板厚度。
C、精轧阶段：采用Ⅱ型控轧技术，对开轧厚度、开轧温度、水冷后的返红温度进行精细控制，使得钢板组织以P+F为主，表面得到一定量的贝氏体层，提高钢板强韧性；具体工艺为：钢板厚度≤10mm时，热轧后水冷返红670～740℃；10mm＜钢板厚度≤25mm时，终轧温度≤850℃，水冷返红670～740℃；25mm＜钢板厚度≤50mm时，开轧温度880～930℃，水冷返红680～740℃；50mm＜钢板厚度≤60mm时，开轧温度860～900℃，水冷返红680～750℃。
（2）正火工序：在钢板经过上述2个工艺后，钢板轧制态的基体性能良好的情况下，缩短钢板正火加热时间，时间系数从原来的1.8min～2.2/mm缩短至0.5～1.0min/mm钢板厚度；正火温度880～900℃。
本工艺的适用于厚度≤60mm的钢板，不包括要求模焊性能要求和＜-20℃低温冲击性能以下系列钢种，具体包括下述钢种：GB700的235系列；执行GB1591的Q345系列；执行欧标的S235系列、S355系列；日标JISG3106的SM490；GB713的Q245R、Q345R；SA516的SA516Cr60/70系列；GB714的Q345q、Q370q。
实施例1：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为Q370qD、厚度8mm，钢板成分的重量含量为：C0.09%、Si 0.29%、Mn 1.49%、P 0.011%、S 0.0075%、Cr 0.09%、Al 0.035%、Mo 0.012%、Nb0.026、Ceq 0.365%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度40mm；开轧温度920℃，返红温度670℃；正火温度880℃，加热系数0.5min/mm。
（3）正火交货，执行标准GB/T714-2015 国标桥梁用结构钢，正火钢板的力学性能：屈服强度435MPa，抗拉强度556MPa，延伸率23.5%，冲击温度-20℃的冲击功187J、142J、158J。
实施例2：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为Q345qD、厚度10mm，钢板成分的重量含量为：C0.10%、Si 0.29%、Mn 1.45%、P 0.011%、S 0.0075%、Cr 0.09%、Al 0.035%、Mo 0.012%、Nb0.023、Ceq 0.375%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度50mm；开轧温度930℃，返红温度740℃；正火温度890℃，加热系数1.0min/mm。
（3）正火交货，执行标准GB/T714-2015 国标桥梁用结构钢，正火钢板的力学性能：屈服强度404MPa，抗拉强度546MPa，延伸率32.5%，冲击温度-20℃的冲击功217J、206J、228J。
实施例3：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为Q370qD、厚度8mm，钢板成分的重量含量为：C0.10%、Si 0.29%、Mn 1.49%、P 0.011%、S 0.0075%、Cr 0.09%、Al 0.035%、Mo 0.012%、Nb0.027、Ceq 0.375%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度45mm；开轧温度910℃，返红温度700℃；正火温度900℃，加热系数0.6min/mm。
（3）正火交货，执行标准GB/T714-2015 国标桥梁用结构钢，正火钢板的力学性能：屈服强度415MPa，抗拉强度538MPa，延伸率24%，冲击温度-20℃的冲击功160J、152J、138J。
实施例4：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为SA516Gr70、厚度12mm，钢板成分的重量含量为：C 0.19%、Si 0.26%、Mn 1.12%、P 0.008%、S 0.0012%、Cr 0.03%、Al 0.027%、Mo 0.021%、Ceq 0.39%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度40mm；返红温度670℃，终轧温度810℃；正火温度890℃，加热系数0.8min/mm。
（3）正火交货，执行标准ASTM A516/A516M-10(2015) 美标中低温压力容器用碳素钢板，正火钢板的力学性能：屈服强度328MPa，抗拉强度487MPa，延伸率32%，冲击温度-10℃的冲击功113J、103J、124J。
实施例5：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为SA516Gr60、厚度25mm，钢板成分的重量含量为：C 0.20%、Si 0.26%、Mn 1.10%、P 0.008%、S 0.0012%、Cr 0.03%、Al 0.027%、Mo 0.021%、Ceq 0.40%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度80mm；返红温度740℃，终轧温度850℃；正火温度880℃，加热系数0.5min/mm。
（3）正火交货，执行标准ASTM A516/A516M-10(2015) 美标中低温压力容器用碳素钢板，正火钢板的力学性能：屈服强度260MPa，抗拉强度460MPa，延伸率31%，冲击温度-10℃的冲击功80J、90J、112J。
实施例6：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为Q345R、厚度20mm，钢板成分的重量含量为：C0.17%、Si 0.35%、Mn 1.45%、P 0.017%、S 0.002%、Cr 0.04%、Al 0.035%、Mo 0.002%、Nb0.022%、Ceq 0.42%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度80mm；返红温度700℃，终轧温度820℃；正火温度900℃，加热系数0.9min/mm。
（3）正火交货，执行标准GB713-2014 国标锅炉和压力容器用钢板，正火钢板的力学性能：屈服强度401MPa，抗拉强度556MPa，延伸率25%，冲击温度0℃的冲击功128J、142J、147J。
实施例7：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为Q245R、厚度26mm，钢板成分的重量含量为：C0.17%、Si 0.35%、Mn 0.85%、P 0.017%、S 0.002%、Cr 0.04%、Al 0.035%、Mo 0.002%、Nb0.022%、Ceq 0.41%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度80mm；开轧温度930℃，返红温度740℃；正火温度900℃，加热系数0.9min/mm。
（3）正火交货，执行标准GB713-2014 国标锅炉和压力容器用钢板，正火钢板的力学性能：屈服强度301MPa，抗拉强度490MPa，延伸率25%，冲击温度0℃的冲击功90J、70J、65J。
实施例8：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为S235J2+N、厚度50mm，钢板成分的重量含量为：C 0.16%、Si 0.28%、Mn 0.74%、P 0.02%、S 0.0042%、Cr 0.32%、Al 0.028%、Mo 0.014%、Ceq 0.44%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度130mm；开轧温度880℃，返红温度680℃；正火温度890℃，加热系数0.5min/mm。
（3）正火交货，执行标准EN10025-2：2004 欧标热轧结构钢产品，正火钢板的力学性能：屈服强度260MPa，抗拉强度459MPa，延伸率28%，冲击温度-20℃的冲击功135J、122J、112J。
实施例9：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为Q345C、厚度40mm，钢板成分的重量含量为：C0.17%、Si 0.31%、Mn 1.37%、P 0.013%、S 0.0024%、Cr 0.02%、Al 0.02%、Ceq 0.41%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度120mm；开轧温度900℃，返红温度700℃；正火温度880℃，加热系数1.0min/mm。
（3）正火交货，执行标准GB/T1591-2008 国标低合金高强度结构钢，正火钢板的力学性能：屈服强度362MPa，抗拉强度522MPa，延伸率26%，冲击温度0℃的冲击功152J、169J、154J。
实施例10：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为Q235B、厚度60mm，钢板成分的重量含量为：C0.17%、Si 0.22%、Mn 0.67%、P 0.009%、S 0.0017%、Cr 0.03%、Al 0.024%、Ceq 0.29%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度150mm；开轧温度900℃，返红温度750℃；正火温度900℃，加热系数0.6min/mm。
（3）正火交货，执行标准GB/T700-2006 国标碳素结构钢，正火钢板的力学性能：屈服强度284MPa，抗拉强度445MPa，延伸率33%，冲击温度20℃的冲击功101J、85J、78J。
实施例11：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为S355J2+N、厚度55mm，钢板成分的重量含量为：C 0.14%、Si 0.28%、Mn 1.34%、P 0.02%、S 0.0042%、Cr 0.32%、Al 0.028%、Mo 0.014%、Ceq 0.43%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度140mm；开轧温度860℃，返红温度680℃；正火温度880℃，加热系数0.5min/mm。
（3）正火交货，执行标准EN10025-2：2004 欧标热轧结构钢产品，正火钢板的力学性能：屈服强度449MPa，抗拉强度559MPa，延伸率32%，冲击温度-20℃的冲击功165J、182J、192J。
实施例12：本正火钢板的生产工艺采用下述具体工艺。
（1）本实施例所述正火钢板的钢种为SM490B、厚度52mm，钢板成分的重量含量为：C0.17%、Si 0.29%、Mn 1.35%、P 0.018%、S 0.001%、Cr 0.03%、Al 0.016%、Mo 0.001%、Ceq0.4%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）生产过程中轧制工艺及正火：晾钢厚度140mm；开轧温度880℃，返红温度710℃；正火温度890℃，加热系数1.0min/mm。
（3）正火交货，执行标准JIS G3106-2008 日标焊接结构用轧制钢材，正火钢板的力学性能：屈服强度339MPa，抗拉强度530MPa，延伸率31%，冲击温度0℃的冲击功157J、215J、192J。

Claims (3)

1.一种正火钢板的生产工艺，其特征在于：其包括轧制和正火工序；所述轧制工序包括粗轧和精轧阶段；
所述精轧阶段：钢板厚度≤10mm时，热轧后水冷返红670～740℃，
10mm＜钢板厚度≤25mm时，终轧温度≤850℃，水冷返红670～740℃，
25mm＜钢板厚度≤50mm时，开轧温度880～930℃，水冷返红680～740℃，
50mm＜钢板厚度≤60mm时，开轧温度860～900℃，水冷返红680～750℃；
所述正火工序：正火温度880～900℃，加热时间0.5～1.0min/mm钢板厚度。
2.根据权利要求1所述的一种正火钢板的生产工艺，其特征在于：所述轧制工序中，粗轧后进行晾钢，晾钢厚度≥2.5倍钢板厚度。
3.根据权利要求1或2所述的一种正火钢板的生产工艺，其特征在于：所述钢板包括执行GB700的235系列；执行GB1591的Q345系列；执行欧标的S235系列、S355系列；日标JISG3106的SM490；GB713的Q245R、Q345R；SA516的SA516Cr60/70系列；GB714的Q345q、Q370q。
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