CN108889778B - 控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轧制方法，尤其是公开了一种控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法，属于钢材轧制工艺技术领域。提供一种通过对轧制工序及其参数进行改进即可有效的控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法。所述的轧制方法包括均温加热控温差出炉，超低流量冷却水四辊可逆轧机粗轧，小于50％压下率七机架机组精轧，层流冷却机组冷却以及五次多项式工作辊平整机组平整几个步骤，其中，在小于50％压下率七机架机组精轧过程中关闭精轧机组工作辊防剥落水以及机架间冷却水。

Description

控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法
技术领域
本发明涉及一种轧制方法，尤其是涉及一种控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法，属于钢材轧制工艺技术领域。
背景技术
热轧钢板是普遍应用于国民经济建设的重要原材料，通常采用热连轧机组对热轧带钢或单机架/双机架可逆轧机对中厚钢板进行轧制生产获得。随着下游用户自动化水平的提高，对作为原材料的热轧钢板的质量要求越来越高，特别是对于钢板内的残余应力控制要求越来越高。众所周知，当热轧钢板内的残余应力较大时，在后续使用过程中无法控制产品的外观形状和几何尺寸。
为了控制热轧钢板内的残余应力，通常在轧制工序采用板形控制轧机，在后续采用缓冷装置进行缓冷，在精整工序采用矫直机组进行矫直。这些手段或技术对热轧钢板的残余应力控制起到了较好的作用。但随着热轧钢板强度的不断提高，这些手段或技术已经不能满足最终产品的残余应力水平要求，造成下游用户无法使用或产品降级报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种通过对轧制工序及其参数进行改进即可有效的控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法，所述的轧制方法包括均温加热控温差出炉，超低流量冷却水四辊可逆轧机粗轧，小于50%压下率七机架机组精轧，层流冷却机组冷却以及五次多项式工作辊平整机组平整几个步骤，
其中，在小于50%压下率七机架机组精轧过程中关闭精轧机组工作辊防剥落水以及机架间冷却水。
进一步的是，在均温加热控温差出炉工序中，出炉时板坯宽度、长度、厚度方向的最大温差均控制在20℃以下。
上述方案的优选方式是，出炉时，板坯宽度、长度、厚度方向的最大温差均控制在15～18℃之间。
进一步的是，在超低流量冷却水四辊可逆轧机粗轧工序中，冷却水控制在设计用水量的20%。
上述方案的优选方式是，冷却水控制在设计用水量的15～18%之间。
进一步的是，在无剥离冷却水小于50%压下率七机架机组精轧工序中，最大压下率道次的压下率为45～50%。
进一步的是，在层流冷却机组冷却七机架机组精轧后的精轧钢板时，冷却喷嘴开水状态为每隔三根开一根。
本发明的有益效果是：本申请提供的轧制方法以轧制和平整步骤为主要控制工序，在四辊可逆机粗轧中采用超低冷却水，在精轧过程中通过将七机架机组精轧的压下率控制在50%以内，并同时关闭精轧机组工作辊防剥落水及机架间冷却水，并采用五次多项式工作辊平整机组平整的方式实现对轧制步骤中的钢板的热变形控制，在平整步骤中对钢板残余应的降低和消除，进而实现对抗拉强度在500MPa及以上热轧高强钢的残余应力的高水平控制，提供低残余应力的热轧高强钢供下游用户使用的目的。进一步的，为了提供残余应力更低、残余应力控制得更好的热轧高强钢供应下游用户使用，本申请不仅对压下率以及粗轧供水量进行了更为精确的控制，还对加热、冷却以及平整方法进行了有效的结合，进而实现了对高强度热轧钢板残余应力的更加精确的控制，以满足残余应力高控制要求的客户的需要，同时通过上述工艺的控制还可以降低轧制成本，节约轧制流程长度，实现高质量热轧高强钢板的低成本生产，以提高产品的市场竞争力。
具体实施方式
为了解决本申请背景技术存在的技术问题，本发明提供的一种通过对轧制工序及其参数进行改进即可有效的控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法。所述的轧制方法包括均温加热控温差出炉，超低流量冷却水四辊可逆轧机粗轧，小于50%压下率七机架机组精轧，层流冷却机组冷却以及五次多项式工作辊平整机组平整几个步骤，其中，在小于50%压下率七机架机组精轧过程中关闭精轧机组工作辊防剥落水以及机架间冷却水。本申请提供的轧制方法以轧制和平整步骤为主要控制工序，在四辊可逆机粗轧中采用超低冷却水，在精轧过程中通过将七机架机组精轧的压下率控制在50%以内，并同时关闭精轧机组工作辊防剥落水及机架间冷却水，并采用五次多项式工作辊平整机组平整的方式实现对轧制步骤中的钢板的热变形控制，在平整步骤中对钢板残余应的降低和消除，进而实现对抗拉强度在500MPa及以上热轧高强钢的残余应力的高水平控制，提供低残余应力的热轧高强钢供下游用户使用的目的。
上述实施方式中，为了进一步的控制所述热轧高强度钢板的残余应力，提供残余应力更低、残余应力控制得更好的热轧高强钢供应下游用户使用，本申请不仅对压下率以及粗轧供水量进行了更为精确的控制，还对加热、冷却以及平整方法进行了有效的结合，进而实现了对高强度热轧钢板残余应力的列加精确的控制，以满足残余应力高控制要求的客户的需要，本申请还对板坯的加热和平整步骤进行了改进，对热轧的压下率、冷水的使用量进行了更为精确的控制。具体为，在均温加热控温差出炉工序中，出炉时板坯宽度、长度、厚度方向的最大温差均控制在20℃以下。此时，对温差的优选控制温度为：出炉时，板坯宽度、长度、厚度方向的最大温差均控制在15～18℃之间。在超低流量冷却水四辊可逆轧机粗轧工序中，冷却水控制在设计用水量的20%。此时，对冷却水用量的优选择控制量为冷却水控制在设计用水量的15～18%之间。而在无防剥落水小于50%压下率七机架机组精轧工序中，优选的压下率为最大压下率道次的压下率为45～50%。而在轧制完成的冷却过程中，冷却水的控制为，在层流冷却机组冷却七机架机组精轧后的精轧钢板时，冷却喷嘴开水状态为每隔三根开一根。
综上所述，采用本申请提供轧制方法还具有以下优点，即针对现有热轧高强钢板残余应力控制方法的不足，通过加热、轧制、冷却及平整方法的有效结合，实现抗拉强度500MPa及以上热轧高强钢的残余应力高水平控制，提供低残余应力的热轧高强钢供下游用户使用，同时通过上述工艺的控制还可以降低轧制成本，节约轧制流程长度，实现高质量热轧高强钢板的低成本生产，以提高产品的市场竞争力。
实施例一：
由230.0mm板坯热轧原料轧制抗拉强度560MPa热轧高强钢，产品厚度6.0mm，残余应力控制方法：
①将生产热轧高强钢的板坯在组合式加热炉内进行加热，出炉时板坯宽度、长度、厚度方向的最大温差控制在18℃；
②采用四辊可逆粗轧机对板坯进行粗轧轧制。轧制过程中将四辊可逆轧机工作辊的冷却水控制在设计水量的15%，减轻大水量对板坯造成温度不均；
③七机架精轧机组轧制过程中关闭精轧机组工作辊防剥落水及机架间冷却水以保证带钢温度均匀，最大道次压下率控制在49%保证带钢变形均匀。
④经七机架精轧机组轧制高温带钢采用层流冷却机组进行冷却，其中冷却喷嘴开水状态为每隔三根开一根，避免集中开启冷却喷嘴造成冷却不均匀。
⑤经轧制及层流冷却生产的热轧高强钢板，采用平整机组进行平整，平整机组的工作辊辊型曲线为五次多项式。
采用上述工艺技术，可将厚度6.0mm、抗拉强度560MPa的热轧高强钢残余应力控制在±20MPa以内。
实施例二：
由230.0mm板坯热轧原料轧制抗拉强度700MPa热轧高强钢，产品厚度8.0mm，残余应力控制方法：
①将生产热轧高强钢的板坯在组合式加热炉内进行加热，出炉时板坯宽度、长度、厚度方向的最大温差控制在15℃；
②采用四辊可逆粗轧机对板坯进行粗轧轧制。轧制过程中将四辊可逆轧机工作辊的冷却水控制在设计水量的18%，减轻大水量对板坯造成温度不均；
③七机架精轧机组轧制过程中关闭精轧机组工作辊防剥落水及机架间冷却水以保证带钢温度均匀，最大道次压下率控制在46%保证带钢变形均匀。
④经七机架精轧机组轧制高温带钢采用层流冷却机组进行冷却，其中冷却喷嘴开水状态为每隔三根开一根，避免集中开启冷却喷嘴造成冷却不均匀。
⑤经轧制及层流冷却生产的热轧高强钢板，采用平整机组进行平整，平整机组的工作辊辊型曲线为五次多项式。
采用上述工艺技术，可将厚度8.0mm、抗拉强度700MPa的热轧高强钢残余应力控制在±25MPa以内。

Claims (5)

1.一种控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法，其特征在于：所述的轧制方法包括均温加热控温差出炉，超低流量冷却水四辊可逆轧机粗轧，小于50%压下率七机架机组精轧，层流冷却机组冷却以及五次多项式工作辊平整机组平整几个步骤，
其中，在小于50%压下率七机架机组精轧过程中关闭精轧机组工作辊防剥落水以及机架间冷却水，
在无防剥落水小于50%压下率七机架机组精轧工序中，最大压下率道次的压下率为45～50%，
在层流冷却机组冷却七机架机组精轧后的精轧钢板时，冷却喷嘴开水状态为每隔三根开一根。
2.根据权利要求1所述的控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法，其特征在于：在均温加热控温差出炉工序中，出炉时板坯宽度、长度、厚度方向的最大温差均控制在20℃以下。
3.根据权利要求2所述的控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法，其特征在于：出炉时，板坯宽度、长度、厚度方向的最大温差均控制在15～18℃之间。
4.根据权利要求1所述的控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法，其特征在于：在超低流量冷却水四辊可逆轧机粗轧工序中，冷却水控制在设计用水量的20%。
5.根据权利要求1所述的控制高强度热轧钢板残余应力的轧制方法，其特征在于：在超低流量冷却水四辊可逆轧机粗轧工序中，冷却水控制在设计用水量的15～18%之间。
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