CN111455157A - 一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法 - Google Patents

一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，具体步骤如下包括将一组中间使用隔离剂、上下、边部齐合的叠轧薄规格调质板视为一张钢板；然后设定淬火加热系数、在炉时间以及淬火机的水比和辊速，设定好上述参数后将叠板进行淬火处理，淬火后的叠板采用65%~85%的塑性变形冷矫1~2道，以及40%~65%的塑形变形率矫直1~2道；冷矫后，按照叠板的厚度设定回火工艺，回火后，根据订单尺寸将叠板进行切边分板和定尺。本发明的优点是将薄规格叠轧调质板淬火前不分板，先倍厚加热淬火、冷矫和回火，待热处理工序完成后再切边分板，缩短了钢板整体在炉时间，节省了钢板安全间距，实现热处理效率提升和调质板板形控制。

Description

一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法
技术领域
本发明涉及薄规格调质板淬火工艺技术领域，尤其是一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法。
背景技术
钢板在辊底式炉淬火加热时的在炉时间设定原则为：在炉时间=加热系数*钢板厚度+保温时间，其中，加热系数取决于钢种特性和规格，保温时间主要取决于钢种特性和厚度。不同厚度的相同钢种之间，其保温时间的差距并不是直线关系，有时厚度翻倍但保温时间并未翻倍，尤其对于薄规格钢板，保温时间有时会保持不变。因此，同一钢种，钢板越厚，单位时间内热处理产量越大；相反钢板越薄，单位时间内热处理产量相对越小。
由于受到后续加工条件的限制及客户加工效率提升的需要，薄规格调质板的使用条件越来越苛刻，对板形要求越来越严格，目前，大部分工程用钢板形平直度要求≤3mm/m。与此同时，由于受到宽度、厚度效应和淬火精度波动影响，薄规格调质板可能出现边部波浪、中间拱形、中间凹形、两头下扣、两头上翘、正窝形、倒窝形等板形缺陷，而且调质板越薄，淬火板形越差，极易出现中浪和边浪的混合浪，即使在冷矫后，板形仍然达不到使用条件。
发明内容
本发明目的就是为了解决现有薄规格调质板淬火后板形缺陷大、合格率低的问题，提供了一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，将薄规格叠轧调质板倍厚加热、淬火、冷矫，实现淬火效率的提升和淬火板形的控制。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，具体步骤如下，包括：
（1）叠板：将一组中间使用隔离剂、上下、边部齐合的叠轧薄规格调质板视为一张钢板；
（2）设定加热系数和在炉时间：加热系数按照单张薄规格调质板的厚度进行工艺设定，淬火加热在炉时间=加热系数*2H+保温时间，其中H为单张薄规格调质板的厚度；
（3）预设淬火机水比和辊速：淬火机辊缝设为2H，水比和辊速按照厚度2H的同钢种调质板进行预设，并根据淬火后的实际板形对水比或辊速进行微调，以用于防止出现边浪，保证淬火后板形良好甚至平直；
（4）冷矫：设定好上述参数后将叠板进行淬火处理，淬火后的叠板采用65%~85%的塑性变形冷矫1~2道，以及40%~65%的塑形变形率矫直1~2道；
（5）回火：冷矫后，按照叠板的厚度设定回火工艺，回火在炉时间=加热系数*2H+保温时间；
（6）分板和定尺：回火后，根据订单尺寸将叠板进行切边分板和定尺。
进一步地，所述步骤（2）中，淬火时加热系数的设定范围为1.0~1.8min/mm。
进一步地，所述步骤（2）中，淬火时保温时间的范围设为5~30min。
进一步地，所述步骤（5）中，回火时加热系数的设定范围为2.0~4.0min/mm。
进一步地，所述步骤（5）中，回火时保温时间的范围设为10~60min。
本发明的技术方案中，通过将薄规格调质板热处理流程由“淬火—回火—冷矫”改为“淬火—冷矫—回火”，既提升了淬火效率，同时也提升了回火热处理效率；此外，将薄规格叠轧调质板淬火前不分板，先倍厚加热淬火、冷矫和回火，待热处理工序完成后再切边分板，即采取缩短钢板整体在炉时间和倍厚淬火手段，实现了效率的提升和调质板板形的控制。
附图说明
图1为本发明的用于薄规格调质板的高效淬火过程示意图；
图2为不同厚度的薄规格调质板淬火保温时间变化曲线图；
图3为薄规格调质板分板淬火后极易出现的边浪和中浪混合型板形；
图4为薄规格调质板叠板淬火后板形为轻微中浪；
图5为使用本发明实施例一热处理后的薄规格调质板板形。
具体实施方式
实施例1
为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
以规格为5mm*3000mm*10000mm的NM450高效淬火板为例，热处理炉的有效长度为66m，连续生产钢板安全间距1.2m，对NM450进行的高效淬火控制方法具体步骤如下，其特征在于，包括：
（1）叠板：将两张中间使用隔离剂、上下、边部齐合的融在一起的上述NM450视为一张10mm*3000mm*10000mm的 NM450；
（2）设定加热系数和在炉时间：加热系数按照单张NM450的厚度设定为1.5min/mm，淬火加热在炉时间=加热系数*2H+保温时间，其中H为单张NM450的厚度、保温时间为15min，即在炉时间为1.5*2*5+15=30min；
（3）预设淬火机水比和辊速：淬火时，淬火机辊缝为10mm，水比和辊速按照10mm*3000mm*10000mm的NM450分别设定为1.42和0.38m/s，淬火后轻微边浪；而后保持水比不变，将辊速提升至0.43m/s，淬火后钢板板形良好；
（4）冷矫：设定好上述参数后将叠板进行淬火处理，淬火后的叠板采用75%的塑性变形冷矫2道+50%的塑形变形率矫直2道；
（5）回火：冷矫后，按照10mm*3000mm*10000mm的NM450的厚度设定回火工艺，回火在炉时间=加热系数*2H+保温时间，其中加热系数为3.2 min/mm，保温时间设为30min，即回火在炉时间为3.2*2*5+30=62min；
（6）分板和定尺：回火后，将10mm*3000mm*10000mm的NM450叠板按5mm*3000mm*10000尺寸进行切边分板和定尺。
本次发明的机理如下：
1）薄规格调质板叠轧后，常规流程往往先分板，然后再按淬火—回火—冷矫顺序逐步展开，而薄规格调质板淬火由于相同钢种不同厚度的保温时间并不是直线关系，厚度翻倍保温时间并未翻倍尤其薄规格钢板，如图2所示。根据连续生产单位小时产量计算公式：单位小时产量=（炉长*钢板重量）/【（钢板长度+钢板安全间距）*在炉时间】，在相同保温时间条件下，薄规格调质板叠板后的淬火生产效率显著提高；
2）薄规格调质板叠轧后，常规流程往往先分板然后再淬火，由于厚度效应，薄规格调质板淬火后板形极易出现中浪和边浪混合浪板形，如图3所示；而采用叠板淬火，如图4所示，由于是倍厚淬火，淬火板厚度增大，淬火后钢板板形往往仅出现轻微中浪或平直，参见图4和图5；淬火原始板形较好，冷矫效果和效率显著提升；
3）薄规格调质板叠轧后，薄规格调质板回火由于相同钢种不同厚度保温时间也并不是直线关系，厚度翻倍保温时间并未翻倍，尤其对于薄规格钢板，根据连续生产单位小时产量计算公式：单位小时产量=（炉长*钢板重量）/【（钢板长度+钢板安全间距】*在炉时间），在相同保温时间条件下，薄规格调质板叠板回火效率亦显著提高。
本发明中，NM450的热处理流程为“淬火—冷矫—回火”，既提升了淬火效率，同时也提升了回火热处理效率；此外，将薄规格叠轧调质板淬火前不分板，先倍厚加热淬火、冷矫和回火，待热处理工序完成后再切边分板，即采取缩短钢板整体在炉时间和倍厚淬火手段，实现了效率的提升和调质板板形的控制。叠板前，单张钢板在炉时间=1.5*5+15=22.5min，1h热处理产量约18.50t；叠板后，在炉时间=1.5*2*5+15=30min，1h热处理产量约27.76t，效率提升约50%。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，具体步骤如下，其特征在于，包括：
（1）叠板：将一组中间使用隔离剂、上下、边部齐合的叠轧薄规格调质板视为一张钢板；
（2）设定加热系数和在炉时间：加热系数按照单张薄规格调质板的厚度进行工艺设定，淬火加热在炉时间=加热系数*2H+保温时间，其中H为单张薄规格调质板的厚度；
（3）预设淬火机水比和辊速：淬火机辊缝设为2H，水比和辊速按照厚度2H的同钢种调质板进行预设，并根据淬火后的实际板形对水比或辊速进行微调；
（4）冷矫：设定好上述参数后将叠板进行淬火处理，淬火后的叠板采用65%~85%的塑性变形冷矫1~2道，以及40%~65%的塑形变形率矫直1~2道；
（5）回火：冷矫后，按照叠板的厚度设定回火工艺，回火在炉时间=加热系数*2H+保温时间；
（6）分板和定尺：回火后，根据订单尺寸将叠板进行切边分板和定尺。
2.根据权利要求1或2所述的用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，其特征在于：
所述步骤（2）中，淬火时加热系数的设定范围为1.0~1.8min/mm。
3.根据权利要求1或2所述的用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，其特征在于：
所述步骤（2）中，淬火时保温时间的范围设为5~30min。
4.根据权利要求1或2所述的用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，其特征在于：
所述步骤（5）中，回火时加热系数的设定范围为2.0~4.0min/mm。
5.根据权利要求1或2所述的用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，其特征在于：
所述步骤（5）中，回火时保温时间的范围设为10~60min。
6.根据权利要求1或2所述的用于薄规格调质板的高效淬火控制方法，其特征在于：
所述步骤（4）中，淬火后的叠板采用75%的塑性变形冷矫2道+50%的塑形变形率矫直2道。
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