CN113522988A - 一种dq工艺薄规格超高强钢板形的控制方法 - Google Patents

一种dq工艺薄规格超高强钢板形的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法，包括：轧制、冷却、平整横切的全流程板形控制。本发明强调轧制时微中浪补偿策略，钢卷轧制后，采用分段冷却模式，主要减低钢卷轧后冷速，避免因冷速过大而导致板形变差。钢卷轧制后48小时内立即平整，避免钢板过度加工硬化，以及保证平整效果，得到优良板形。利用本发明生产的薄规格高强钢，其板形质量良好，不平度一般在5mm/1000mm‑8mm/1000mm之间，最佳可达2mm/1000mm，而且还具有优良的韧性和成型性能体。与传统工艺调整工艺相比，具有生产流程短，效率高，成本低，市场竞争力强等特点。

Description

一种DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法
技术领域
本发明涉及一种DQ(direct quenching，轧后直接淬火)工艺生产薄规格超高强钢板形的控制方法，特别是一种厚度规格3-5mm，宽度≤1700mm，流程短成本低廉超高强钢的板形控制方法，属于热轧钢板生产技术领域。
背景技术
随着热轧产品不断向着强度更高，厚度更薄的极限拓展，热轧薄规格带钢的板形控制技术表现尤为重要。板形作为评判热轧带钢质量的一个重要指标，近年来得到了越来越多的关注。但板形质量涉及加热、粗轧、精轧、冷却、平整和横切等多个工序，影响因素复杂，控制难度较大，一直是科研人员研究的热点和难点。
当前，国内外薄规格超高强钢的生产工艺，大多为离线淬火+回火。通过专用的薄规格淬火机，虽然可以获得优良的板形质量(钢板不平度控制可≤3/1000mm以下)，但生产效率低，成本高。为了解决上述问题，近年来超快冷却冷却技术，特别是DQ工艺淬火技术在热轧超高强钢的生产中扮演着越来越重要的角色。DQ工艺生产效率高，成本低，但如果维护或控制不当，带钢表面冷却速率不均等问题会更加突出，使得冷却过程中带钢宽度、厚度上的冷却不同步，从而引起带钢各部分相变不同步，产生残余应力，最终导致带钢出现浪形和横向弯曲等板形缺陷。公开号为CN107099727A的中国发明专利公开了一种超快冷技术生产NM400钢的方法。该专利虽然从化学成分、冶炼和轧制、热处理工艺等各个工序提出了整套技术方案，但化学成分和冶炼并无创新，轧制工艺并没有解决DQ工艺生产高强钢的关键技术，如冷却模式、卷取方法、冷却水比，特别是钢板板形控制等诸多技术问题，因此在实际生产中并无借鉴作用。公开号为CN109807185A的中国发明专利公开了一种薄规格调质板板形的高效控制方法，其板形控制方法通过冷矫将轧制后的单或双边浪和中浪混合板形的薄规格调质转换成单一中浪板形；冷却时通过调整辊缝、水比、辊速控制淬火后板形为中浪/弓背/锅底中的任意单一板形；冷矫时针对板形采取逐步调整参数的方式，找到合适的板形平直度相匹配的冷矫参数，实现高效板形控制。但该工艺仍然为离线调整工艺，对DQ工艺并无实际的指导意义。
本发明时提供一种在实际工业生产过程中可行的DQ(direct quenching)工艺薄规格超高强钢板形控制方法，通过该方法，钢板不平度可≤8/1000mm，板形质量好，流程短、效率高、成本低。
发明内容
本发明的目的是提供一种厚度规格为3-5mm，宽度≤1700mm薄规格DQ工艺超高强钢板形的控制方法。通过合理的轧制工艺、冷却工艺、平整工艺等相结合，可使钢板不平度值≤8/1000mm，板形一次合格率≥85％。
本发明具体是这样实现的：
一种DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法，包括：
轧制、冷却、平整横切的全流程板形控制方法。
更进一步的方案是：
钢卷轧制时按照“F7穿带-卷取咬钢前”、“建张后或DC咬钢后”、“F1抛钢后”工序，以及根据轧制钢卷厚度，不同时间段采用不同的微中浪补偿策略，具体工艺如表1所示。
表1不同厚度规格中浪补偿策略
Figure BDA0003124073180000021
更进一步的方案是：
钢卷轧制时随时动态调整F7的弯辊力，F7穿带前，弯辊力设定值低于弯辊力中值，为后续调整留出控制余量；F7穿带时，及时增加F7弯辊达到表1中浪要求并保持控制；DC咬钢时，再次缓慢增加F7弯辊，达到上表中浪要求并保持控制；F 1抛钢时：再次增加F7弯辊，达到表1中浪要求。
更进一步的方案是：
钢卷轧制后，采用分段冷却模式，即超快冷-空冷-慢冷模式。其中，超快冷段采用SPline 2/4(single phase)模式(即单相冷却模式)，水比CRT/CRB(cooling rate top/cooling rare bottom)为40-50/50-70，冷却速率80-120℃/s，冷却水阀门SVT/SVB为1：1。超快冷结束后空冷2-8s，然后加密段采用DP模式(dual phase)即双相冷却模式，采用上下对称均匀冷却CRT/CRB为20-40/20-40,冷却速率20-40℃/s,冷却至200℃以下。
更进一步的方案是：
钢卷轧制后，48小时内立即平整。平整时应根据来料板形及时调整平整弯辊力，当来料板形为浪形缺陷时，应增大弯辊力，而来料板形为中浪缺陷时，减小弯辊力，具体如表2所示。与此同时，根据来料板形采用大压下和慢速平整，具体方案如表3所示。
表2平整弯辊力策略
来料浪形 大边浪 小边浪 平直 中浪
弯辊力 80-100 60-80 0～40 -10-30
表3平整压力和速率
Figure BDA0003124073180000031
本发明具有如下有益效果：
本发明强调轧制时微中浪补偿策略，按照“F7穿带-卷取咬钢前”、“建张后”、“F1抛钢后”不同工序采用不同的微中浪补偿策略，这主要是因为薄规格钢板轧制时，不同阶段板形质量不同。在“F7穿带-卷取咬钢前”阶段，钢卷没有卷取处于自由轧制状态，由于厚度较薄以及轧后冷却不均等原因，钢卷很容易出现浪形缺陷，因此必须补偿较大微中浪以保证钢卷纵向延伸率的均匀，避免较大双边浪或单边狼的发生。轧制钢卷建张后，由于FT7轧机与卷取机直接存在张力，钢卷由自由状态转变为纵向拉应力状态，其自由变形受到抑制，因此此时可将中浪补偿减小，只保持0-20I的微小中浪值以保证F1抛钢后中浪值的快速增加到建张前的水平(因为F1抛钢后钢卷马上又进入自由状态)。
钢卷轧制后，采用分段冷却模式，主要减低钢卷轧后冷速，避免因冷速过大而导致板形变差。其中，超快冷段采用SPline 2/4模式，CRT/CRB为40-50/50-70，冷却速率80-120℃/s，冷却时间3-5s，冷却水阀门SVT/SVB为1：1，这主要是保证钢板精轧结束后，上下表面均匀冷却至Ar3温度附近(奥氏体向铁素体转变温度)，空冷2-8s，让过冷奥氏体发生部分相变，生产5-30％的铁素体后，以DP模式，水比CRT/CRB为20-40/20-40,冷却速率20-40℃/s的方式冷却至200℃以下，避免冷却速率较快，在热应力，相变应力等综合作用下恶化板形。
钢卷轧制后48小时内立即平整，这主要是因为钢卷卷取温度较低，钢卷中大量的残留水不能充分蒸发而锈蚀钢板。此外，由于本发明涉及的钢板厚度较薄，平整工序对板形质量有着至关重要的作用。平整时，应根据来料板形及时调整平整弯辊力，当来料板形为浪形缺陷时，应增大弯辊力，通过增加钢板中部的延伸率或变形来保证钢板整体板形优良。与此相反，来料板形为中浪缺陷时减小弯辊力增加钢板边部的延伸率或变形量。与此同时，根据来料板形和规格，平整压力控制在400-700N，平整速率控制在10-50m/min，这主要是避免钢板过度加工硬化，以及保证平整效果，得到优良板形。
利用本发明生产的薄规格高强钢，其板形质量良好，不平度一般在5mm/1000mm-8mm/1000mm之间，最佳可达2mm/1000mm，而且还具有优良的韧性和成型性能体。与传统工艺调整工艺相比，具有生产流程短，效率高，成本低，市场竞争力强等特点。
具体实施方式
实施例1
选用钢种为NM360钢，其化学成分为：0.14％C、1.80％Mn、1.20％Si，P≤0.010％，S＜0.005％，0.5％Al，0.02％Ti，余量为Fe，轧制规格为3×1500mm。将铸坯充分奥氏体化和粗轧后，轧制成厚度为35mm的中间坯，然后进入精轧，其FT7温度890℃，精轧、冷却，及平整具体工艺见表4-5。钢板不平度为5mm/1000mm。
实施例2
选用钢种为NM450钢，其化学成分为：0.20％C、1.50％Mn、1.20％Si，P≤0.010％，S＜0.005％，0.5％Al，0.015％Ti，0.20％Cr，0.002％B，余量为Fe，轧制规格为5×1700mm。将铸坯充分奥氏体化和粗轧后，轧制成厚度为35mm的中间坯，然后进入精轧，其FT7温度870℃，精轧、冷却，及平整具体工艺见表4-5，钢板不平度为8mm/1000mm。
实施例3
选用钢种为NM400钢，其化学成分为：0.18％C、1.80％Mn、0.15％Si，P≤0.010％，S＜0.005％，0.2％Ti，0.40％Cr，0.002％B，余量为Fe，轧制规格为4×1600mm。将铸坯充分奥氏体化和粗轧后，轧制成厚度为35mm的中间坯，然后进入精轧，其FT7温度880℃，精轧、冷却，及平整具体工艺见表4-5，钢板不平度为3mm/1000mm。
实施例4
选用钢种为NM450钢，其化学成分与实施例2相同，轧制规格为3×1250mm。将铸坯充分奥氏体化和粗轧后，轧制成厚度为35mm的中间坯，然后进入精轧，其FT7温度890℃，精轧、冷却，及平整具体工艺见表4-5，钢板不平度为6mm/1000mm。
实施例5
选用钢种为NM400钢，其化学成分与实施例3相同，轧制规格为4×1650mm。将铸坯充分奥氏体化和粗轧后，轧制成厚度为35mm的中间坯，然后进入精轧，其FT7温度880℃，精轧、冷却，及平整具体工艺见表4-5，钢板不平度为7mm/1000mm。
表4轧制及冷却工艺
Figure BDA0003124073180000051
表5平整工艺参数
Figure BDA0003124073180000052
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (6)

1.一种DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法，其特征在于包括：
轧制、冷却、平整横切的全流程板形控制。
2.根据权利要求1所述DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法，其特征在于：
钢卷轧制时按照“F7穿带-卷取咬钢前”、“建张后或DC咬钢后”、“F1抛钢后”工序，以及根据轧制钢卷厚度，不同时间段采用不同的微中浪补偿策略，具体工艺如表1所示:
表1不同厚度规格中浪补偿策略
Figure FDA0003124073170000011
3.根据权利要求2所述DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法，其特征在于：
钢卷轧制时随时动态调整F7的弯辊力，F7穿带前，弯辊力设定值低于弯辊力中值，为后续调整留出控制余量；F7穿带时，及时增加F7弯辊达到表1中浪要求并保持控制；DC咬钢时，再次缓慢增加F7弯辊，达到上表中浪要求并保持控制；F1抛钢时，再次增加F7弯辊，达到表1中浪要求。
4.根据权利要求2或3所述DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法，其特征在于：
钢卷轧制后，采用分段冷却模式，即超快冷-空冷-慢冷模式。
5.根据权利要求4所述DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法，其特征在于：
超快冷段采用SPline 2/4模式即单相冷却模式,冷却温度低于500℃以下时上层流冷却水量是下层流冷却水量的一半，水比CRT/CRB为40-50/50-70，冷却速率80-120℃/s，冷却水阀门SVT/SVB为1：1；超快冷结束后空冷2-8s，然后加密段采用DP模式即双相冷却模式，采用上下对称均匀冷却CRT/CRB为20-40/20-40,冷却速率20-40℃/s,冷却至200℃以下。
6.根据权利要求5所述DQ工艺薄规格超高强钢板形的控制方法，其特征在于：
钢卷轧制后，48小时内立即平整；平整时应根据来料板形及时调整平整弯辊力，当来料板形为浪形缺陷时，应增大弯辊力，而来料板形为中浪缺陷时，减小弯辊力，具体如表2所示；同时，根据来料板形采用大压下和慢速平整，具体方案如表3所示；其中，大边浪指不平度≥40mm/1000mm的单边浪或双边浪，小边浪为不平度在8-40mm/1000mm的单边浪或双边浪，平直为钢板不平度＜8mm/1000mm；
表2平整弯辊力策略
来料浪形 大边浪 小边浪 平直 中浪 弯辊力 80-100 60-80 0-40 -10-30
表3平整压力和速率
Figure FDA0003124073170000021
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