CN113996674A - 一种热轧宽幅高强钢板板型控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热轧宽幅高强钢板板型控制方法，主要采用复合板型控制系统，具体包括预热矫直、加速冷却、热矫直、堆垛缓冷以及温矫直五个步骤，本发明解决了目前热轧宽幅高强钢板板型控制的主要难点，实现了钢板的矫平，提高板型合格率，同时降低生产难度以及生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种热轧宽幅高强钢板板型控制方法，属于钢铁冶金领域。
背景技术
热轧高强钢板（屈服强度＞485MPa）一般生产过程中需要较大强度的冷却，其目的是为了消除应力，避免板形出现缺陷，如申请号为200910093663.1的发明公开了一种消除热轧高强钢板形缺陷的方法，其生产流程步骤包括：连铸板坯加热至粗除鳞至定宽压力机至粗轧至飞剪切头尾至精除鳞至6机架或7机架四辊轧机精轧至轧后层流冷却至卷取成钢卷至冷却到室温，对热连轧高强钢卷首先进行平整轧制加工，然后进行罩式炉退火，最后在辊式矫直机上进行定尺横切成钢板；从上述案例可知，常用的冷却方法也仅仅是层流冷却以及室温冷却，结合当前主流的冷却方式，如超快冷、MULPIC冷却方式，对于宽度更大的钢板依旧会存在冷却不均匀的问题，且此类高强钢种，强度较高，不容易通过冷矫的方式矫平，造成板型的合格率偏低，影响产品的综合合格率，降低产品的竞争力。
发明内容
本发明提供一种热轧宽幅高强钢板板型控制方法，解决了背景技术中提到的难点，提高板型合格率，同时降低生产难度以及生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种热轧宽幅高强钢板板型控制方法，具体包括以下步骤：
第一步，预热矫直，在钢板冷却前，采用辊式矫直机对钢板进行预热矫直；
第二步，加速冷却，对预热矫直后的钢板进行MULPIC加速冷却；
第三步，热矫直，采用辊式矫直机对加速冷却后的钢板进行多次矫直；
第四步，堆垛缓冷，将经过热矫直的若干钢板堆叠放置，自行降温冷却；
第五步，温矫直，采用辊式矫直机对堆垛缓冷后的钢板再次进行矫直；
作为本发明的进一步优选，所述的辊式矫直机选用九辊矫直机；
作为本发明的进一步优选，第二步中，进行MULPIC加速冷却直至钢板温度低于450℃；
作为本发明的进一步优选，第三步中，通过九辊矫直机对钢板进行矫直，重复矫直三次，同时矫直力范围设定为3500吨-4000吨；
作为本发明的进一步优选，第四步中，若干钢板堆叠高度范围为1m-1.5m，堆垛温度高于300℃；
作为本发明的进一步优选，第五步中，采用九辊矫直机对钢板再次进行矫直，矫直力范围设定为3500吨-4000吨，矫直温度高于150℃；
作为本发明的进一步优选，九辊矫直机对钢板进行矫直时，四根辊位于钢板表面，五根辊位于钢板底面。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过热矫直、MULPIC加速冷却、热矫直、堆垛缓冷以及温矫直五个步骤，实现了钢板冷却过程的均匀性，提高了板型合格率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是对预热矫直后的钢板进行MULPIC加速冷却后的钢板呈现出的组织示意图。
具体实施方式
热轧钢板板形是较为重要的一个质量指标，其影响了钢板开平、切割以及焊接的加工效率，最终影响产品的质量，在板材板形操作过程中冷却是较为重要的一步，其直接影响最终板形；本申请旨在提供一种热轧宽幅高强钢板板型控制方法，实现钢板的矫平，提高产品的综合合格率。
具体包括以下步骤：
第一步，预热矫直，在钢板冷却前，采用九辊矫直机对钢板进行预热矫直，确保钢板在加速冷却前获得平整的板型。
第二步，加速冷却，对预热矫直后的钢板进行MULPIC加速冷却，直至钢板温度低于450℃，以获得高强钢板所需的组织及性能。
这里需要说明的是，需要将钢板温度冷却至450℃，是因为热轧高强钢板（屈服强度＞485MPa）需要较大的冷却的强度，通常的终冷温度一般在450℃以下，此时获得组织以针状铁素体或者贝氏体为主；如图1所示，为38.5mm厚的X80M，金相组织主要是贝氏体，屈服强度541MPa，抗拉强度671MPa。
第三步，热矫直，矫直的过程是通过矫直辊对钢板表面形成弯曲作用，形成微拉伸作用，释放相变过程产生的应力；本优选实施例中采用九辊矫直机对加速冷却后的钢板进行多次矫直，这里重复矫直三次，矫直力范围设定为3500吨-4000吨；需要注意的是四根辊位于钢板表面，五根辊位于钢板底面，在矫直时可以释放加速冷却后的组织应力，获得热态平整的板型。
在进行矫直操作时，一般采用上四下五的矫直辊布置方式主要是方便钢板矫直后以微上翘的姿态通过矫直机，方便钢板通过矫直机。这里重复矫直三次的主要目的是使钢板接收足够的矫直，充分释放残余应力，有利于获得平整的板型。
在矫直过程中，还需要考虑矫直辊的辊缝，通常设定采用入口大辊缝，出口小辊缝，厚度渐进式的设置；不同厚度区间的辊缝设置值见下表1。
表1
| 厚度规格t（mm） | 入口辊缝（mm） | 出口辊缝（mm） | 道次 |
| 48＜t≤80 | t | t-1 | 3 |
| 40＜t≤48 | t | t-2 | 3 |
| 36＜t≤40 | t | t-3 | 3 |
| 20＜t≤36 | t | t-4 | 3 |
第四步，堆垛缓冷，将经过热矫直的若干钢板堆叠放置，堆叠高度控制在1m-1.5m内，钢板自行降温冷却，但是堆垛温度需要控制在高于300℃范围内；
堆垛缓冷其实就是将大量的钢板堆放在一起，使得材料的冷却速度较单件变得缓慢的金属处理工艺，此步关键确保了钢板获得缓冷的冷却速率，充分释放了经过加速冷却后的残余应力，从而保证缓冷过程的冷却速率均匀。在操作时，堆垛的位置设置于热矫直机附近，确保热矫直结束后可以立即上堆，本申请中，堆垛的地面采用耐热砖铺设，从堆垛到拆堆的时间需保持在4小时以上，因此1m-1.5m的堆垛高度可以保证较好的堆垛缓冷效果，即满足将堆垛温度控制在高于300℃范围内。
第五步，温矫直，采用辊式矫直机对堆垛缓冷后的钢板再次进行矫直，矫直力范围设定为3500吨-4000吨，矫直温度高于150℃，此步仅需矫直一次即可，可以达到进一步释放钢板应力的目的，可以获得良好的最终板型。
此处矫直一道次即可保证板型的主要原因是前面的热矫直与堆垛缓冷工序已充分释放钢板的残余应力，且温矫直的矫直温度较低，此时不会继续发生相变，一道次矫直即可保证最终的钢板板型。
接着申请人给出了通过上述控制方法，对不同状态下不同板材进行试验的过程，选用三种型号的钢种，分别为X70M、X80M以及S460M，对它们设置不同的规格、终冷温度、热矫直力、堆垛温度、温矫温度以及温矫直力，具体如下表2所示：
表2
依据上述设定的各项指标，获得最终板型不平度如下表3所示：
表3
| 实施例 | 钢种 | 规格 | 横向不平度 | 纵向不平度 |
| 实施例1 | X70M | 37.5×3710mm | 2mm/1m | 3mm/1m |
| 实施例2 | X80M | 38.5×4315mm | 4mm/1m | 3mm/1m |
| 实施例3 | S460M | 60×3641mm | 3mm/1m | 2mm/1m |
由上述实施例可知，通过本申请提供的控制方法针对不同板材，获得的板型不平度均符合合格指标，达到矫平的目的，且合格率高，适合大范围推广以提高产品的竞争力。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种热轧宽幅高强钢板板型控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
第一步，预热矫直，在钢板冷却前，采用辊式矫直机对钢板进行预热矫直；
第二步，加速冷却，对预热矫直后的钢板进行MULPIC加速冷却；
第三步，热矫直，采用辊式矫直机对加速冷却后的钢板进行多次矫直；
第四步，堆垛缓冷，将经过热矫直的若干钢板堆叠放置，自行降温冷却；
第五步，温矫直，采用辊式矫直机对堆垛缓冷后的钢板再次进行矫直。
2.根据权利要求1所述的热轧宽幅高强钢板板型控制方法，其特征在于：所述的辊式矫直机选用九辊矫直机。
3.根据权利要求2所述的热轧宽幅高强钢板板型控制方法，其特征在于：第二步中，进行MULPIC加速冷却直至钢板温度低于450℃。
4.根据权利要求3所述的热轧宽幅高强钢板板型控制方法，其特征在于：第三步中，通过九辊矫直机对钢板进行矫直，重复矫直三次，同时矫直力范围设定为3500吨-4000吨。
5.根据权利要求4所述的热轧宽幅高强钢板板型控制方法，其特征在于：第四步中，若干钢板堆叠高度范围为1m-1.5m，堆垛温度高于300℃。
6.根据权利要求5所述的热轧宽幅高强钢板板型控制方法，其特征在于：第五步中，采用九辊矫直机对钢板再次进行矫直，矫直力范围设定为3500吨-4000吨，矫直温度高于150℃。
7.根据权利要求4所述的热轧宽幅高强钢板板型控制方法，其特征在于：九辊矫直机对钢板进行矫直时，四根辊位于钢板表面，五根辊位于钢板底面。
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