CN115446116A - 一种高强塑性82b热轧盘条的生产方法 - Google Patents
一种高强塑性82b热轧盘条的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115446116A CN115446116A CN202210983869.7A CN202210983869A CN115446116A CN 115446116 A CN115446116 A CN 115446116A CN 202210983869 A CN202210983869 A CN 202210983869A CN 115446116 A CN115446116 A CN 115446116A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wire rod
- temperature
- continuous casting
- rolling
- salt bath
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
- B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/004—Heating the product
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明具体为一种高强塑性82B热轧盘条的生产方法，依次包括如下步骤：制造连铸坯，加热连铸坯，高速线材轧机轧制，盐浴冷却，盘条收集，所述铸坯加热炉加热段温度1000‑1040℃，加热时间20‑35min，均热段温度1130‑1170℃，均热时间20‑45min，总在炉时间70‑95min，开轧温度为990‑1050℃；加热好的连铸坯进入高速线材轧机轧制的过程中，精压机入口温度、减定径机入口温度和吐丝温度依次为850‑900℃、850‑900℃、830‑880℃；通过控制所述辊道的输送速度，使盘条在盐浴中的等温时间为0.5‑2分钟，所述盐浴温度为450‑535℃。在不增加贵合金元素(甚至降低现有合金元素含量)的前提下，且无需进行二次热处理，即实现了产品的高强高塑性化，是一种低成本和绿色低碳的生产方法。
Description
技术领域
本发明涉及高速线材制造技术领域，具体为一种高强塑性82B热轧盘条的生产方法。
背景技术
近年来，铁路、基建、采矿、海洋工程等各领域对大规格、高强度钢丝绳的需求日益增加。大规格、高强度、耐疲劳等高性能钢丝绳在其原料上对强度、塑性和冶金质量等提出更高的要求。高强塑性线材的生产工艺为高速轧机配合轧机间水箱冷却进行控温轧制，后经吐丝机形成散卷盘条，最后在运输辊道上通过控制风机吹风冷却进行控温相变，得到最终产品。由于空气的导热能力有限，随着盘条规格的增大，即使加大风量也难以使其心部达到规定的冷速，从而形成大量先共析渗碳体等异常组织；而且过度增加风量又导致盘条表面冷速过快出现马氏体异常组织，最终使盘条的强度和塑性降低。
为解决这一难题，目前普遍采用增加微量合金元素改变成分体系和对热轧盘条进行二次热处理两种技术手段。如公开号CN114150221A，一种超高强钢82B 的生产方法，设计出添加Nb、V、Ti、Cr等合金元素的超高强钢82B的化学成分，并通过转炉、精炼、连铸及轧制等过程工艺控制，得到满足用户要求的Ф13mm 规格、强度达到1300MPa以上的超高强度钢82B。Nb、V、Ti是微合金化高强钢普遍采用的合金化方案，其与碳元素结合形成细小的碳化物颗粒并在较高温度析出，起到细化奥氏体晶粒的作用，同时细小的碳化物本身也起到沉淀强化的作用，从而使钢的强度提升。Cr元素主要起到稳定奥氏体从而降低其珠光体转变温度，起到细化珠光体片层的作用，也起到提升钢材强度的作用。然而，增加合金元素一方面大幅提高了生产成本，另一方面对冶炼、连铸和轧制全过程的工艺控制也提高了难度。
不增加合金元素，通过热处理的方法也可以细化钢材的显微组织提升其强度。如公开号CN107299280A，一种2000MPa级缆索钢丝用热处理盘条生产方法，对热轧后的盘条进行离线二次加热并盐浴冷却处理，可获得14mm规格、1400MPa 以上超高强度线材产品。通过控制盘条加热温度和保温时间，使奥氏体晶粒度控制在一定范围内；再利用盐浴冷却使钢材从奥氏体冷却到珠光体的冷却速度由传统风冷的15℃/s提高至25℃/s以上，也起到细化片层的作用。二次热处理除了增加成本，也不符合当下全行业降低碳排放的要求。
现阶段，采用传统工艺生产的82B热轧材，其显微组织中的索氏体化率85％左右，片层间距120nm以上，珠光体晶粒度7-8级，因此抗拉强度普遍在1180MPa 左右，断面收缩率37％左右。如果采用合理的技术手段，使其索氏体化率提升至 95％以上，片层间距降低到80nm左右，珠光体晶粒度提升至8.5-9.5级，则在不改变现有成分的前提下可以将其强度和塑性大幅提升。
发明内容
本发明针对以上现有技术的不足，提供一种高强塑性82B热轧盘条的生产方法，本发明在不改变原有82B热轧盘条成分体系和冶炼及连铸工艺的前提下，通过控制铸坯加热、轧制和控制冷却等钢轧工艺参数，利用轧后余热直接进行热处理，通过细化奥氏体和珠光体晶粒实现线材强塑性的大幅提高，是一种低成本、低碳节能又实现了产品高性能的生产方式。
本发明提供的高强塑性82B热轧盘条的生产方法，依次包括如下步骤：冶炼钢水及制造连铸坯，铸坯加热炉加热连铸坯，加热好的连铸坯进入高速线材轧机轧制，轧制完成吐丝后的盘条由辊道输送通过盐浴冷却，盘条出盐浴后进入清洗机清洗，由辊道输送至集卷站收集，其特征在于，所述铸坯加热炉加热段温度 1000-1040℃，加热时间20-35min，均热段温度1130-1170℃，均热时间20-45min，总在炉时间70-95min，开轧温度为990-1050℃；加热好的连铸坯进入高速线材轧机轧制的过程中，精压机入口温度、减定径机入口温度和吐丝温度依次为 850-900℃、850-900℃、830-880℃；通过控制所述辊道的输送速度，使盘条在盐浴中的等温时间为0.5-2分钟，所述盐浴温度为450-535℃。
所述连铸坯其成分的重量百分比为：C0.80-0.85wt.％，Si0.10-0.30wt.％， Mn≤0.90wt.％，Cr≤0.35wt.％，P≤0.025wt.％，S≤0.025wt.％，Ni≤0.10wt.％， Cu≤0.20wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的有益效果为：本发明生产方法的技术原理是通过对原始奥氏体晶粒和控制冷却相变后的珠光体组织晶粒双重细化，来实现线材的强度和塑性同时提高，具体的，通过调整连铸坯加热工艺参数和盘条轧制过程温度来控制盘条的奥氏体晶粒度，通过控制盐浴温度和时间来细化盘条的索氏体片层间距，通过显微组织的细化实现盘条强度和塑性的同步提升；本发明在不增加贵合金元素(甚至降低现有合金元素含量)的前提下，且无需进行二次热处理，即实现了产品的高强高塑性化，是一种低成本和绿色低碳的生产方法。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，以下实施方式中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
本具体实施例提供的高强塑性82B热轧盘条的生产方法，依次包括如下步骤：
S1、冶炼钢水及制造连铸坯，表一示出了三种符合国标的普通YL82B组分(编号1-3)以及一种低于国标的连铸钢组分(编号4)。
表一实施例盘条的化学成分/wt.％
S2、铸坯加热炉加热连铸坯，此步应保证连铸坯热透，能充分奥氏体化且使碳等合金元素充分扩散，又不至于使奥氏体晶粒异常长大。如表二所示，编号1 的连铸坯其铸坯加热炉加热段温度1020℃，加热时间34min，均热段温度1150℃，均热时间45min，总在炉时间95min，开轧温度为1000℃；编号2的连铸坯其铸坯加热炉加热段温度1000℃，加热时间35min，均热段温度1130℃，均热时间 40min，总在炉时间81min，开轧温度为990℃；编号3的连铸坯其铸坯加热炉加热段温度1040℃，加热时间20min，均热段温度1170℃，均热时间20min，总在炉时间70min，开轧温度为1050℃；编号4的连铸坯其铸坯加热炉加热段温度1020℃，加热时间30min，均热段温度1150℃，均热时间40min，总在炉时间81min，开轧温度为1000℃。
表二连铸坯加热工艺参数
S3、加热好的连铸坯进入高速线材轧机轧制，在快速轧制过程中，连铸坯产生压缩和延伸变形，其内部奥氏体晶粒也发生剧烈变形，有利于提升线材的强度和塑性，但累积的形变能及轧制产生的温升，又使奥氏体晶粒极易发生回复和再结晶，甚至异常长大。因此，必须通过调整各冷却水箱的冷却水压力和流量，使盘条的轧制过程温度保持在略高于Acm温度，Acm即钢的完全奥氏体化温度，保持为细小均匀的完全奥氏体化组织。如表三所示，编号1的连铸坯加热好进入高速线材轧机轧制的过程中，精压机入口温度、减定径机入口温度和吐丝温度依次为880℃、880℃、850℃。编号2的连铸坯加热好进入高速线材轧机轧制的过程中，精压机入口温度、减定径机入口温度和吐丝温度依次为850℃、850℃、830℃。编号3的连铸坯加热好进入高速线材轧机轧制的过程中，精压机入口温度、减定径机入口温度和吐丝温度依次为900℃、900℃、880℃。编号4的连铸坯加热好进入高速线材轧机轧制的过程中，精压机入口温度、减定径机入口温度和吐丝温度依次为900℃、900℃、840℃。
表三实施例轧制过程及轧后控冷参数
S4、轧制完成吐丝后的盘条由辊道输送通过盐浴冷却，如表三所示，编号1 轧制完成吐丝后的盘条在盐浴中的保温时间为60秒，盐浴温度为480℃。编号2 轧制完成吐丝后的盘条在盐浴中的保温时间为30秒，盐浴温度为450℃。编号3 轧制完成吐丝后的盘条在盐浴中的保温时间为120秒，盐浴温度为535℃。编号 4轧制完成吐丝后的盘条在盐浴中的保温时间为80秒，盐浴温度为460℃。
S5、盘条出盐浴后进入清洗机清洗，由辊道输送至集卷站收集。
编号1-4的铸坯经过上述方法加工成盘条后，测试其组织性能如表四所示。编号1-3获得了远高于传统风冷材的力学性能，编号4采用低于国标的成分获得了传统风冷材所能达到的最高性能。可见本实施例通过相变前奥氏体晶粒和相变后索氏体组织的双重细化，使不同规格的盘条获得高强度高塑性的力学性能，满足高档钢丝绳拉拔加工的需求及最终的使用要求。
表四实施例盘条组织性能
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种高强塑性82B热轧盘条的生产方法，依次包括如下步骤：冶炼钢水及制造连铸坯，铸坯加热炉加热连铸坯，加热好的连铸坯进入高速线材轧机轧制，轧制完成吐丝后的盘条由辊道输送通过盐浴冷却，盘条出盐浴后进入清洗机清洗，由辊道输送至集卷站收集，其特征在于，所述铸坯加热炉加热一段温度1000-1040℃，加热时间20-35min，加热二段以及均热段温度1130-1170℃，均热时间20-45min，总在炉时间70-95min，开轧温度为990-1050℃；加热好的连铸坯进入高速线材轧机轧制的过程中，精压机入口温度、减定径机入口温度和吐丝温度依次为850-900℃、850-900℃、830-880℃；通过控制所述辊道的输送速度，使盘条在盐浴中的保温时间为0.5-2分钟，所述盐浴温度为450-535℃。
2.根据权利要求1所述的高强塑性82B热轧盘条的生产方法，其特征在于：所述连铸坯其成分的重量百分比为：C 0.80-0.85wt.％，Si 0.10-0.30wt.％，Mn≤0.90wt.％，Cr≤0.35wt.％，P≤0.025wt.％，S≤0.025wt.％，Ni≤0.10wt.％，Cu≤0.20wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210983869.7A CN115446116A (zh) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | 一种高强塑性82b热轧盘条的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210983869.7A CN115446116A (zh) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | 一种高强塑性82b热轧盘条的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115446116A true CN115446116A (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=84298057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210983869.7A Pending CN115446116A (zh) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | 一种高强塑性82b热轧盘条的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115446116A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118006887A (zh) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 江苏永钢集团有限公司 | 1000MPa级高塑性55SiCrA弹簧钢盘条生产工艺 |
-
2022
- 2022-08-17 CN CN202210983869.7A patent/CN115446116A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118006887A (zh) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 江苏永钢集团有限公司 | 1000MPa级高塑性55SiCrA弹簧钢盘条生产工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112981235B (zh) | 一种屈服强度420MPa级的调质型建筑结构用钢板及其生产方法 | |
| CN110184525B (zh) | 一种高强度q500gje调质态建筑结构用钢板及其制造方法 | |
| CN110760757B (zh) | 一种热轧钢筋的低成本强化工艺 | |
| CN102671938B (zh) | 控制低碳钢盘条带状组织的高线生产方法 | |
| CN103266269B (zh) | 一种hb500级热连轧高强耐磨钢及其生产方法 | |
| CN106834886B (zh) | 基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格RE65Mn钢的方法 | |
| CN109628837B (zh) | 一种超细贝氏体型桥梁缆索钢及其制备方法 | |
| CN118166190B (zh) | 12.9级低铬减退火螺栓用热轧盘条及其制造方法 | |
| CN114411061B (zh) | 一种高强度抗震钢筋及其制备方法 | |
| CN112090956B (zh) | 一种低偏析高扭转桥梁缆索用盘条的生产控制方法 | |
| CN117987742B (zh) | 抗拉强度1600MPa级超高强热轧盘条及其制造方法 | |
| CN118186310B (zh) | 12.9级免调质高淬透性热轧复相冷镦钢盘条及其制造方法 | |
| CN109554631B (zh) | 一种低合金钢及由其制备的钢丝加工用高强高塑性盘条 | |
| CN108004470B (zh) | 高强钢绞线用低锰高碳钢盘条及制备方法 | |
| CN118497622B (zh) | 12.9级免退火热轧高碳碳素冷镦钢盘条及其制造方法 | |
| CN111500920A (zh) | 一种hrb600高强抗震螺纹钢及其生产方法 | |
| CN104018063B (zh) | 低合金高强度q420c中厚钢板的生产方法 | |
| CN115446116A (zh) | 一种高强塑性82b热轧盘条的生产方法 | |
| CN104073744B (zh) | 厚度≥18.5mm的高韧性X80管线钢板卷及生产方法 | |
| CN111621707B (zh) | 一种高延性冷轧钢筋crb680h用钢及其生产工艺 | |
| CN109694994B (zh) | 一种耐腐蚀高耐磨钢球及其制造方法 | |
| CN104561779A (zh) | 一种q550级抗震钢和用炉卷轧机生产q550级抗震钢的方法 | |
| CN118360553B (zh) | 9.8级热轧碳素非调冷镦钢盘条及其制造方法 | |
| CN118086785B (zh) | 一种8.8级螺栓用减退火冷镦钢盘条及其制造方法 | |
| CN113502439B (zh) | 一种易加工高强钢及其生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |