CN115647065A - 一种热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其包括：步骤一，输入钢种，并对钢种的扁卷状况进行评估；步骤二，对钢种的相变温度中的Ar3温度进行计算或测量；步骤三，获得奥氏体的等温转变规律，对热轧带钢采用分段冷却方式进行冷却，通过前段快冷方式使热轧带钢快速冷却至铁素体、珠光体或者贝氏体转变鼻尖点T_nose，并计算热轧带钢到达卷取机卷筒时的奥氏体相变率

通过工艺参数调整增大奥氏体相变率

并进行奥氏体相变率

的逻辑判断，当奥氏体相变率

时，输出第二种扁卷控制工艺；当奥氏体相变率

时，则输出第三种扁卷控制工艺。该方法可选择不同的扁卷控制工艺，可有效控制带钢发生扁卷。

Description

一种热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法

技术领域

本申请涉及热轧带钢领域，尤其涉及一种热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法。

背景技术

热轧带钢产品逐渐向高强度、薄规格方向发展，部分高强钢品种由于其较高的淬硬性合金含量、较薄的厚度在生产过程中存在扁卷失效问题，阻碍了产品的批量稳定生产。热轧钢卷的扁卷失效(简称扁卷)是指热轧带钢钢卷在卷取卸卷后的重力作用下发生自身塌陷而呈椭圆形的失稳现象，发生扁卷的钢卷由于内圈塌陷无法在后工序中顺利上开卷机，需要进行额外的人工处理，既增加劳动强度，又增加生产成本，也影响生产效率和产品成材率。

针对热轧带钢的扁卷问题，公开号为CN1506174A的专利公开一种控制方法，将含碳量＞0.25％的钢带的卷取温度控制在Ar1+(-10～+60℃)范围，使钢卷的相变从外层及卷筒接触的芯部向中间层逐步进行消除扁卷。公开号为CN108754104A的专利公开一种双相钢扁卷缺陷的方法，热轧终轧温度按照奥氏体的铁素体化的相变起始温度控制，促进奥氏体向铁素体转变；热轧冷却段分成快冷段和缓冷段，在快冷段将热轧板冷却到层冷中间温度，促进奥氏体向铁素体转变，在缓冷段促进奥氏体向珠光体转变，降低残余奥氏体的占比。公开号为CN107904376A的专利提供一种防止双相钢扁卷的方法及装置，通过控制精轧出口温度为860～900℃、控制冷却速度为70～100℃/s，为带钢相变积累能量使得带钢相变提前发生，防止带钢卷取成卷后再发生相变形成扁卷。公开号为CN102335681A的专利公开了一种防止热轧带钢扁卷的卷取方法，卷取温度为500℃～600℃，然后将卷取后的钢卷在卷取机卷筒上停留20s～60s。公开号为CN107812789A的专利公开了防止扁卷的方法，将热轧后的带钢经过层流冷却，快速冷却至650～700℃或500～550℃进行卷取，卷取后的热轧钢卷在卷取机上停留5～20s；专利号为ZL202010183210.4的专利公开了一种热轧先进高强钢的扁卷控制方法，通过带钢精轧表面粗糙度控制阶段、层流冷却奥氏体相变控制阶段、卷取张力控制阶段、卷取后旋转控制阶段来控制扁卷。

上述专利均认为钢卷卷取后发生相变产生的相变膨胀是扁卷产生的原因，但这种理论无法解释生产实践中原扁卷钢种在采取奥氏体区卷取工艺后不发生扁卷的现象。因为奥氏体区卷取钢卷在冷却过程中肯定会经历奥氏体的降温相变从而产生膨胀，实际上带钢只有在卷取夹送辊及卷筒之间的有限长度内处于相变阶段会产生扁卷(即带钢边卷取边发生相变的情形)；因此，带钢到达卷筒的温度是比CT温度更确切的扁卷控制参数，所以现有技术未结合实际的产线层流辊道长度特征进行设计，也未对卷取测温计到钢卷的降温过程进行考虑，也无法解决同一钢种不同规格产生的扁卷问题。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，以解决现有的热轧带钢的容易发生扁卷的问题。

本申请的技术方案是：

一种热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，包括以下步骤：

步骤一，输入钢种，并区分厚度规格对所述钢种的扁卷状况进行评估：若所述钢种是新钢种，则进行步骤二中的操作；若所述钢种已进行过生产，则对钢卷的内径进行测量并进行所述钢卷的内径尺寸的逻辑判断，当所述钢卷的内径的长轴a与短轴b之比小于1.05时，则所述钢卷卷形良好，则输出原生产工艺(原生产工艺是指该钢种已进行过生产，采用原生产工艺不进行工艺调整该钢种也不会发生扁卷)；当所述钢卷的内径的长轴a与短轴b之比大于或等于1.05时，则所述钢卷存在需要控制的扁卷问题，则进行步骤二中的操作；

步骤二，对所述钢种的相变温度中的钢冷却时奥氏体向铁素体转变的开始温度Ar3温度进行计算或者测量：当所述钢种的卷取温度可以设置为高于Ar3+20℃的温度时，则以Ar3+20℃为卷取温度目标值计算热轧带钢到卷取机卷筒时的奥氏体相变率

通过调整所述热轧带钢在热轧过程中的多个参数来使奥氏体相变率

减小，并对奥氏体相变率

进行逻辑判断；当奥氏体相变率

时，则输出第一种扁卷控制工艺；当奥氏体相变率

时，则进行步骤三中的操作；

步骤三，通过软件模拟或热模拟试验获得奥氏体的等温转变规律，对所述热轧带钢采用分段冷却方式进行冷却，通过快冷方式使所述热轧带钢快速冷却至所述热轧带钢等温转变曲线中铁素体、珠光体或者贝氏体转变鼻尖点T_nose，并计算所述热轧带钢到达所述卷取机卷筒时的奥氏体相变率

通过工艺参数调整增大奥氏体相变率

并进行奥氏体相变率

的逻辑判断，当奥氏体相变率

时，输出第二种扁卷控制工艺；当奥氏体相变率

时，则输出第三种扁卷控制工艺。

作为本申请的一种技术方案，在步骤二中，所述钢种的奥氏体向铁素体转变的开始温度Ar3温度采用经验公式计算或相变模拟软件计算，其中，经验公式为：

Ar3＝901-325×C％+33×Si％+290×P％+45×Al％-92×Mn％-48×Cr％。

作为本申请的一种技术方案，在步骤二中，所述钢种的Ar3通过热模拟试验进行测量。

作为本申请的一种技术方案，在步骤二中，所述奥氏体相变率

通过结合钢种终轧温度及终轧速度、层流及卷取线长度特征、产品厚度规格进行计算。

作为本申请的一种技术方案，在步骤三中，所述奥氏体相变率

通过结合钢种终轧温度及终轧速度、层流及卷取线长度特征、产品厚度规格进行计算。

作为本申请的一种技术方案，在步骤二中，通过调整所述热轧带钢的终轧温度、所述热轧带钢的轧制速度以及所述热轧带钢由精轧出口处至所述卷取机的距离的参数来减小奥氏体相变率

且所述第一种扁卷控制工艺中输出的所述热轧带钢的终轧温度、所述热轧带钢的轧制速度以及所述热轧带钢由精轧出口处至所述卷取机的距离的参数均满足所述热轧带钢到所述卷筒的温度T_卷筒≥Ar3，或T_卷筒＜Ar3且奥氏体相变率

作为本申请的一种技术方案，在步骤三中，所述第二种扁卷控制工艺为对所述热轧带钢采用分段冷却方式并通过快冷使所述热轧带钢快速冷却至所述带钢等温转变曲线中铁素体、珠光体或者贝氏体转变鼻尖点T_nose，使带钢奥氏体在层流辊道上的相变率达到最高，且所述第二种扁卷控制工艺中输出的轧制速度、中间冷却温度、选用的所述卷取机均满足所述热轧带钢到所述卷筒时奥氏体相变率

作为本申请的一种技术方案，在步骤三中，所述第三种扁卷控制工艺为控制所述热轧带钢头部长度为L处的卷取温度CT，并以≥150℃/s的温度将所述热轧带钢快速冷却至奥氏体发生马氏体转变的温度区间，且使卷取温度CT≤T_90m，其中，T_90m为奥氏体发生90％马氏体转变时的温度；对于不同的所述热轧带钢的强度、钢卷卷重及所述热轧带钢厚度，则L＝G/22×75000/(σh)×2.0/h×1250/W，其中，G为钢卷卷重、σ为T_90m时的所述热轧带钢的屈服强度、h为所述热轧带钢厚度、W为所述热轧带钢的宽度。

作为本申请的一种技术方案，在步骤二中，所述热轧带钢的化学成分的重量百分含量为C：0.005～0.80％；Si：0.01～2.0％；Mn：0.01～3.0％；Cr≤1.0％；Cu≤0.5％；Ti+Nb+V+Mo≤1.0％；P≤0.03％；S≤0.01％；N≤0.01％；B≤0.01％；其余为Fe及不可避免的杂质。

此外，本申请提供的一种热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法控制流程图如图1所示，下文结合热轧带钢的扁卷机理阐述采用上述技术方案的原因。需要说明的是，带钢在热轧生产过程中相变完成的位置及阶段分为三个，如图2所示：

(1)带钢处于层流辊道上：为阶段①；

(2)带钢处于夹送辊至卷取机卷筒之间，以及进卷取机后一段时间(如1-3圈带钢范围)，为阶段②；

(3)带钢处于下卷取机后的运输链至钢卷库存储，为阶段③；

带钢在阶段②处于相变阶段时极大概率会产生扁卷(即边卷取边相变的情形)，在阶段①完成相变或者在阶段③开始发生相变均不会发生扁卷。

带钢在阶段②发生相变会产生扁卷的相关机理如下：

(1)带钢卷取时朝钢卷尾端方向的相变膨胀将干扰夹送辊张力，出现卷取失张，如图3；(2)带钢在夹送辊及卷筒之间、以及进卷取机后一段时间(如1-3圈带钢范围)处于相变阶段，带钢产生相变膨胀及相变塑性伸长，这种伸长过程与卷取过程同时进行，造成钢卷难以卷紧，因而层间径向压应力减小，层间摩擦力减小，从而带钢容易发生层间滑移、刚度降低，如附图4。卸卷后，在钢卷自重作用下，钢卷发生扁卷。

钢中大部分合金元素使相变C曲线右移，增加过冷奥氏体的稳定性(Hardenability)，使铁素体、珠光体和贝氏体相变的孕育期延长；钢中合金量越多，一般影响越显著。根据热轧扁卷的机理，通过对带钢的冷却路径进行控制，即通过相变干预使带钢的相变尽可能的避开阶段②是扁卷控制方向，即在层流辊道(阶段①)完成相变或完全在阶段③开始相变。

因此，步骤一中钢卷内径长轴a与短轴b之比≤1.05时钢卷卷形良好，说明带钢在阶段②未发生相变，或者发生少量相变后，由于带钢厚度较厚，内圈刚度较大，支撑了钢卷自重。此时带钢生产工艺产出钢卷卷形可以接受不需要进行调整。当钢卷内径长轴a与短轴b之比＞1.05时，意味着钢卷存在需要控制的扁卷问题。

在步骤二中，提出了基于奥氏体单相区卷取的扁卷控制工艺，首先对钢种的相变温度Ar3温度进行计算或者测量，然后对钢种的CT温度进行逻辑判断，当钢种的CT温度可以设置为高于Ar3+20℃的温度时，意味着此钢种可以进行奥氏体卷取工艺控制带钢在阶段③开始相变。将Ar3+20℃设置为逻辑判断参数的原因是带钢到达卷筒温度T卷筒是比CT更合理且关键的扁卷控制参数，但是目前热轧产线的CT温度计与卷取机还有一段距离，即带钢在CT温度计与卷取机之间还有一段降温过程，因此将CT设置为≥Ar3+20℃使T卷筒≥Ar3，才能防止扁卷发生。但是，由于某些热轧产线的层流段较长，当带钢厚度较薄时(空冷速度大)，即使通过提高终轧温度、提高带钢头部通板速度及轧制速度、层流辊道全长空冷时也无法满足T卷筒≥Ar3，或满足T卷筒略低于Ar3但奥氏体相变率

此时无法通过基于奥氏体单相区卷取的控制工艺来控制扁卷。另外，某些钢种基于组织性能或者表面内氧化程度的要求，CT不能设置为高于Ar3+20℃的温度，这时也无法通过基于奥氏体单相区卷取的控制工艺来控制扁卷。

当无法采用步骤二中所述的基于奥氏体单相区卷取的控制工艺或者采用此工艺无法达到相关条件时，可采用步骤三中所述的基于MT(intermediate temperature，中间温度)控制的中温卷取控制工艺。钢奥氏体等温转变存在转变速度较快的温度区间，即相变C曲线的鼻尖点T_nose附近，通过相变模拟软件计算、热处理手册查询、热模拟试验可得到相关曲线规律(T_nose，孕育期，50％、100％转变时间)，然后通过逻辑判断来确定钢种的MT是否可以设置为MT＝T_nose，如果钢种的组织性能要求允许MT＝T_nose，则可通过此工艺对带钢的冷却路径进行控制，通过前段快冷使带钢快速冷却至铁素体、珠光体或者贝氏体转变鼻尖点T_nose，然后进行空冷一段时间后使带钢在层流辊道完成极大部分奥氏体转变。不同钢种成分、终轧温度及速度、层流及卷取线长度特征、产品规格将会影响带钢到达卷筒的奥氏体相变率

较低的合金成分、较低的终轧速度、较长的层流辊道，较厚的带钢厚度(影响轧制速度)均有利于奥氏体相变率

增加。通过工艺参数调整增大

当

满足

时，说明此工艺可以控制扁卷，可进行扁卷控制工艺的输出。当无法采用基于MT控制的中温卷取扁卷控制工艺时，或者采用该工艺无法满足层流辊道上奥氏体相变率

时，则输出第三种扁卷控制工艺。

采用第三种扁卷控制工艺意味着无法通过相变干预使带钢的相变尽可能的避开阶段②，此时需采用增加钢卷内圈刚度的方式，防止卸卷后钢卷自重的作用下发生扁卷。步骤三中的所述第三种扁卷控制工艺的思路为控制带钢头部一定长度L的卷取温度CT，以≥150℃/s速度冷却带钢头部使CT≤T_90m，T_90m通过Jmatpro软件计算，或者热模拟试验测量。其中L根据带钢强度、卷重及厚度宽度规格确定，L＝G/22×75000/(σh)×2.0/h×1250/W，其中G为卷重(吨)，σ为T_90m时带钢屈服强度(MPa)，也通过Jmatpro软件计算，h为带钢厚度(mm)，W为带钢宽度(mm)；通过头部一定长度的带钢快速冷却进入马氏体区提高带钢的强度，卷取形成高强度芯轴支撑钢卷自重。

本申请的有益效果：

本申请的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法中，其为基于热轧产线层流辊道长度特征、钢种成分及厚度规格、带钢冷却条件的扁卷失效柔性化控制方法；该方法根据钢种相变规律、带钢温度及速度、产线层流辊道长度等参数可柔性化选择基于奥氏体单相区卷取的扁卷控制工艺或者基于中间温度控制的扁卷控制工艺，通过对奥氏体的相变率进行调控使带钢在夹送辊至卷取机卷筒后一段时间这个阶段不处于相变进程从而控制扁卷。并且，其还提供了一种钢卷内圈刚度法，通过提高一定厚度的钢卷内圈刚度，形成高强度芯轴支撑钢卷重量。此外，该方法提供的扁卷柔性化控制方法适用于不同的热轧产线，对不同钢种级别、厚度规格进行全面覆盖，适应性强，可降低扁卷导致的成材率及质量降级损失。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法流程图；

图2为本申请第一实施例提供的带钢在热轧生产过程中相变完成的不同位置及不同阶段示意图；

图3为本申请第一实施例提供的扁卷机理中的相变膨胀干扰夹送辊张力示意图；

图4为本申请第一实施例提供的扁卷机理中的相变膨胀及相变塑性伸长导致卷取失张示意图；

图5为本申请第一实施例提供的生产产线的层流辊道长度特征示意图；

图6为本申请第一实施例提供的22MnB5的CCT曲线示意图；

图7为本申请第三实施例提供的HR980QP的TTT曲线示意图。

图标：1-带钢；2-卷取机。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

第一实施例：

生产钢种：22MnB5，带钢1的化学成分(wt.％)如表1所示，其余为Fe及不可避免的杂质；生产产线层流辊道长度特征如图5及表2所示，带钢1厚度规格从1.0mm到4.0mm。

表1：22MnB5化学成分(wt.％)

C	Si	Mn	P	S	N	Cr	B	Alt
									0.22	0.25	1.40	0.008	0.002	0.004	0.20	0.004	0.04

表2：热轧产线层流辊道长度特征

产线类别	L	ΔL1	ΔL2	ΔL3
					CSP产线	90m	12m	21m	30m

步骤一：对22MnB5钢种扁卷状况分厚度规格进行评估，如表3所示。该钢种≥1.2mm规格在产线已有生产，对钢卷内径进行测量，并对内径尺寸进行逻辑判断，当钢卷内径长轴a与短轴b之比≤1.05时，说明钢卷卷形良好，直接输出原生产工艺；当钢卷内径长轴a与短轴b之比＞1.05时，意味着钢卷存在需要控制的扁卷问题。1.0mm规格钢卷未生产，但规格越薄，扁卷风险变大。对于22MnB5钢，≤2.0mm规格采用原层流冷却工艺时发生扁卷，需要进行优化控制；≤2.0mm规格22MnB5钢种进入步骤二中的操作；

表3：22MnB5扁卷状况评估

步骤2：首先对22MnB5的相变温度Ar3温度进行测量，通过热模拟实验测得Ar3＝710℃，如图6的CCT曲线；然后进行CT温度设置的逻辑判断，由于22MnB5钢的最终性能由后工序热成形确定，其对表面内氧化也有较高的容忍度，因此其CT温度可以设置为高于710+20℃的温度。

以730℃为CT目标值进行层流冷却控制，根据温度-时间曲线利用相变模拟软件(如JMatPro)计算带钢1到卷取机2卷筒时的奥氏体相变率

通过调整终轧温度及轧制速度，选取卷取机2(即不同精轧出口至卷取机2距离)等参数使带钢1到达卷筒温度尽量≥710℃，使奥氏体相变率

减小。之后进行奥氏体相变率

的逻辑判断，如表4，可以看出同一带钢1厚度条件下选择不同的卷取机2，带钢1到达卷筒时奥氏体相变率不同；当

满足

输出第一种扁卷控制工艺，如表5，可以看出通过基于奥氏体单相区卷取的控制工艺可以控制22MnB5带钢1扁卷。

表4：22MnB5工艺优化相变模拟计算结果及卷形控制实绩

表5：22MnB5输出扁卷控制工艺

第二实施例：

生产钢种：65Mn，带钢1的化学成分(wt.％)如表6所示，其余为Fe及不可避免的杂质。生产产线特征如图5及表2所示，带钢1厚度规格从1.4mm到4.0mm。

表6：带钢1化学成分(wt.％)

C

Si

Mn

P

S

N

Alt

0.66

0.20

1.00

≤0.012

≤0.005

0.005

0.03

步骤一：对65Mn钢种扁卷状况分厚度规格进行评估，如表7所示。该钢种≥2.0mm规格在产线已有生产，对钢卷内径进行测量，并对内径尺寸进行逻辑判断；当钢卷内径长轴a与短轴b之比≤1.05时，说明钢卷卷形良好，直接输出原生产工艺；当钢卷内径长轴a与短轴b之比＞1.05时，意味着钢卷存在需要控制的扁卷问题；对于65Mn钢，≤2.0mm规格采用原层流冷却工艺时发生扁卷，需要进行控制；≤2.0mm规格则进入步骤二中进行操作；

步骤二：首先对65Mn的相变温度Ar3温度进行测量，通过相变模拟软件测得Ar3＝715℃；然后进行CT温度设置的逻辑判断，由于65Mn钢用户后续进行薄规格冷轧，高温卷取钢卷头中尾性能波动较大，存在断带风险，因此CT温度在这种情况下不能设置为CT＝Ar3+20℃。当无法采用步骤二所述基于奥氏体单相区卷取的扁卷工艺时，可采用步骤三中的基于MT控制的中温卷取控制工艺。

表7：65Mn扁卷状况评估

步骤三：通过热模拟试验获得65Mn奥氏体的等温转变规律，获得珠光体转变鼻尖点温度T_nose＝570℃。由于相变温度较低时强度较高，因此对带钢1采用分段冷却方式，以大冷速策略快冷至鼻尖上部MT＝570～610℃，然后空冷，不对CT进行控制。结合钢种终轧温度及速度、层流及卷取线长度特征、产品规格计算65Mn带钢1到达卷取机2卷筒时的相变率

如表8所示；通过工艺参数调整增大

然后进行奥氏体相变率

的逻辑判断。当层流辊道相变率较大时，相变潜热释放使带钢1温度升高，CT自然演变后高于MT。当

满足

时，输出第二种扁卷控制工艺，如表9所示；可以看出通过基于MT控制的中温卷取控制工艺可以控制65Mn带钢1扁卷。

表8：65Mn工艺优化相变模拟计算结果及卷形控制实绩

表9：65Mn输出扁卷控制工艺

第三实施例：

生产钢种：HR980QP；带钢1的化学成分(wt.％)如表10所示，其余为Fe及不可避免的杂质；生产产线特征如图5及表2所示，带钢1厚度规格从1.4mm到4.0mm，宽度从1000到1600mm。

表10：HR980QP带钢1化学成分(wt.％)

C	Si	Mn	P	S	N	Alt
							0.19	1.82	1.91	0.008	0.002	0.004	0.03

步骤一：对HR980QP钢种扁卷状况分厚度规格进行评估，如表11所示。该钢种≥1.4mm规格在产线已有生产，对钢卷内径进行测量，并对内径尺寸进行逻辑判断；当钢卷内径长轴a与短轴b之比≤1.05时，说明钢卷卷形良好，直接输出原生产工艺；当钢卷内径长轴a与短轴b之比>1.05时，意味着钢卷存在需要控制的扁卷问题；≤2.0mm规格HR980QP钢种进入步骤二中的操作；

步骤二：首先对HR980QP的相变温度Ar3温度进行经验公式计算，算得Ar3＝727℃；然后进行CT温度设置的逻辑判断，由于HR980QP钢的后工序进行冷轧镀锌，其表面对内氧化不能接受，因此其CT温度不能设置为高于727+20℃的温度。

表11：HR980QP扁卷状况评估

步骤三：通过相变软件模拟获得HR980QP奥氏体的等温转变规律，如图7，获得珠光体鼻尖点温度T_nose＝580℃。对带钢1采用分段冷却方式，以大冷速策略快冷至MT＝580～600℃。基于内氧化及性能控制的要求，CT被限制在500℃。因此冷却至MT后空冷一段时间，然后水冷至500℃卷取，结合钢种终轧温度及速度、层流及卷取线长度特征、产品规格计算HR980QP带钢1到达卷取机2卷筒时的奥氏体相变率

如表12；因此，HR980QP钢种受相变规律及CT温度限制，采用基于MT控制的中温卷取工艺无法控制扁卷。

表12：HR980QP工艺优化及相变模拟计算结果及卷形控制实绩

步骤四：采用步骤4意味着无法通过相变干预使HR980QP带钢1的相变尽可能的避开阶段②，此时需采用增加钢卷内圈刚度的方式，防止卸卷后钢卷自重的作用下发生扁卷。首先通过相变模拟计算软件计算得出T_90m＝245℃，此温度下钢屈服强度σ＝644MPa，然后将带钢1头部处长度为L的一段快冷至CT，使CT≤T_90m，L＝G/22×75000/(σh)×2.0/h×1250/W，其中G为卷重(吨)，σ为T_90m时带钢1屈服强度(MPa)，h为带钢1厚度(mm)，W为带钢1宽度(mm)；可以看出通过内圈刚度法可以控制HR980QP带钢1扁卷。

表13：HR980QP卷取控制工艺及卷形控制实绩

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，输入钢种，并区分厚度规格对所述钢种的扁卷状况进行评估：若所述钢种是新钢种，则进行步骤二中的操作；若所述钢种已进行过生产，则对钢卷的内径进行测量并进行所述钢卷的内径尺寸的逻辑判断，当所述钢卷的内径的长轴a与短轴b之比小于1.05时，则所述钢卷卷形良好，则输出原生产工艺；当所述钢卷的内径的长轴a与短轴b之比大于或等于1.05时，则所述钢卷存在需要控制的扁卷问题，则进行步骤二中的操作；

步骤二，对所述钢种的相变温度中的钢冷却时奥氏体向铁素体转变的开始温度Ar3温度进行计算或者测量：当所述钢种的卷取温度可以设置为高于Ar3+20℃的温度时，则以Ar3+20℃为卷取温度目标值计算热轧带钢到卷取机卷筒时的奥氏体相变率

通过调整所述热轧带钢在热轧过程中的多个参数来使奥氏体相变率

减小，并对奥氏体相变率

进行逻辑判断；当奥氏体相变率

时，则输出第一种扁卷控制工艺；当奥氏体相变率

时，则进行步骤三中的操作；

步骤三，通过软件模拟或热模拟试验获得奥氏体的等温转变规律，对所述热轧带钢采用分段冷却方式进行冷却，通过快冷方式使所述热轧带钢快速冷却至所述热轧带钢等温转变曲线中铁素体、珠光体或者贝氏体转变鼻尖点T_nose，并计算所述热轧带钢到达所述卷取机卷筒时的奥氏体相变率

通过工艺参数调整增大奥氏体相变率

并进行奥氏体相变率

的逻辑判断，当奥氏体相变率

时，输出第二种扁卷控制工艺；当奥氏体相变率

时，则输出第三种扁卷控制工艺。

2.根据权利要求1所述的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，在步骤二中，所述钢种的奥氏体向铁素体转变的开始温度Ar3温度采用经验公式计算或相变模拟软件计算，其中，经验公式为Ar3＝901-325×C％+33×Si％+290×P％+45×Al％-92×Mn％-48×Cr％。

3.根据权利要求1所述的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，在步骤二中，所述钢种的Ar3通过热模拟试验进行测量。

4.根据权利要求1所述的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，在步骤二中，所述奥氏体相变率

通过结合钢种终轧温度及终轧速度、层流及卷取线长度特征、产品厚度规格进行计算。

5.根据权利要求1所述的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，在步骤三中，所述奥氏体相变率

通过结合钢种终轧温度及终轧速度、层流及卷取线长度特征、产品厚度规格进行计算。

6.根据权利要求5所述的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，在步骤二中，通过调整所述热轧带钢的终轧温度、所述热轧带钢的轧制速度以及所述热轧带钢由精轧出口处至所述卷取机的距离的参数来减小奥氏体相变率

且所述第一种扁卷控制工艺中输出的所述热轧带钢的终轧温度、所述热轧带钢的轧制速度以及所述热轧带钢由精轧出口处至所述卷取机的距离的参数均满足所述热轧带钢到所述卷筒的温度T_卷筒≥Ar3，或T_卷筒＜Ar3且奥氏体相变率

7.根据权利要求1所述的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，在步骤三中，所述第二种扁卷控制工艺为对所述热轧带钢采用分段冷却方式并通过快冷使所述热轧带钢快速冷却至所述带钢等温转变曲线中铁素体、珠光体或者贝氏体转变鼻尖点T_nose，使带钢奥氏体在层流辊道上的相变率达到最高，且所述第二种扁卷控制工艺中输出的轧制速度、中间冷却温度、选用的所述卷取机均满足所述热轧带钢到所述卷筒时奥氏体相变率

8.根据权利要求1所述的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，在步骤三中，所述第三种扁卷控制工艺为控制所述热轧带钢头部长度为L处的卷取温度CT，并以≥150℃/s的温度将所述热轧带钢快速冷却至奥氏体发生马氏体转变的温度区间，且使卷取温度CT≤T_90m，其中，T_90m为奥氏体发生90％马氏体转变时的温度；对于不同的所述热轧带钢的强度、钢卷卷重及所述热轧带钢厚度，则L＝G/22×75000/(σh)×2.0/h×1250/W，其中，G为钢卷卷重、σ为T_90m时的所述热轧带钢的屈服强度、h为所述热轧带钢厚度、W为所述热轧带钢的宽度。

9.根据权利要求1所述的热轧带钢扁卷失效的柔性化控制方法，其特征在于，在步骤二中，所述热轧带钢的化学成分的重量百分含量为C：0.005～0.80％；Si：0.01～2.0％；Mn：0.01～3.0％；Cr≤1.0％；Cu≤0.5％；Ti+Nb+V+Mo≤1.0％；P≤0.03％；S≤0.01％；N≤0.01％；B≤0.01％；其余为Fe及不可避免的杂质。

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