一种正火钢的生产方法 |
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| 申请号 | CN201710428986.6 | 申请日 | 2017-06-08 | 公开(公告)号 | CN107326162A | 公开(公告)日 | 2017-11-07 |
| 申请人 | 舞阳钢铁有限责任公司; | 发明人 | 李志琼; 马驰; 邓东生; 雷钧皓; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种正火 钢 的生产方法，其包括加热、 轧制 、 水 冷和 热处理 工序，所述轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段的轧制 温度 为1050～1100℃，道次压下率11～13%，累计压下率为50%；第二阶段的开轧温度900～910℃，累计压下率为70%；所述水冷工序：采用ACC进行在线冷却，返红 温度控制 为700～750℃；钢板下线后堆垛缓冷24小时及以上；所述热处理工序：正火温度为890～910℃，加热系数1.0～1.3min/mm钢板厚度；正火后空冷。本方法通过对正火钢前部的控轧和控冷工艺的控制，在钢板轧制态基体性能良好的 基础 上，缩短热处理在炉时间，由2.0～2.2min/mm缩短为1.0～1.3min/mm；在保证钢板满足技术标准要求的前提下，解放热处理炉生产压 力 ，释放了产能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种正火钢的生产方法，其包括加热、轧制、水冷和热处理工序，其特征在于：所述轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段的轧制温度为1050～1100℃，道次压下率11～13%，累计压下率为50%；第二阶段的开轧温度900～910℃，累计压下率为70%； |
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| 说明书全文 | 一种正火钢的生产方法技术领域背景技术[0002] 目前钢材市场竞争越来越激烈，缩短合同交货期、降低成本、提高钢板质量是钢企工作中心。正火钢是经正火处理后的钢，其强化途径是：固溶强化+弥散相强化，它是在热轧钢的基础上加上V、Ti、Nb通过形成弥散相来进一步提高强度，所以它的屈服强度要比热轧钢的高；具有便宜，综合机械性能好等特点。常见的正火钢有德标19Mn6、国标Q345R和欧标P355GH等。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种能有效的提升热处理产能的正火钢的生产方法。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括加热、轧制、水冷和热处理工序，所述轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段的轧制温度为1050～1100℃，道次压下率11～13%，累计压下率为50%；第二阶段的开轧温度900～910℃，累计压下率为70%；所述水冷工序：采用ACC进行在线冷却，返红温度控制为700～750℃；钢板下线后堆垛缓冷24小时及以上； 所述热处理工序：正火温度为890～910℃，加热系数1.0～1.3min/mm钢板厚度；正火后空冷。 [0006] 本发明所述加热工序：最高加热温度为1230～1250℃，总加热时间为11～13min/mm。 [0007] 本发明所述轧制工序中，轧后钢板厚度为8～100mm。 [0008] 本发明所述正火钢化学成分的重量百分含量为：C 0.17%～0.19%，Si 0.25%～0.45%，Mn 1.40%～1.55%，P≤0.015%，S≤0.002%，Nb 0.02%～0.04%，Al 0.02%～0.05%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0009] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过对正火钢前部的控轧和控冷工艺的控制，在钢板轧制态基体性能良好的基础上，缩短热处理在炉时间，由2.0～2.2min/mm缩短为1.0～1.3min/mm；在保证钢板满足技术标准要求的前提下，解放了热处理炉生产压力，释放了产能。本发明的正火钢板性能良好，符合标准要求，同时提高了热处理炉产能，缩短了合同交货期。 具体实施方式[0010] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 [0011] 本正火钢的生产方法包括加热、轧制、水冷和热处理工序，各工序的工艺如下所述：（1）加热工序：正火钢铸坯在连续炉内加热，最高加热温度为1230～125℃，总加热时间为11～13min/mm铸坯厚度。 [0012] （2）轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺，分两个阶段进行轧制，第一阶段为奥氏体再结晶阶段，轧制温度为1050～1100℃，道次压下率11～13%，累计压下率为50%；第二阶段为奥氏体非再结晶阶段，开轧温度900～910℃，在这一阶段内，奥氏体晶粒被拉长，在伸长而未再结晶的奥氏体内形成高密度形变孪晶和形变带，同时微合金碳、氮化物因形变诱导析出，因而增加了铁素体的形核位置，细化了铁素体晶粒，故此阶段压下率应尽量大，累计压下率为70%，轧制后得到半成品钢板。上述工艺中，粗轧阶段钢板进行大压下轧制，较少轧制道次，尽可能利用钢板高温状态下轧制力较大的原理，累积细化钢板晶粒度。 [0013] （3）水冷工序：经轧制后的钢板在ACC快速冷却装置进行在线冷却，返红温度控制为700～750℃；钢板下线后堆垛缓冷24小时及以上，防止钢板内应力来不及释放而形成内裂纹。控制钢板返红温度，可使得钢板组织以P+F为主，表面得到一定量的贝氏体层，提高钢板强韧性。 [0014] （4）热处理工序：正火温度为890～910℃，加热系数1.0～1.3min/mm；正火后空冷。经上述轧制、水冷工序后，钢板轧制态的基体性能良好，即可缩短钢板正火加热时间。 [0015] （5）本方法适用于20#、35#、45#/C45E、DH32、Q245R、P265GH、P295GH、A516Gr60、Q345B/C/D、DH36、Q345R、Q370R、Q370qC、Q460C、P460NL、SM570、A516Gr70、S355系列等正火钢，钢板规格8～100mm；所得正火钢板的性能情况为：屈服强度381～486Mpa、抗拉强度543～630Mpa，冲击性能良好，符合标准要求。 [0016] 对钢板轧制态以及正火态取样对比发现，轧制态钢板组织类型为F+P，F含量在60%。钢板表层有3mm左右的B层，钢板组织细小，晶粒度在9级附近。钢板强度高于标准值，延伸率20%以上，冲击韧性较高，均值100J以上。正火态钢板组织类型为F+P，F含量在65%。钢板组织细小，晶粒度在9.5级附近。总体来说，正火后钢板性能良好，延伸率在22%以上，强度符合标准，冲击韧性较好，厚拉性能符合Z35要求。 [0017] 实施例1：本正火钢的生产方法采用下述具体工艺。 [0018] 所述正火钢的钢种为Q345R，成分配比（wt）：C 0.18%，Si 0.27%，Mn 1.40%，P 0.014%，S 0.002%，Nb 0.025%，Al 0.039%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0019] 生产工艺：铸坯在连续炉内加热，最高加热温度为1240℃，总加热时间为12min/mm。采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段轧制温度为1080℃，道次压下率12%，累计压下率为50%；第二阶段开轧温度905℃，累计压下率为70%。经轧制后的钢板在ACC进行在线冷却，返红温度控制为730℃；钢板下线后堆垛缓冷24小时。热处理工序中，正火温度为900℃，加热系数1.2min/mm；正火后空冷。 [0020] 本实施例所述正火钢板的厚度为30mm，轧制后未进行热处理前的力学性能为：屈服强度534MPa，抗拉强度666MPa，延伸率20.5，0℃时的冲击功为152J、153J、122J，晶粒度8.5，组织类型F+P，带状组织1.5；热处理后的力学性能为：屈服强度406MPa，抗拉强度 567MPa，延伸率32，0℃时的冲击功为260J、259J、232J，晶粒度9.0，组织类型F+P，带状组织 1.0。 [0021] 实施例2：本正火钢的生产方法采用下述具体工艺。 [0022] 所述正火钢的钢种为Q345R，成分配比（wt）：C 0.17%，Si 0.25%，Mn 1.45%，P 0.013%，S 0.002%，Nb 0.02%，Al 0.042%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0023] 生产工艺：铸坯在连续炉内加热，最高加热温度为1250℃，总加热时间为12min/mm。采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段轧制温度为1100℃，道次压下率13%，累计压下率为50%；第二阶段开轧温度900℃，累计压下率为70%。经轧制后的钢板在ACC进行在线冷却，返红温度控制为735℃；钢板下线后堆垛缓冷25小时。热处理工序中，正火温度为890℃，加热系数1.2min/mm；正火后空冷。 [0024] 本实施例所述正火钢板的厚度为32mm，轧制后未进行热处理前的力学性能为：屈服强度443MPa，抗拉强度603MPa，延伸率23.5，0℃时的冲击功为153J、134J、117J，晶粒度8.5，组织类型F+P，带状组织1.5；热处理后的力学性能为：屈服强度486MPa，抗拉强度 630MPa，延伸率25，0℃时的冲击功为203J、207J、190J，晶粒度9.0，组织类型F+P，带状组织 1.5。 [0025] 实施例3：本正火钢的生产方法采用下述具体工艺。 [0026] 所述正火钢的钢种为P355GH，成分配比（wt）：C 0.19%，Si 0.32%，Mn 1.50%，P 0.015%，S 0.002%，Nb 0.023%，Al 0.038%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0027] 生产工艺：铸坯在连续炉内加热，最高加热温度为1230℃，总加热时间为12min/mm。采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段轧制温度为1050℃，道次压下率11%，累计压下率为50%；第二阶段开轧温度910℃，累计压下率为70%。经轧制后的钢板在ACC进行在线冷却，返红温度控制为750℃；钢板下线后堆垛缓冷24小时。热处理工序中，正火温度为900℃，加热系数1.0min/mm；正火后空冷。 [0028] 本实施例所述正火钢板的厚度为10mm，轧制后未进行热处理前的力学性能为：屈服强度459MPa，抗拉强度592MPa，延伸率26，-20℃时的冲击功为100J、104J、88J，晶粒度10.0，组织类型F+P，带状组织2.5；热处理后的力学性能为：屈服强度412MPa，抗拉强度 543MPa，延伸率26，0℃时的冲击功为112J、129J、145J，晶粒度10.0，组织类型F+P，带状组织 1.5。 [0029] 实施例4：本正火钢的生产方法采用下述具体工艺。 [0030] 所述正火钢的钢种为Q345B，成分配比（wt）：C 0.17%，Si 0.45%，Mn 1.55%，P 0.012%，S 0.001%，Nb 0.02%，Al 0.05%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0031] 生产工艺：铸坯在连续炉内加热，最高加热温度为1250℃，总加热时间为13min/mm。采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段轧制温度为1090℃，道次压下率12%，累计压下率为50%；第二阶段开轧温度905℃，累计压下率为70%。经轧制后的钢板在ACC进行在线冷却，返红温度控制为700℃；钢板下线后堆垛缓冷30小时。热处理工序中，正火温度为900℃，加热系数1.3min/mm；正火后空冷。 [0032] 本实施例所述正火钢板的厚度为100mm，轧制后未进行热处理前的力学性能为：屈服强度430MPa，抗拉强度590MPa，延伸率24，-20℃时的冲击功为105J、104J、88J，晶粒度10.0，组织类型F+P，带状组织2.5；热处理后的力学性能为：屈服强度370MPa，抗拉强度 551MPa，延伸率26，0℃时的冲击功为112J、129J、130J，晶粒度10.0，组织类型F+P，带状组织 1.5。 [0033] 实施例5：本正火钢的生产方法采用下述具体工艺。 [0034] 所述正火钢的钢种为Q345C，成分配比（wt）：C 0.18%，Si 0.39%，Mn 1.55%，P 0.013%，S 0.002%，Nb 0.04%，Al 0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0035] 生产工艺：铸坯在连续炉内加热，最高加热温度为1235℃，总加热时间为11min/mm。采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段轧制温度为1100℃，道次压下率13%，累计压下率为50%；第二阶段开轧温度910℃，累计压下率为70%。经轧制后的钢板在ACC进行在线冷却，返红温度控制为720℃；钢板下线后堆垛缓冷25小时。热处理工序中，正火温度为910℃，加热系数1.1min/mm；正火后空冷。 [0036] 本实施例所述正火钢板的厚度为60mm，轧制后未进行热处理前的力学性能为：屈服强度447MPa，抗拉强度592MPa，延伸率25，-20℃时的冲击功为90、104J、88J，晶粒度10.0，组织类型F+P，带状组织2.5；热处理后的力学性能为：屈服强度385MPa，抗拉强度547MPa，延伸率25，0℃时的冲击功为112J、129J、105J，晶粒度10.0，组织类型F+P，带状组织1.5。 |
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