專利名稱：一種降低低碳鋼盤條粗晶組織的熱軋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種降低低碳鋼盤條粗晶組織的熱軋方法，適用于高速線材廠優(yōu)化低碳鋼盤條的生產(chǎn)エ藝，提高盤條的綜合力學性能和深加工性倉^:。
背景技術(shù)：
為了提高低碳鋼的深加工能力，除了表面質(zhì)量控制、尺寸精度控制外，組織性能的優(yōu)化一直是高線廠關(guān)注的重點。而組織性能優(yōu)化中除了盤條晶粒度控制、屈強比控制外、析出物外，整個截面組織的均勻性以及異常硬相組織的控制是軋鋼エ藝研究的主要方面。截面組織的均勻性不僅可以提高材料均勻變形能力，而且等軸晶粒的塑性協(xié)調(diào)變形作用可以有效的降低鋼絲的拉拔應(yīng)力和溫度，同時降低動態(tài)時效脆化作用，從而提高拉拔極限，降低斷絲率；另一方面對于冷鐓鋼，尤其是粗晶組織，會促進冷鐓過程中表面的開裂，所以，粗晶組織的控制對于低碳鋼來說是ー種有害組織。在低碳冷鐓鋼盤條開發(fā)領(lǐng)域，眾多科研人員對表面粗晶組織進行了分析研究，發(fā)現(xiàn)低碳冷鐓鋼的粗晶組織往往伴隨有魏氏組織，或者說低碳冷鐓鋼的粗晶組織就是表面魏氏組織，艾星輝等在“SWRCH22A冷鐓鋼線材拉拔斷裂分析”中提出控制盤條吐絲后的冷卻速率，來降低魏氏組織出現(xiàn)的幾率；廖琳琳在“冷鐓鋼SWRCH22A軋制エ藝的開發(fā)”中提出對22A粗晶組織進行了深入分析，提出通過優(yōu)化加熱爐エ藝、軋制エ藝、控冷エ藝來一直表面粗晶和魏氏組織的方法，其中在軋制エ藝中提出低溫精軋和控制輥縫、壓下量的思路，但沒有提出具體解決的エ藝參數(shù)；程方在“大型連桿分模面混晶及粗晶魏氏組織”對混晶和粗晶進行了有針對性的分析，提出了臨界形變量的概念，將粗晶產(chǎn)生的根本原因歸結(jié)到粗大的形變奧氏體的遺傳作用，以及特定的孔型造成的截面形變不均勻；而宋卓斐等人通過模擬的方法，在“棒材熱連軋橢圓ー圓孔型應(yīng)變分布的有限元模擬”提出了軋輥和紅坯軋制過程中，由于輥環(huán)對紅坯激冷作用，在表面形成剛塑性交界面和剛性變形區(qū)，說明表面的形變量并不是截面中變形量最大的區(qū)域，從根本上改變了傳統(tǒng)觀點對表面形變量大于心部的認識，而且也支持了粗晶組織是粗大奧氏體晶粒遺傳組織的觀點。通過大量的實驗和資料分析，雖然大量文獻都認為魏氏組織產(chǎn)生的原因是吐絲后冷速太快或者粗大奧氏體晶粒遺傳，但是對于方坯和橢圓-圓形高線孔型軋制條件，低碳鋼盤條粗晶組織產(chǎn)生的根本原因有以下幾方面第一軋制溫度高或者在部分再結(jié)晶區(qū)間軋制，軋后晶粒異常長大造成粗大的奧氏體晶粒，組織遺傳造成盤條表面粗晶和魏氏組織；第二 預(yù)精軋和精軋過程，輥環(huán)對紅坯表面激冷，造成軋制過程中表面溫度極低，形成剛塑性交界面和剛性變形區(qū)，一方面抑制了軋制形變的滲透，造成表面形變量的積累不夠，不能保證動態(tài)再結(jié)晶和亞動態(tài)再結(jié)晶的組織細化作用，另ー方面，道次間的溫度恢復(fù)過程，造成紅坯心部熱量向外傳導，表面的剛塑性交界面和剛性變形區(qū)溫度升高，從而在軋制道次間發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶，這種靜態(tài)再結(jié)晶直接導致特定取向的奧氏體晶粒發(fā)生異常長大，造成表面粗晶，如圖4中間坯料的表面附近的組織形態(tài)；第三輥縫設(shè)置不合理，造成預(yù)精軋和精軋過程中坯料的欠充滿，在輥縫位置的坯料表面形變量嚴重不夠，造成粗大的奧氏體晶粒，超低碳鋼和低碳冷鐓鋼盤條表面欠充滿的輥縫位置半月牙狀的粗晶組織。本發(fā)明的創(chuàng)新點在于，在深入分析了低碳鋼盤條粗晶形態(tài)特征的基礎(chǔ)上，密切結(jié)合低碳鋼方坯的軋制孔型特點，提出了粗大奧氏體晶粒對室溫組織的遺傳性，而且將紅坯軋制過程的表面剛塑性交界面和剛性變形區(qū)帶來的表面再結(jié)晶機制不同造成粗晶的思路引入到盤條粗晶控制方法中，更結(jié)合目前高線廠對輥縫調(diào)節(jié)上的不 嚴謹性，提出欠充滿雖然可以降低耳子和折疊出現(xiàn)的幾率，但卻極易造成表面粗晶織的出現(xiàn)，思路明確，有依據(jù)可查，但卻是多方面綜合分析和創(chuàng)新性エ藝方法，明確提出了高線廠開發(fā)低碳鋼過程的控制表面粗晶組織的關(guān)鍵操作要點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種降低低碳鋼盤條粗晶組織的熱軋方法，降低低碳鋼拉絲用盤條和冷鐓鋼盤條粗晶組織，解決了材料表面組織的不均勻性，優(yōu)化了低碳鋼盤條的綜合力學性能。本發(fā)明的エ藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)為I、預(yù)精軋溫度控制在930-950 V ；預(yù)精軋形變是控制坯料截面形變奧氏體組織均勻的關(guān)鍵，形變量太高，造成粗大的奧氏體晶粒，軋后很容易在界面產(chǎn)生大面積的粗晶魏氏組織；形變溫度低，落入部分再結(jié)晶區(qū)間，很容易造成混晶；預(yù)精軋只有控制在930-950°C溫度區(qū)間，才可以獲得較為均勻細小的形變奧氏體組織。2、控制預(yù)精軋各道次輥縫大小，保證孔型充滿度控制在0. 9-0. 95 ；輥縫大小嚴重影響紅坯的充滿度，輥縫設(shè)計太小會造成耳子，從而出現(xiàn)盤條嚴重的表面質(zhì)量，輥縫設(shè)計太大，就會出現(xiàn)孔型欠充滿，表現(xiàn)在成品盤條上，就是會出現(xiàn)橢圓度超差，局部變形量不夠，這一位置處于形變量嚴重不足的位置，出現(xiàn)粗大的奧氏體晶粒而造成室溫盤條組織的粗大3、精軋入口溫度控制在920_950°C，獲得均勻細小的奧氏體組織；精軋入口溫度的控制和預(yù)精軋エ藝控制思路相仿，都是控制動態(tài)結(jié)晶區(qū)間，不同再結(jié)晶區(qū)間的粗晶組織形態(tài)不同4、精軋后，開啟2、3、4號水箱，吐絲溫度控制在880_900°C ；精軋后水冷主要是控制吐絲溫度，防止精軋溫升后，紅坯溫度過高，造成組織異常長大，而產(chǎn)生粗晶，而吐絲溫度控制控制在880-900で，可以很好的降低粗晶的出現(xiàn)。優(yōu)化預(yù)精軋后和精軋前水箱的冷卻エ藝，精軋入口紅坯表面和心部溫差控制在30-40 0C o控制精軋入口紅坯表面和心部溫差，主要是防止紅坯表面在與軋輥接觸吋，表面溫度快速降低，而出現(xiàn)剛塑性交界面和剛性變形區(qū)，從而造成表面發(fā)生二次再結(jié)晶，這一方面取決于軋制速度，另ー方面受軋線各機架間距離影響，預(yù)精軋和精軋間水冷線長度12. 4米，布置兩個水箱，1#水箱降溫35-40°C，2#水箱降溫15-20°C，2#水箱距離精軋入ロ為12米，保證表面溫度充分恢復(fù)，提高溫度均勻性。本發(fā)明的優(yōu)點在于，可以有效的控制超低碳鋼拔絲用盤條和冷鐓鋼盤條的粗晶組織，大大提高盤條的拉拔極限和冷鐓性能，非常適合高線廠低碳鋼盤條組織性能的優(yōu)化。


圖I為低碳鋼22A盤條950_980°C高溫溫度區(qū)間形變，造成的粗大奧氏體，室溫組織出現(xiàn)大量的粗晶魏氏組織。圖2為低碳鋼22A盤條880_920°C部分再結(jié)晶區(qū)間軋制造成的混晶。圖3為低碳鋼22A盤條920_950°C精軋溫度區(qū)間的室溫均勻組織。圖4為低碳鋼M6盤條邊部粗晶組織?！D5為低碳鋼M6盤條組織中的混晶。圖6為低碳鋼M6軋制溫度過高，形變奧氏體組織異常長大遺傳，造成的心部粗晶組織。
具體實施例方式實施例I在首鋼開發(fā)規(guī)格6. 5mm的冷鐓鋼22A盤條中得到應(yīng)用，具體步驟為a.預(yù)精軋溫度控制在930°C ;b.控制預(yù)精軋各道次輥縫大小，保證孔型充滿度控制在0. 9 ；c.精軋入口溫度控制在920°C，獲得均勻細小的奧氏體組織；d.精軋后，采用合適的水冷エ藝，吐絲溫度控制在880°C ;e.精軋入口紅坯表面和心部溫差控制在40°C。實施例2在首鋼開發(fā)規(guī)格6. 5mm的超低碳M6盤條中得到應(yīng)用，具體步驟為a.預(yù)精軋溫度控制在950°C ；b.控制預(yù)精軋各道次輥縫大小，保證孔型充滿度控制在0. 95 ；c.精軋入口溫度控制在940°C，獲得均勻細小的奧氏體組織；d.精軋后，采用合適的水冷エ藝，吐絲溫度控制在900°C ;e.精軋入口紅坯表面和心部溫差控制在30°C。
權(quán)利要求
1.一種降低低碳鋼盤條粗晶組織的熱軋方法，工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)為 a.預(yù)精軋溫度控制在930-950°C； b.控制預(yù)精軋各道次輥縫大小，保證孔型充滿度控制在0.9-0. 95 c.精軋入口溫度控制在920-950°C，獲得均勻細小的奧氏體組織； d.吐絲溫度控制在880-900°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的解決低碳鋼盤條粗晶組織的熱軋方法，其特征在于，精軋入口紅坯表面和心部溫差控制在30-40°C。
全文摘要
一種降低低碳鋼盤條粗晶組織的熱軋方法，屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域。工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)為預(yù)精軋溫度控制在930-950℃； 控制預(yù)精軋各道次輥縫大小，保證孔型充滿度控制在0.9-0.95； 精軋入口溫度控制在920-950℃，獲得均勻細小的奧氏體組織；吐絲溫度控制在880-900℃。優(yōu)化預(yù)精軋后和精軋前水箱的冷卻工藝，控制精軋入口紅坯表面和心部溫差，避免盤條軋制過程中，形成剛性變形區(qū)。優(yōu)點在于，可以有效的控制超低碳鋼拔絲用盤條和冷鐓鋼盤條的粗晶組織，大大提高盤條的拉拔極限和冷鐓性能，非常適合高線廠低碳鋼盤條組織性能的優(yōu)化。
文檔編號B21B1/16GK102784799SQ20121020151
公開日2012年11月21日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者佟倩, 史昌, 李三凱, 李舒笳, 王麗萍, 王坤, 王猛, 王立峰, 羅志俊 申請人:首鋼總公司