專利名稱：一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼材加工方法技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法， 特別適用于消除屈服強(qiáng)度大于600MPa的高強(qiáng)鋼的軋制過程、層流冷卻過程及其巻取 和后續(xù)冷卻過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力導(dǎo)致的潛在板形缺陷，改善熱軋高強(qiáng)鋼板形質(zhì)量。
背景技術(shù)：
熱軋帶鋼極形是用戶要求越來越高的一個質(zhì)量指標(biāo)，影晌帶材開平、切割下料及 后續(xù)焊接過程的加工效率及其最終的產(chǎn)品質(zhì)量。嚴(yán)重的板形缺陷可能導(dǎo)致用戶使用時 候延遲生產(chǎn)、損傷加工設(shè)備、焊接困難等問題。尤其是船板、高強(qiáng)工程機(jī)械用鋼和汽 車大梁板等產(chǎn)品，更加需要對最終板巻的板形進(jìn)行控制，提供給用戶的產(chǎn)品具有高質(zhì) 量的板形。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，工程上使用的鋼材高強(qiáng)化趨勢越來越明顯，而且 用量也在持續(xù)增大。帶鋼強(qiáng)度越高，帶鋼的內(nèi)應(yīng)力會越大，導(dǎo)致軋后開平過程和使用 過程出現(xiàn)大的變形，尤其是600MPa級別以上的高強(qiáng)鋼，殘余應(yīng)力問題是關(guān)系到此類產(chǎn) 品開發(fā)成功與否的一個關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行從機(jī)械加工與熱處理結(jié)合的方法消除 內(nèi)應(yīng)力，解決開平板最終板形問題。
具體對高強(qiáng)度帶鋼而言，在軋制、開平、熱處理等工藝中都可能產(chǎn)生殘余應(yīng)力， 殘余應(yīng)力的存在將影響板料的成形性能和產(chǎn)品質(zhì)量，殘余應(yīng)力的松弛還影響板料尺寸 的穩(wěn)定性。殘余應(yīng)力是當(dāng)無任何工作載荷作用的情況下存在于構(gòu)件內(nèi)部且在整個構(gòu)件 內(nèi)部保持平衡的應(yīng)力。當(dāng)裁剪鋼板的時候，剪開的金屬板件內(nèi)的殘余應(yīng)力得到釋 放， 所以金屬板件就會出現(xiàn)變形。熱軋帶鋼內(nèi)部殘余應(yīng)力問題實(shí)質(zhì)上是板形問題，通常存 在如下四種情況
A) 理想板形
理想的板形指的是當(dāng)帶材橫向內(nèi)部應(yīng)力相等的純理論情況。這種理想的平整板形 在外張力去除并將帶材切成條后仍然保持著。
B) 潛在板形
潛在的板形相當(dāng)于帶材橫向內(nèi)部應(yīng)力不等，但帶材的截面模數(shù)又大得足以抵抗瓢 曲變形時的情況。具有潛在板形的帶材沒有外部張力時是平直的。然而，切成條的帶 材，釋放了潛應(yīng)力，形狀就參差不齊了。
C) 表觀板形
當(dāng)帶材橫向內(nèi)部應(yīng)力不相等，同時帶材的截面模量不能大到足以抵抗瓢曲變形時， 出現(xiàn)表觀的板形，導(dǎo)致局部的彈性瓢曲。在適當(dāng)?shù)耐鈴埩ο拢w壓應(yīng)力可以減弱到 表現(xiàn)的板形轉(zhuǎn)化成潛在的板形的水平上。另一方面，除去外部張力并切成條，就會顯 示出表觀的板形。D)雙重板形
雙重的板形是帶材的一部分具有潛在的板形，而另一部分具有表觀的板形的情況。 帶材一側(cè)邊浪或四分之一瓢曲是這種板形形式的典型例子。
用戶所希望得到的是內(nèi)應(yīng)力均勻分布，板形良好的帶材。提高熱軋帶鋼的板形質(zhì) 量可以減少帶鋼使用過程中由于形變帶來的附加工序，提高生產(chǎn)效率。面對日益激烈 的市場競爭，提高熱軋帶鋼的板形質(zhì)量同時也可以使得熱軋帶鋼生產(chǎn)廠家處于有利位 置。解決板帶生產(chǎn)中板形質(zhì)量問題是一項(xiàng)具有巨大經(jīng)濟(jì)意義并具有非常重要的社會意 義。
熱連軋生產(chǎn)高強(qiáng)板生產(chǎn)流程主要步驟連鑄板坯加熱一粗除鱗一定寬壓力機(jī)一粗 軋一飛剪切頭尾一精除鱗一精軋(6到7機(jī)架四輥軋機(jī))一軋后層流冷卻一巻取成鋼巻 —矯直一定尺橫切。在軋機(jī)機(jī)型一定的前提下，車L制過程中,形控制是通過輻形設(shè) 計(jì)、二級控制模型、軋制溫度、合理負(fù)荷分配等工藝過程的優(yōu)化來保證。軋后冷卻過 程中由于橫向溫度分布均勻性和冷卻速率的影響，板形還會發(fā)生變化，可以通過邊部 遮蔽、邊部加熱和補(bǔ)償軋制控制策略來進(jìn)行軋后冷卻過程中板形變化的控制。上述過 程涉及板形質(zhì)量的影響因素眾多，不確定因素多，而且操作人員的操作水平和經(jīng)驗(yàn)也 是一個重要的要素，導(dǎo)致在軋制過程中控制熱軋板帶的板形質(zhì)量良好仍然是一個非常 困難和復(fù)雜的課題。另外，熱軋帶鋼層流冷卻后要進(jìn)入巻取機(jī)被巻成鋼巻，由于，高 強(qiáng)鋼巻取溫度較低，導(dǎo)致帶鋼巻取過程中產(chǎn)生附加的縱向彎曲變形內(nèi)應(yīng)力。在競爭激 烈的市場，用戶需要并得到很平的鋼板或分切的鋼巻。這就需要在熱軋高強(qiáng)鋼板巻軋 后的加工過程中如何去除內(nèi)應(yīng)力，獲得板形良好的高品質(zhì)高強(qiáng)板是實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)鋼穩(wěn)定批 量供貨的前提條件。國內(nèi)關(guān)于如何控制熱連軋高強(qiáng)鋼的專利主要為高強(qiáng)鋼的冶金成分 設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過程等方面，但并沒有涉及具體如何控制最終產(chǎn)品板形質(zhì)量，如專利 200810030617. 2公開了一種基于薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)低碳貝氏體高強(qiáng)鋼的方法； 專利200610051132.2給出了一種高強(qiáng)鋼的復(fù)合強(qiáng)化生產(chǎn)方法；專利200610051936.2 涉及一種1100Mpa級非調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法；專利200510027399. 3給出超高強(qiáng)帶 鋼及其生產(chǎn)方法。關(guān)于如何控制熱連軋高強(qiáng)鋼板形質(zhì)量的專利很少，如申請?zhí)枮?200810141499.2的專利是一種中厚板軋機(jī)軋制的高強(qiáng)鋼板的板形控制方法，主要從加 熱和壓下制度上進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，進(jìn)行板形控制；專利200510110981. 6給出了一種熱連 軋高強(qiáng)鋼板殘余應(yīng)力的測試方法，為矯直工藝設(shè)定做參考和指導(dǎo)。
在國內(nèi)外常規(guī)的金屬材料加工廠，大多數(shù)平板軋制的鋼巻加工操作使用某種輥式 矯平技術(shù)，也就是基本上都采用輥式矯直機(jī)組對熱軋板巻進(jìn)行矯平、橫切定尺。涉及 輥式矯直技術(shù)的專利也較多，如專利01128973提出一種變輥距矯直機(jī)，擴(kuò)大了加工板 材的規(guī)格和強(qiáng)度范圍；專利87105049給出了矯直機(jī)輥徑及其間距的設(shè)計(jì)基本原則和公 式；專利200580025171給出了一種帶材矯直方法。
熱軋高強(qiáng)鋼板巻的板形缺陷類型主要包括
A) 上下表面間的長度差異導(dǎo)致的巻形和橫彎缺陷。
B) 寬度方向上一側(cè)與另一側(cè)長度的差異導(dǎo)致的邊浪、中浪、鐮刀彎和瓢曲等缺陷。輥式矯平技術(shù)對A)類板形缺陷具有消除作用，而對B)類型缺陷不能做到徹底的 消除，不能獲得平整并穩(wěn)定的板形質(zhì)量。如果要做到完全消除上述兩類板形缺陷，拉 彎矯直機(jī)或平整機(jī)組是一個很好的工具，但目前也只是在冷軋帶鋼生產(chǎn)過程中大量使 用，如200620092768. 7、 200510024681. 6等涉及到平整或者拉矯工藝的專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法，解決的問題是-
1) 消除寬帶鋼熱連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)的高強(qiáng)鋼板巻的板形缺陷；
2) 改善熱連軋高強(qiáng)鋼的表面質(zhì)量；
3) 使得屈服強(qiáng)度600MPa級別以上高強(qiáng)工程機(jī)械用鋼和汽車大梁鋼等熱軋板巻矯平
高強(qiáng)鋼fe具有高精度板形質(zhì)量，滿足用戶最終使用的要求。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是卜
一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法，生產(chǎn)流程包括以下步驟連鑄板坯加熱一 粗除鱗一定寬壓力機(jī)一粗軋一飛剪切頭尾一精除鱗一精軋(6機(jī)架或7機(jī)架四輥軋機(jī)) —軋后層流冷卻一巻取成鋼巻—冷卻到室溫，其特征在于對熱連軋高強(qiáng)鋼巻首先進(jìn)
行平整軋制加工，然后進(jìn)行罩式爐退火，最后在輥式矯直機(jī)上進(jìn)行定尺橫切成鋼板。 本發(fā)明把熱連軋高強(qiáng)鋼巻運(yùn)送到板巻庫，經(jīng)過正常空氣冷卻到室溫后，采用平整
軋制工藝消除熱軋過程中導(dǎo)致的浪形、鐮刀彎和瓢曲等復(fù)雜的板形缺陷，并改善熱軋
高強(qiáng)板的表面質(zhì)量和機(jī)械性能。 平整工藝參數(shù)設(shè)定范圍-
軋制力0 1500噸 延伸率范圍0 3%
工作輥彎輥?zhàn)畲髲澼伭?單側(cè))±60噸 串輥長度0 400mm
張力(最大)前張力42MPa、后張力20MPa。
本發(fā)明為了進(jìn)一步消除熱軋高強(qiáng)板巻的軋制和平整過程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和平整后巻 取造成的回彈應(yīng)力，對板巻進(jìn)行罩式爐去應(yīng)力退火。平整加工過的帶鋼存在著一定的 加工硬化，并且由于平整軋制后的鋼巻要重新巻成巻，鋼巻內(nèi)部存在較大的附加彎曲 應(yīng)力，導(dǎo)致在后道工序開巻時候松巻，鋼巻內(nèi)部回彈，導(dǎo)致表面劃傷嚴(yán)重。為了進(jìn)一 步消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定平整后板形質(zhì)量，進(jìn)行罩式爐退火，避免在矯平的板子上面出現(xiàn) 分切后板形失穩(wěn)和松巻導(dǎo)致的表面劃傷現(xiàn)象。
具體退火工藝參數(shù)
爐內(nèi)氣體環(huán)境氮?dú)?br> 退火溫度(Tl)范圍520 560°C 升溫時間(tl): 200 300分鐘 保溫時間(t2): 1300 1500分鐘 第一隨爐緩冷時間(t3): 250 350分鐘
第一隨爐緩冷重點(diǎn)溫度(T2): 360 420°C換冷卻罩進(jìn)行風(fēng)冷時間(t4): 420 600分鐘 出爐溫度(T3): 90 120°C。
本發(fā)明最后采用輥式矯直機(jī)組對罩式爐退火后的鋼巻進(jìn)行矯直開平，消除橫彎和 巻取過程產(chǎn)生的縱向彎曲兩種巻形缺陷，并定尺、橫切成鋼板。 矯直機(jī)工藝參數(shù)設(shè)定采用壓下從大到小的方式 入口壓輥間隙h土2mm (h:為帶鋼的厚度) 出口壓輥間隙h+10±2mm 該發(fā)明的思路是
1、 以熱連軋高強(qiáng)工程機(jī)械用鋼SQ600MCD為試驗(yàn)鋼種，規(guī)格為6.0mmX1400mm(厚 度X寬度)，設(shè)計(jì)了 4種工藝路線的試驗(yàn)方案，來找出最佳的消除內(nèi)應(yīng)力、改善最終 產(chǎn)品使用板形質(zhì)量韻工藝方案。
工藝路線方案
1) 軋制后一保溫坑緩冷一輥式矯直機(jī)組矯直開平一取樣一進(jìn)行板形測量一切分試 驗(yàn)一板形測量
2) 軋制后一正常冷卻一平整軋制一切分兩個子巻一第一子巻一矯直開平一取樣一 進(jìn)行板形測量一切分試驗(yàn)一板形測量
3) 軋制后一正常冷卻一平整軋制一切分兩個子巻一第一子巻一矯直開平一取樣— 進(jìn)行平板退火一矯直一板形測量一切分試驗(yàn)一板形測量
4) 軋制后一正常冷卻一平整軋制一切分兩個子巻一第二子巻一罩式爐退火一矯直 開平一取樣一板形測量一切分試驗(yàn)一板形測量
2、 對每一種工藝路線后的鋼板進(jìn)行取樣，并進(jìn)行切分測量板形試驗(yàn)，根據(jù)最終試 驗(yàn)結(jié)果確定出了本發(fā)明專利的核心技術(shù)是熱連軋高強(qiáng)鋼板巻經(jīng)過空冷到室溫，首先進(jìn) 行在平整機(jī)上進(jìn)行平整軋制，巻取成巻后進(jìn)罩式爐進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火后的板巻進(jìn) 行輥式矯直機(jī)開平、定尺和橫切成鋼板。釆用此工藝過程，可以徹底消除熱連軋高強(qiáng) 鋼板巻的內(nèi)應(yīng)力，使得采用此工藝生產(chǎn)的高強(qiáng)鋼板具有穩(wěn)定的平整板形質(zhì)量，滿足用 戶高精度板形質(zhì)量的要求。
3、 對熱軋高強(qiáng)鋼板巻進(jìn)行平整軋制，在改善了熱軋板的表面質(zhì)量同時，由于在厚 度方向有一定的塑性加工，可以使得帶鋼內(nèi)應(yīng)力分布均勻性得到改善，消除浪形、橫 彎、瓢曲和鐮刀彎等板形缺陷；
4、 對平整軋制過的熱軋高強(qiáng)鋼板巻進(jìn)行罩式退火爐進(jìn)行去應(yīng)力退火，消除平整軋 制過程中出現(xiàn)的加工硬化和降低內(nèi)應(yīng)力，解決熱軋高強(qiáng)鋼板巻平整后直接矯直出現(xiàn)的 松巻導(dǎo)致表面出現(xiàn)劃傷的問題；
5、 對罩式去應(yīng)力退火后的熱連軋高強(qiáng)鋼板巻進(jìn)行輥式矯直、定尺橫切，通過平整 軋制、罩式爐退火和輥式矯直三種工藝結(jié)合的方式，消除熱連軋高強(qiáng)鋼板巻的殘余內(nèi) 應(yīng)力，使得熱軋高強(qiáng)鋼板具有平整、并直到切分下料一直保持穩(wěn)定的板形質(zhì)量，能夠 滿足工程機(jī)械等用戶的高精度板形質(zhì)量要求。
本發(fā)明的原理如下1、 本發(fā)明專利涉及的熱軋高強(qiáng)鋼主要規(guī)格范圍為3 18. 4mmX900 1800mm (厚度 X寬度)，屈服強(qiáng)度^600MPa，主要用于工程機(jī)械吊臂、混凝土泵車、汽車大梁等關(guān) 鍵部件，具有強(qiáng)度高、板形質(zhì)量要求高的特點(diǎn)。
2、 本發(fā)明專利涉及的生產(chǎn)流程包括以下步驟連鑄板坯加熱一粗除鱗一定寬壓力 機(jī)一粗軋一飛剪切頭尾一精除鱗一精軋(6機(jī)架或7機(jī)架四輥軋機(jī))一軋后層流冷卻一 巻取成鋼巻一冷卻到室溫一平整軋制—罩式爐退火一輥式矯直一定尺橫切成鋼板。
3、 把熱連軋高強(qiáng)鋼巻運(yùn)送到板巻庫，經(jīng)過正?？諝饫鋮s到室溫后，進(jìn)行后續(xù)的消 除板形缺陷的工藝流程加工，如圖1所示。
4、 采用平整軋制工藝消除熱軋過程中導(dǎo)致的浪形、鐮刀彎和瓢曲等復(fù)雜的板形缺 陷，并改善了熱軋高強(qiáng)板的表面質(zhì)量和機(jī)械性能，如fe2所示。
1) 平整軋斛主要工藝流程為
天，鋼巻放到運(yùn)巻小車上，然后由運(yùn)巻小車將鋼巻自動對中并裝卡在開巻機(jī)1 的芯軸上；
鋼巻頭部被剝離爪打開后，經(jīng)過6輥矯直機(jī)2，帶鋼被送入4輥平整機(jī)3;
由橫切剪4對帶鋼頭部進(jìn)行齊頭； 鋼巻頭部卡入巻取機(jī)5的芯軸上；
帶鋼升速至額定速度并進(jìn)行平整和巻取，此時投入的自動對中控制和自動邊部控 制分別控制開巻機(jī)和巻取機(jī)，使得帶鋼良好對中。
2) 平整工藝參數(shù)設(shè)定范圍 6輥矯直機(jī)輥縫設(shè)定一2 0、 一1~1、 0 2mm 軋制力0 1500噸
延伸率范圍0 3%
工作輥彎輥?zhàn)畲髲澼伭?單側(cè))±60噸 串輥長度0 400mm
張力(最大)前張力42MPa、后張力20MPa。
3) 平整機(jī)參數(shù) 矯直輥尺寸0220X225Omm 支撐輥尺寸01000 1100X22OOmm 工作輥尺寸0500 550X27OOmm
5、 為了進(jìn)一步消除熱軋高強(qiáng)板巻的軋制和平整過程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和平整后巻取造 成的回彈應(yīng)力，對板巻進(jìn)行罩式爐去應(yīng)力退火。平整加工過的帶鋼存在著一定的加工 硬化，并且由于平整軋制后的鋼巻要重新巻成巻，鋼巻內(nèi)部存在較大的附加彎曲應(yīng)力， 導(dǎo)致在后道工序開巻時候松巻，鋼巻內(nèi)部回彈，導(dǎo)致表面劃傷嚴(yán)重。為了進(jìn)一步消除 內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定平整后板形質(zhì)量，進(jìn)行罩式爐退火，避免在矯平的板子上面出現(xiàn)分切后 板形失穩(wěn)和松巻導(dǎo)致的表面劃傷現(xiàn)象。具體的退火工藝制度，如圖3所示。
具體退火工藝參數(shù) 爐內(nèi)氣體環(huán)境氮?dú)馔嘶饻囟?Tl)范圍520 560°C 升溫時間(tl) : 200 300分鐘 保溫時間(t2) : 1300 1500分鐘 第一隨爐緩冷時間(t3) : 250 350分鐘 第一隨爐緩冷重點(diǎn)溫度(T2) : 360 420*C 換冷卻罩進(jìn)行風(fēng)冷時間(t4) : 420 600分鐘 出爐溫度(T3) : 90 12(TC。
6、 最后采用輥式矯直機(jī)組對罩式爐退火后的鋼巻進(jìn)行矯直開平，消除橫彎和巻取 過程產(chǎn)生的縱向彎曲兩種巻形缺陷，并定尺、橫切成鋼板，如圖4所示。
1) 輥式矯直主要工藝流程為
天車將鋼巻放到運(yùn)巻小車上，然后由運(yùn)巻小車將鋼巻自動對中并裝卡在開巻機(jī)6 的芯軸上；
鋼巻頭部被剝離爪打開后，經(jīng)過5輥粗矯直機(jī)7和大活套8，帶鋼被送入9輥精 矯直機(jī)9;
由橫切剪10對帶鋼頭部進(jìn)行齊頭； 帶鋼升速至額定速度并進(jìn)行定尺、橫切。
2) 矯直機(jī)工藝參數(shù)設(shè)定采用壓下從大到小的方式，如圖5所示 入口壓輥間隙h土2mm (h:為帶鋼的厚度) 出口壓輥間隙h+10±2mm
3) 矯直機(jī)參數(shù)
矯直輥尺寸022O 25OX 2250mm 輥間距240 285mm 支撐輥尺寸023O 265X 2250mm
7、 對橫切的鋼板進(jìn)行堆垛、打標(biāo)簽、進(jìn)行捆帶包裝，準(zhǔn)備發(fā)貨給用戶。
8、 采用平整軋制、罩式爐退火與輥式矯直機(jī)矯平的工藝路線生產(chǎn)熱連軋高強(qiáng)鋼板， 具有顯著的板形改善效果，能夠滿足用戶對平坦度小于等于2mm/m的嚴(yán)格要求，同時 還可以使得高強(qiáng)鋼表面光亮，并具有良好的機(jī)械性能。
本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義及其技術(shù)效果
隨著用戶對熱連軋高強(qiáng)鋼板的強(qiáng)度級別要求越來越高，需求量的增大，同時對板 形質(zhì)量的要求也是非常嚴(yán)格。解決熱連軋高強(qiáng)鋼板形質(zhì)量問題，是高強(qiáng)鋼穩(wěn)定為用戶 供貨占領(lǐng)市場的前提。本發(fā)明采用SQ600MCD作為試驗(yàn)鋼種，進(jìn)行了消除熱連軋高強(qiáng)鋼 板形缺陷的工藝方法，效果顯著，使得產(chǎn)品板形質(zhì)量達(dá)到用戶的嚴(yán)格要求，滿足了用 戶的板形質(zhì)量要求，并提高了生產(chǎn)效率和成才率，此技術(shù)具有重大的社會意義，并具 有如下技術(shù)效果
1)首次將平整軋制、罩式退火與輥式矯直工藝組合成引入到熱連軋高強(qiáng)鋼巻板生 產(chǎn)加工的過程中，消除熱連軋高強(qiáng)鋼內(nèi)應(yīng)力，顯著改善板形質(zhì)量，并使得用戶獲得良 好的板形穩(wěn)定性。
92) 平整軋制過程消除熱連軋高強(qiáng)鋼的浪形、鐮刀彎和瓢曲等復(fù)雜板形缺陷，同時 還可以改善帶鋼的表面質(zhì)量和機(jī)械性能，解決了熱軋高強(qiáng)鋼表面存在黑灰嚴(yán)重的問題， 這是傳統(tǒng)的單純依靠輥式矯直機(jī)加工熱連軋高強(qiáng)鋼板所不能達(dá)到的效果。3) 采用罩式爐退火，去除平整軋制后的內(nèi)應(yīng)力，消除熱連軋高強(qiáng)鋼板巻的回彈應(yīng) 力，并使得鋼板具有更好的板形穩(wěn)定性。4) 采用平整軋制、罩式爐退火與輥式矯直機(jī)矯平的工藝路線生產(chǎn)熱連軋高強(qiáng)鋼板， 具有顯著的板形改善效果，能夠滿足用戶對平坦度小于等于2mm/m的嚴(yán)格要求。


圖1是消除熱連軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的工藝流程圖； 圖2是平整機(jī)組設(shè)備簡圖；圖2中1、開巻機(jī)，2、 6輥矯直機(jī)，3、 4輥平整機(jī)，4、橫切剪，5，巻取機(jī)圖3是罩式爐去應(yīng)力退火工藝圖；圖4是輥式矯直機(jī)組簡圖；圖4中6、開巻機(jī)，7、 5輥粗矯直機(jī)，8、大活套，9、 9輥精矯直機(jī)，10、橫切剪圖5是矯直機(jī)輥縫設(shè)定圖；圖6是切分試驗(yàn)試驗(yàn)加工示意圖；圖7是幾種工藝路線切分試驗(yàn)比較結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
2009年5月份，在首鋼遷鋼進(jìn)行了熱連軋高強(qiáng)鋼板巻殘余應(yīng)力消除的試驗(yàn)工作。 在首鋼遷鋼2250mm熱連軋生產(chǎn)線上進(jìn)行了 2巻SQ600MCD的軋制，規(guī)格為6X 1400mm (厚度X寬度)，包括溫度、壓下制度等，各種軋制條件均一致。具體板形情況也接 近兩個鋼巻在軋制時均是頭部有100到300IU的中浪板形，后續(xù)是邊浪板形。 對薄規(guī)格的鋼巻，設(shè)計(jì)了4種殘余應(yīng)力消除的工藝路線試驗(yàn)1) 軋制后一保溫坑緩冷一輥式矯直機(jī)組矯直開平一取樣一進(jìn)行板形測量一切分試 驗(yàn)一板形測量2) 軋制后一正常冷卻一平整軋制一切分兩個子巻一第一子巻一矯直開平—取樣一 進(jìn)行板形測量一切分試驗(yàn)—板形測量3) 軋制后一正常冷卻一平整軋制一切分兩個子巻一第一子巻一矯直開平一取樣一 進(jìn)行平板退火一矯直一板形測量一切分試驗(yàn)一板形測量4) 軋制后一正常冷卻一平整軋制一切分兩個子巻一第二子巻一罩式爐退火一矯直 開平—取樣一板形測量一切分試驗(yàn)一板形測量相關(guān)工藝路線中的參數(shù)設(shè)定-1) 保溫坑緩冷工藝參數(shù)進(jìn)坑溫度為520 550°C，緩冷到100 150。C后出保溫坑。2) 平整過程具體的參數(shù)設(shè)定 6輥矯直機(jī)設(shè)定輥縫:0、 1、 2mm張力設(shè)定前張力38MPa、后張力15MPa 延伸率0.8% 軋制力300t 彎輥力一60t3) 9矯直機(jī)開平工藝參數(shù)設(shè)定 入口壓輥間隙7mra 出口壓輥間隙17mm4) 罩式爐退火工藝參數(shù)設(shè)定 爐內(nèi)氣體環(huán)境為氮?dú)?退火溫度(Tl)范圍545'C 升溫fl^"tl) : 240分鐘 皿對與(t2) : 1300分鐘 第一隨爐緩冷時間(t3) : 250分鐘 第一隨爐緩冷重點(diǎn)溫度(T2) : 390°C 換冷卻罩進(jìn)行風(fēng)冷時間(t4) : 400分鐘 出爐溫度(T3) : 90°C對所取的試樣進(jìn)行初始板形測量，主要包括厚度方向翹曲、寬度和長度方向的不 平度、還有鐮刀彎，并做好記錄。對試驗(yàn)進(jìn)行三等分縱向切條，切割方式，如圖6所 示，采用切割工具為等離子水下切割機(jī)床。切分試驗(yàn)結(jié)果1) 保溫坑緩冷+矯直開平從鋼板傳動側(cè)到操作側(cè)順序編號為1弁、2#和3#窄條，每一條的板形測量結(jié)果 1#:鐮刀彎二2mm;寬度方向不平度=3咖；長度方向不平度二7mm;邊部翹曲(厚 度方向)28ram2#:鐮刀彎-3mm;寬度方向不平度=2咖；長度方向不平度=5咖；邊部翹曲(厚 度方向)30mm3#:鐮刀彎二3ram;寬度方向不平度-3mm;長度方向不平度=2咖；邊部翹曲(厚 度方向)24ram2) 軋后空冷+平整+矯直開平從鋼板傳動側(cè)到操作側(cè)順序編號為1#、 2#和3#窄條，每一條的板形測量結(jié)果 1#:鐮刀彎=0咖；寬度方向不平度=0咖；長度方向不平度=27咖；邊部翹曲(厚 度方向)40咖2#:鐮刀彎=0腿；寬度方向不平度^0mm;長度方向不平度=28咖；邊部翹曲(厚 度方向)43mm3#:鐮刀彎-0mm;寬度方向不平度二0rm;長度方向不平度=24咖；邊部翹曲(厚 度方向)34mm3) 軋后空冷+平整+巻取+矯直+板退火+冷矯11和3弁窄條，每一條的板形測量結(jié)果 1#:鐮刀彎=5咖；寬度方向不平度-0.5mm;長度方向不平度=3.5mm;邊部翹 曲(厚度方向)8mra2#:鐮刀彎-lmra;寬度方向不平度-2.5mm;長度方向不平度-4mm;邊部翹曲 (厚度方向)9mm3#:鐮刀彎lmm;寬度方向不平度-lmm;長度方向不平度-3mm;邊部翹曲(厚 度方向)14. 5mm4)軋后空冷+平整+巻取+罩式退火+矯直從鋼板傳動側(cè)到操作側(cè)順序編號為1#、 2#和3#窄條，每一條的板形測量結(jié)果 1#:鐮刀彎二Omm;寬度方向不平度^0.5mm;長度方向不平度=0.5mm;邊部翹曲(厚度方向)2.5fflm2# 鐮刀彎-0fflffl，寬度方向不平度=11 ^長度方向不平度=1咖；邊部翹曲(厚度方向)3mm3#:鐮刀彎^Oram;寬度方向不平度^0.5mm;長度方向不平度=1咖；邊部翹曲 (厚度方向)3.5mm比較最終四種工藝路線后的板形測量結(jié)果，如圖7所示，從中可以看出，第四種 工藝路線最有效，也就是平整軋制一罩式爐退火一輥式矯直機(jī)矯平的工藝路線是最優(yōu) 的，可以滿足最終用戶要求的2mm/m的板形質(zhì)量，而且，表面質(zhì)量好，沒有其它幾種 工藝后的表面黑灰現(xiàn)象。頭部稍微有點(diǎn)上翹，是為了防止運(yùn)輸過程中由于重力作用導(dǎo) 致板子兩端下扣的板形，在矯直過程中特意壓出來的稍微上翹形狀，用戶使用時候， 正好是平的板形。熱連軋高強(qiáng)鋼采用此工藝進(jìn)行軋后加工，可以實(shí)現(xiàn)批量的高品質(zhì)板 形質(zhì)量的鋼板的生產(chǎn)和供貨，而且由于板形問題的解決，成材率更加提高，用戶反饋 良好，效益顯著。
權(quán)利要求
1、一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法，生產(chǎn)流程步驟包括連鑄板坯加熱→粗除鱗→定寬壓力機(jī)→粗軋→飛剪切頭尾→精除鱗→精軋(6機(jī)架或7機(jī)架四輥軋機(jī))→軋后層流冷卻→卷取成鋼卷→冷卻到室溫，其特征在于對熱連軋高強(qiáng)鋼卷首先進(jìn)行平整軋制加工，然后進(jìn)行罩式爐退火，最后在輥式矯直機(jī)上進(jìn)行定尺橫切成鋼板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法，其特征在于，平整工藝參數(shù)設(shè)定范圍軋制力0 1500噸延伸率范圍0 3%工作輥彎輥?zhàn)畲髲澼伭?單側(cè))±60噸串輥長度0 400mm張力(最大)前張力42MPa、后張力20MPa。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法，其特征在于，罩式爐退火工藝參數(shù)爐內(nèi)氣體環(huán)境氮?dú)馔嘶饻囟?Tl)范圍520 560°C升溫時間(tl) : 200 300分鐘保溫時間(t2) : 1300~1500分鐘第一隨爐緩冷時間(t3) : 250 350分鐘第一隨爐緩冷重點(diǎn)溫度(T2) : 360 420°C換冷卻罩進(jìn)行風(fēng)冷時間(t4) : 420 600分鐘出爐溫度(T3) : 90 120°C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法，其特征在于，矯直開平過程中矯直機(jī)工藝參數(shù)設(shè)定采用壓下從大到小的方式入口壓輥間隙h土2mm (h:為帶鋼的厚度)出口壓輥間隙h+10±2mm
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法，其特征在于，熱軋高強(qiáng)鋼的化學(xué)成分C: 0.04-0.12 wt.%; Si: 0.05-0.30 wt.%; Mm 1.3-2.1 wt.%; P《0.025 wt.%; S《，0.015 wt.%; Alt: 0.015-0.045 wt.%; Nb: 0.03-0.08 wt.%; Ti: 0,04-0.15 wt.%; Mo:0.05-0.20 wt.%，其余為Fe和不可避免的殘余元素。熱連軋高強(qiáng)鋼巻板的規(guī)格范圍3 18.4mmX900 1800mm (厚度X寬度)；屈服強(qiáng)度^600MPa。
全文摘要
一種消除熱軋高強(qiáng)鋼板形缺陷的方法，將平整軋制、罩式退火與輥式矯直工藝組合引入規(guī)格范圍為3～18.4mm×900～1800mm(厚度×寬度)，屈服強(qiáng)度≥600MPa的熱連軋高強(qiáng)鋼卷板生產(chǎn)加工的過程，消除熱連軋高強(qiáng)鋼內(nèi)應(yīng)力，顯著改善板形質(zhì)量，并使得用戶獲得良好的板形穩(wěn)定性，能夠滿足用戶對平坦度小于等于2mm/m的嚴(yán)格要求。
文檔編號C21D8/02GK101670372SQ20091009366
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者威 余, 劉建輝, 周德光, 孟憲堂, 張鵬程, 彬 李, 明 李, 飛 李, 武軍寬, 輝 潘, 王曉東, 林 趙, 金永春, 馬耀峰 申請人:首鋼總公司