本发明专利技术提供一种层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法。该方法包括步骤：绘制两种成分体系的连续冷却转变曲线；确定两种成分的奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体温度转变范围、分段冷却“卷取工艺窗口”范围；在“卷取工艺窗口”内确定两种成分的分段冷却工艺路径、空冷目标温度和空冷目标时间、第二段冷却速率范围、第二段冷却卷取目标温度、近匀速快轧的速度控制方法；计算两种成分第二段冷却固定的起始阀门位置；设计两种成分第二段冷却闭环控制系统、冷却控制方式及制定相应的冷却控制代码；对轧后两种成分的性能、组织进行检测，对冷却控制参数进行固化或修正。本发明专利技术能够得到组织、性能优良的热轧双相钢产品。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及一种层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，属于钢铁冶金类的层流分段冷却
技术介绍
：双相钢以其良好的强塑性配比及优良的成形性能等优点得到了人们的广泛关注，其产品可广泛应用于汽车的运动构件和安全构件，如车轮、底盘、保险杠等。直接热轧法生产双相钢，不需要附加热处理和退火设备，降低了工时和能耗，成本低。其冶金控制原理是：（1）需形成足够多的铁素体；（2）抑制珠光体和贝氏体产生；（3）剩余奥氏体完全转变为马氏体。对应的难点是：（1）根据其奥氏体连续冷却转变的特点，需要复杂的层流冷却工艺，一般采用层流分段式冷却，工艺稳定性要求高；（2）针对分段冷却工艺，需要先进的冷却设备，相应的检测仪表和模型控制系统等。所谓分段冷却是指将冷却控制区分为前段和后段两个区域，终轧后带钢进入第一段冷却区进行水冷，达到一定的层冷中间温度，然后空冷一段时间，再进入第二段冷却区进行水冷达到要求的目标卷取温度的一种复杂冷却工艺，即通过第一段水冷+空冷+第二段水冷，控制成品带钢只获得铁素体+马氏体双相组织的冷却工艺。目前，一些热轧产线已经具备了分段冷却要求的层流冷却系统，但在控制方法和模型控制精度上均存在不同问题，如第二段冷却空冷时间、冷却路径设置不合理，冷却曲线进入了珠光体、贝氏体转变区，层流不具备复杂冷却工艺的模型控制系统或系统功能不完善，传统轧机升速轧制过程第二段冷却水量随速度增加全长波动带钢全长组织、性能不均匀等，这些均影响了热轧双相钢的开发和市场推广，因此，需要对分段冷却特别是第二段冷却精度的控制方法进行优化和创新。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在的问题提供一种层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，主要解决Si-Mn-Cr-Mo系中温（500-600℃）和Si-Mn-Nb-Ti系低温（100-250℃）卷取热轧双相钢层流分段冷却（第一段水冷+空冷+第二段水冷）工艺中第二段冷却路径的有效设计和模型控制方法的实现问题，以分别得到组织、性能优良的热轧双相钢产品。上述的目的通过以下技术方案实现：层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，该方法包括如下步骤：（1）绘制两种成分体系（Si-Mn-Cr-Mo系、Si-Mn-Nb-Ti系）热轧双相钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线）；（2）确定两种成分的奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体温度转变范围；（3）确定两种成分的分段冷却“卷取工艺窗口”范围；（4）在“卷取工艺窗口”内确定两种成分的分段冷却工艺路径；（5）确定两种成分的空冷目标温度和空冷目标时间；（6）确定两种成分的第二段冷却速率范围；（7）确定两种成分第二段冷却卷取目标温度；（8）两种成分近匀速快轧的速度控制方法；（9）根据步骤5空冷目标时间、步骤8轧制速度计算两种成分第二段冷却固定的起始阀门位置；（10）根据步骤5-9设计两种成分第二段冷却闭环控制系统；（11）根据步骤7卷取目标温度、步骤10闭环控制系统组成，设计两种成分冷却控制方式及制定相应的冷却控制代码；（12）第二段冷却前馈控制；（13）第二段冷却反馈控制；（14）反馈控制去温度假点处理；（15）对轧后两种成分的性能、组织进行检测，对冷却控制参数进行固化或修正。所述的层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，步骤（1）中所述的绘制两种成分体系（Si-Mn-Cr-Mo系、Si-Mn-Nb-Ti系）热轧双相钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线）的操作方法为：利用Gleeble3500热模拟试验机，开展两种成分体系（Si-Mn-Cr-Mo系、Si-Mn-Nb-Ti系）热轧双相钢热模拟试验，测定其奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）。所述的层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，步骤（6）中所述的两种成分的第二段冷却速率范围：Si-Mn-Cr-Mo系冷速20-30℃/s，Si-Mn-Nb-Ti系冷速50-60℃/s。所述的层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，步骤（7）中所述的第二段冷却卷取目标温度：Si-Mn-Cr-Mo系卷取温度范围500-600℃，取目标值550℃，Si-Mn-Nb-Ti系卷取温度范围100-250℃。所述的层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，步骤（8）中所述的两种成分近匀速快轧的速度控制方法：热轧双相钢厚度范围为3.0-4.8mm，Si-Mn-Cr-Mo系终轧目标温度880℃，Si-Mn-Nb-Ti系目标温度830℃，精轧速度模型计算时，以各自3.0mm厚度为基准，采用减薄中间坯厚度调速、机架间冷却水控温的方法计算最大穿带速度。有益效果：在两种成分体系双相钢的“卷取工艺窗口”内，开发了区域内空冷+第二段水冷采用独立冷却路径+卷取温度设计的方法；针对原工艺升速轧制中第二段冷却水量逐渐增加导致全长性能不均匀的问题，开发了近匀速快轧的速度控制方法；针对空冷时间要求和近匀速轧制的特点，开发了第二段冷却固定起始阀门位置的方法，不需随速度变化而变化；针对第二段冷却速率的控制要求，在现有冷却集管的配置方式上，开发了有别于传统后段冷却的粗冷集管、精冷集管的设定和反馈控制方法，以及反馈控制过程中去温度检测假点的处理方法。附图说明附图1a为Si-Mn-Cr-Mo系的奥氏体连续冷却转变曲线示意图；附图1b为Si-Mn-Nb-Ti系的奥氏体连续冷却转变曲线示意图；附图2为层流第二段冷却控制系统布置图。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。本专利技术公开了一种层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，包括以下步骤：1）利用Gleeble3500热模拟试验机，开展两种成分体系（Si-Mn-Cr-Mo系、Si-Mn-Nb-Ti系）热轧双相钢热模拟试验，测定其奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线），见附图1；2）在各自的CCT曲线中，确定两种成分的奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体温度转变范围。从附图1中能够明显看出：（1）Si-Mn-Cr-Mo系（附图1a）双相钢珠光体转变区强烈右移，贝氏体转变区右端封口，在铁素体和贝氏体转变区之间有纵向温差较大的奥氏体亚稳定区；（2）Si-Mn-Nb-Ti系（附图1b）双相钢珠光体转变区右移不明显，铁素体转变区右侧在纵向上与珠光体、贝氏体转变区连接在一起；3）确定两种成分的分段冷却“卷取工艺窗口”范围，即冷却过程的温度、时间曲线均不能走入珠光体、贝氏体转变区，只能在铁素体、奥氏体、马氏体转变区内“行走”，以得到铁素体+马氏体的双相组织；4）在“卷取工艺窗口”内确定两种成分的分段冷却工艺路径。从附图1可以看出：（1）Si-Mn-Cr-Mo系（附图1a）双相钢“终轧”轧出后，经过第一段水冷（进入铁素体区）+一个较长时间的空冷（发生铁素体转变）+第二段水冷（冷却终了靠近马氏体区，随后空冷过程中形成马氏体），以得到铁素体+马氏体组织；（2）Si-Mn-Nb-Ti系（附图1b）双相钢“终轧”轧出后，先经过第一段水冷（进入铁素体区）+一个较短时间的空冷（发生铁素体转变）+第二段快速水冷（冷却曲线避开珠光体、贝氏体区，迅速进入马氏体区），以得到铁素体+马氏体组织；5）（1）双相钢分段冷却第一段水冷的目的是使终轧后的带钢本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，其特征是：该方法包括如下步骤：（1）绘制两种成分体系：Si‑Mn‑Cr‑Mo系、Si‑Mn‑Nb‑Ti系热轧双相钢的连续冷却转变曲线；（2）确定两种成分的奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体温度转变范围；（3）确定两种成分的分段冷却“卷取工艺窗口”范围；（4）在“卷取工艺窗口”内确定两种成分的分段冷却工艺路径；（5）确定两种成分的空冷目标温度和空冷目标时间；（6）确定两种成分的第二段冷却速率范围；（7）确定两种成分第二段冷却卷取目标温度；（8）两种成分近匀速快轧的速度控制方法； （9）根据步骤5空冷目标时间、步骤8轧制速度计算两种成分第二段冷却固定的起始阀门位置；（10）根据步骤5‑9设计两种成分第二段冷却闭环控制系统；（11）根据步骤7卷取目标温度、步骤10闭环控制系统组成，设计两种成分冷却控制方式及制定相应的冷却控制代码； （12）第二段冷却前馈控制；（13）第二段冷却反馈控制； （14）反馈控制去温度假点处理；（15）对轧后两种成分的性能、组织进行检测，对冷却控制参数进行固化或修正。
【技术特征摘要】
1.一种层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，其特征是：该方法包括如下步骤：（1）绘制两种成分体系：Si-Mn-Cr-Mo系、Si-Mn-Nb-Ti系热轧双相钢的连续冷却转变曲线；（2）确定两种成分的奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体温度转变范围；（3）确定两种成分的分段冷却“卷取工艺窗口”范围；（4）在“卷取工艺窗口”内确定两种成分的分段冷却工艺路径；（5）确定两种成分的空冷目标温度和空冷目标时间；（6）确定两种成分的第二段冷却速率范围；（7）确定两种成分第二段冷却卷取目标温度；（8）两种成分近匀速快轧的速度控制方法；（9）根据步骤5空冷目标时间、步骤8轧制速度计算两种成分第二段冷却固定的起始阀门位置；（10）根据步骤5-9设计两种成分第二段冷却闭环控制系统；（11）根据步骤7卷取目标温度、步骤10闭环控制系统组成，设计两种成分冷却控制方式及制定相应的冷却控制代码；（12）第二段冷却前馈控制；（13）第二段冷却反馈控制；（14）反馈控制去温度假点处理；（15）对轧后两种成分的性能、组织进行检测，对冷却控制参数进行固化或修正。2.根据权利要求1所述的层流分段冷却工艺中第二段冷却精度的控制方法，其特征是：步骤（1）中所述的绘制两种成分体系：Si-Mn-...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙明军，夏小明，殷胜，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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