一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法技术

本发明专利技术属于金属材料加工与成型技术领域，尤其涉及一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法，包括以下步骤(1)铁水脱硫脱磷、LF精练、浇铸成钢坯；(2)钢坯加热；(3)粗轧工序；(4)精轧工序；(5)层流冷却工序；(6)卷取；(7)展平精轧工序；(8)收卷。本发明专利技术的低合金结构钢热轧钢板的制造方法，精轧卷取后的钢板再次展平精轧，无需进行后续热处理，便能够提高热轧钢板的强度，同时保证热轧钢板具有较好的机加工性能。

【技术实现步骤摘要】
一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法
本专利技术属于金属材料加工与成型
，尤其涉及一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法。
技术介绍
工业制造领域，低合金结构钢的应用极为广泛，如高层钢结构建筑、桥梁，以及汽车、铁道、隧道、工程机械的高强度零件等，与普通的碳素结构钢相比，强度更高、韧性更好。国内对低合金结构钢的工业生产及产品应用方面已有较多的研究，虽然有些钢板具有较高屈服强度以及抗拉强度，但通常需要在卷取后进行退火、正火等热处理及冷轧工艺，从而达到所需要的强度以及机加工性能，生产成本较高，制造周期长，效率低，操作繁琐，并且热处理过程中质量难以保证。文献1：CN104805357A为首钢公司刘阳春等专利技术的“一种低合金高强度热轧钢板及其制造方法”，其含有C：0.15～0.22％，Si：0.25～0.65％，Mn：1.20～1.80％，P≤0.02％，S≤0.010％，Alt：0.020～0.060％，Ti：0.020～0.060％，V：0.10～0.20％，其余为Fe及不可避免的杂质，工艺过程依次为进行脱磷脱硫、冶炼、精练、板坯连铸、板坯加热、热连轧、正火处理，屈服强度可达420MPa以上，抗拉强度可稳定达到550MPa。需经过后续的正火处理实现细化晶粒、碳分布均匀等使钢板满足一定的强度，但生产周期长，且正火处理过程中的质量难以保证。文献2：CN104060161A为攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司叶晓瑜专利技术的“一种热连轧钢板及其生产方法”，其含有C：0.17％，Si：0.25，Mn：1.80，P：0.018，S：0.015％，Ti：0.092，Fe：99.27，及不可避免的杂质，工艺过程依次为连续铸钢法得到连铸坯、钢坯加热、粗轧、精轧、冷却、卷取，屈服强度为390MPa，抗拉强度可达到525MPa，延伸率30％。该方法虽然没有进行后续热处理等工艺操作，但由实验数据可以看出，与文献1相比，钢板的强度并没有明显提高，甚至有所下降，并且也没有提及该方法可使得钢板的其它性能有所改善。由以上分析可知，现有技术中热轧钢板的生产方法，存在生产周期长，成本高，钢板综合性能不理想等问题，因此本领域急需一种无须通过后续热处理便能提高热轧钢板强度以及保证热轧钢板较好机加工性能的制造方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法，其能够提高热轧钢板强度的同时保证热轧钢板具有较好的机加工性能。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法，包括以下步骤：(1)铁水预处理脱硫脱磷、钢包精练炉LF精练、板坯连续浇铸成钢坯；(2)钢坯加热，将所述钢坯装入加热炉进行加热，其中加热温度为1190～1230℃，均温时间≥30min，出炉温度为1100～1200℃；(3)粗轧工序，将经过加热的钢坯快速冷却后送入粗轧机组进行轧制，轧制末道次温度为1000～1050℃，轧制末道次下压率为19％～25％，轧制速度控制在2.5m/s以上，得到粗轧钢板；(4)精轧工序，将粗轧钢板快速冷却送入精轧机组进行轧制，精轧的入口温度为850～900℃，精轧末道次下压率为8％～15％，轧制速度在2.5m/s以下；最终轧制温度720～750℃，得到精轧钢板；(5)层流冷却工序，冷却速度为25～30℃/s；(6)卷取，将精轧钢板送入第一卷取机卷取，卷取温度控制在480～560℃，获得热连轧钢板卷；(7)展平精轧工序，将热连轧钢板卷开卷展平后送入展平精轧机组精轧，轧制温度为400～460℃，末道次下压率为7％～15％，张力为8～15MPa，得到最终精轧钢板；(8)收卷，将最终精轧钢板送入第二卷取机卷取，卷取温度为350～400℃，所得钢带卷自然空冷至室温，得到低合金结构钢热轧钢板卷。进一步的，低合金结构钢热轧钢是以质量百分计含有C：0.15～0.22％，Si：0.25～0.65％，Mn：1.20～1.80％，P≤0.015％，S≤0.003％，Alt：0.020～0.060％，Ti：0.020～0.060％，V：0.10～0.20％，其余为Fe及不可避免的杂质。进一步的，钢坯加热后与粗轧工序前还包括高压除鳞工序，高压除鳞工序是用压力15～20MPa的高压水对钢坯加热工序的出炉钢坯正、反面喷水除鳞10～20s。进一步的，粗轧工序的钢坯经1～2道次轧制，精轧工序的钢板经4～7道次轧制，展平精轧工序的钢板经1～2道次轧制。进一步的，钢坯加热工序中钢坯在炉总时间160min以上，均热50～60min，钢坯上、下表面温差≤10℃。进一步的，步骤(3)与步骤(4)之间还包括将粗轧工序所得的粗轧钢板通过热卷箱卷取，进行均温与保温操作，保证进入精轧机组的粗轧钢板的首尾温差在25℃以内。进一步的，热卷箱卷取展开后的粗轧钢板进行精轧工序前还包括二次高压除鳞工序，去除粗轧钢板表面二次氧化铁皮，二次高压除鳞工序是用压力15～20MPa的高压水对钢板正、反面喷水除鳞10～20s。进一步的，粗轧工序和精轧工序的钢坯或钢板采用炉卷轧机轧制，展平精轧工序的钢板采用多机架连轧机轧制；或者粗轧工序、精轧工序、以及展平精轧工序的钢坯或钢板均采用多机架连轧机轧制。进一步的，精轧工序以及展平精轧工序的钢板均采用多机架连轧机轧制，各相邻机架之间分别设置有用于调节钢板张力的活套装置。进一步的，热连轧钢板卷开卷后与展平精轧工序前还包括矫直机矫直工序，矫直机辊数大于或等于9。本专利技术的一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法，具有以下有益效果：1、精轧钢板经卷取机卷取后重新展平，增加展平精轧工序，以诱导微合金元素在铁素体中进一步析出，产生显著析出强化，从而提高了热轧钢板的强度。2、本专利技术的低合金结构钢热轧钢板的制造方法，通过控制相关的轧制工艺参数来控制奥氏体组织变化规律和相变产物的组织形态，可以生产出具有较高屈服强度以及抗拉强度的热轧钢板。3、本专利技术的低合金结构钢热轧钢板的制造方法的钢坯由加热装置加热后一直到钢板成品的全过程为降温过程，中间无需对钢板进行加热处理，因此节约了能源，降低了生产成本。4、本专利技术生产的热轧钢板无需进行后期的热处理便具有较高的强度以及较好的机加工性能，操作易把控，热轧钢板质量好，并且钢板生产周期短。5、同时添加有微量元素，利用微量元素V、Ti所产生的细晶强化及析出强化保证钢板的力学性能、成型性及焊接性能。6、本专利技术的低合金结构钢热轧钢板的制造方法，通过严格控制热轧钢板各加工工序的工艺参数，生产出的热轧钢板的屈服强度400～460MPa，抗拉强度650～720MPa，延伸率：28～34％，屈强比≤0.70，硬度75～83HRB,综合性能良好。附图说明图1为本专利技术低合金结构钢热轧钢板的制造方法的流程图；具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法，包括：步骤S1：铁水预处理脱硫脱磷、钢包精练炉LF精练、板坯连续浇铸成钢坯。铁水进行脱硫脱磷冶炼，降低P、S等杂质元素的含量，使钢水的纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)铁水预处理脱硫脱磷、钢包精练炉LF精练、板坯连续浇铸成钢坯；(2)钢坯加热，将所述钢坯装入加热炉进行加热，其中加热温度为1190～1230℃，均温时间≥30min，出炉温度为1100～1200℃；(3)粗轧工序，将经过加热的钢坯快速冷却后送入粗轧机组进行轧制，轧制末道次温度为1000～1050℃，轧制末道次下压率为19％～25％，轧制速度控制在2.5m/s以上，得到粗轧钢板；(4)精轧工序，将粗轧钢板快速冷却送入精轧机组进行轧制，精轧的入口温度为850～900℃，精轧末道次下压率为8％～15％，轧制速度在2.5m/s以下；最终轧制温度720～750℃，得到精轧钢板；(5)层流冷却工序，冷却速度为25～30℃/s；(6)卷取，将精轧钢板送入第一卷取机卷取，卷取温度控制在480～560℃，获得热连轧钢板卷；(7)展平精轧工序，将热连轧钢板卷开卷展平后送入展平精轧机组精轧，轧制温度为400～460℃，末道次下压率为7％～15％，张力为8～15MPa，得到最终精轧钢板；(8)收卷，将最终精轧钢板送入第二卷取机卷取，卷取温度为350～400℃，所得钢带卷自然空冷至室温，得到低合金结构钢热轧钢板卷。...

【技术特征摘要】
1.一种低合金结构钢热轧钢板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)铁水预处理脱硫脱磷、钢包精练炉LF精练、板坯连续浇铸成钢坯；(2)钢坯加热，将所述钢坯装入加热炉进行加热，其中加热温度为1190～1230℃，均温时间≥30min，出炉温度为1100～1200℃；(3)粗轧工序，将经过加热的钢坯快速冷却后送入粗轧机组进行轧制，轧制末道次温度为1000～1050℃，轧制末道次下压率为19％～25％，轧制速度控制在2.5m/s以上，得到粗轧钢板；(4)精轧工序，将粗轧钢板快速冷却送入精轧机组进行轧制，精轧的入口温度为850～900℃，精轧末道次下压率为8％～15％，轧制速度在2.5m/s以下；最终轧制温度720～750℃，得到精轧钢板；(5)层流冷却工序，冷却速度为25～30℃/s；(6)卷取，将精轧钢板送入第一卷取机卷取，卷取温度控制在480～560℃，获得热连轧钢板卷；(7)展平精轧工序，将热连轧钢板卷开卷展平后送入展平精轧机组精轧，轧制温度为400～460℃，末道次下压率为7％～15％，张力为8～15MPa，得到最终精轧钢板；(8)收卷，将最终精轧钢板送入第二卷取机卷取，卷取温度为350～400℃，所得钢带卷自然空冷至室温，得到低合金结构钢热轧钢板卷。2.根据权利要求1所述的低合金结构钢热轧钢板的制造方法，其特征在于，所述低合金结构钢热轧钢是以质量百分计含有C：0.15～0.22％，Si：0.25～0.65％，Mn：1.20～1.80％，P≤0.015％，S≤0.003％，Alt：0.020～0.060％，Ti：0.020～0.060％，V：0.10～0.20％，其余为Fe及不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的低合金结构钢热轧钢板的制造方法，其特征在于，所述钢坯加热后与粗轧工序前还...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，孙新军，彭喜英，王涛，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北,13