用于制造厚板材的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于由钢合金制造厚板材(4)的方法，包括连续地浇铸钢熔液以及将获得的铸坯原型加工为铸锭且接下来从铸造热状态在多个变形步骤中将铸锭变形或热轧为所期望的厚板材尺寸以及紧接着随后对厚板材(4)进行热处理，热处理有针对性地引起所获得的厚板材(4)的冷却，其中，厚板材(4)沿生产方向(3)在其热处理之前或之后被切割为所期望的单个板材长度，在该方法中应提供一种用于生产厚板材的解决方案，其能够实现灵活地制造不同的厚板材质量。这通过以下方式实现，执行在150℃至1100℃的温度范围中的热处理，该热处理作为将所获得的厚板材(4)从轧制热状态针对性地冷却至所期望的第一温度的针对性冷却与紧接着随后的将厚板材(4)针对性地加热至所期望的第二温度的针对性加热和紧接着随后的将厚板材(4)冷却至所期望的第三温度的冷却的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造厚板材的设备和方法
本专利技术涉及用于由钢合金制造厚板材的方法，包括连续地浇铸钢熔液以及将获得的铸坯原型加工为铸锭且随后从铸造热状态(Gieβhitze)在多个变形步骤中将铸锭变形或热轧为所期望的厚板材尺寸以及紧接着随后对厚板材进行热处理，热处理有针对性地引起所获得的厚板材的冷却，其中，厚板材沿生产方向在其热处理之前或之后切割为所期望的单个板材长度。此外，本专利技术涉及执行这种方法的装置，其具有一设备，该设备为了紧挨着地连续地处理和/或加工钢熔液而包括铸造设备、原型设备、变形设备或轧制设备、和热处理设备以及沿生产方向设置在热处理设备之前或之后的厚板材分割设备，在铸造设备中可连续地浇铸钢熔液，在原型设备中由钢熔液浇铸的铸坯可变形为铸锭，在变形设备或轧制设备中铸锭可从铸造热状态在多个变形步骤中轧制为具有所期望的厚板材尺寸的厚板材。
技术介绍
在单束、半连续或连续工艺中制造热轧带材时通常的是，在连铸工艺中生产的铸锭直接从铸造热状态被输送给再热炉或均热炉，在该再热炉或均热炉中设定对于后续的精轧所期望的温度。在精轧机中，铸锭在多个道次被轧制到所期望的最终厚度。由EP0415987B1已知用于制造钢板的方法。在这种方法中，借助于连铸设备生产铸锭，然后铸锭在行进经过用于减小铸锭厚度的第一变形级后在炉中被加热，但在其进入精轧机之前，在精轧机中铸锭被轧制为钢板或带钢。在包括多个变形步骤的轧机中，钢带经过处理，该处理包括有针对性的变形步骤和有针对性的冷却和加热步骤的组合。在此，所期望的钢带机械特性的设定通过在有针对性地设定的温度下的变形、在确定温度下有针对性地执行的变形程度和变形速度的组合实现。在行进经过精轧机后，将精轧的钢带分成所期望的板材长度并将其堆叠。在行进经过精轧机组后，在所生产的钢带处不再执行任何有针对性的热处理。由WO2006/106376A1已知一种用于制造具有10-100mm厚度的带材的方法，带材由连续浇铸的铸坯通过随后的热轧制造而成。热轧可以与布置在各单个轧制机架之间的冷却装置且可由此引起的轧制钢带的冷却相组合。在行进经过轧制机组之后，钢带被引导通过冷却设备形式的热处理设备，并且此后分割出分别为所期望的长度的钢带板。在该由现有技术已知的方法中有问题的是，由于在1100℃之上的温度范围中钢快速地再结晶，非常快速地发生细晶粒过程，并且在实践中总是在铸锭中设定一个温度场，该温度场在每一细晶粒的变形步骤之后导致跟随局部温度的晶粒生长。作为局部不同的晶粒生长的后果，至少在由铸锭轧制而成的板材的宽度上形成不同的组织，该不同的组织在完成的板材中表现为不均匀的机械特性，其由相应的强度值和/或相应的韧性值构成。因此，通过由现有技术已知的方法和装置，不确定可以制造在质量保持相同的情况下满足高韧性要求的板材、特别是厚板材。通过在现有技术中迄今公开用以制造厚板材的方法和装置(其仅仅包括由变形/加热/冷却与随后冷却组成的组合)，也不可能制造在交付状态中+QT(调制处理)的板材。钢在其交付标准中必须强制性地经历有针对性的热处理、正火或回火，在已知的设备上同样也不能制造该钢。
技术实现思路
本专利技术所基于的目的在于，提供一种用于生产厚板材的解决方案，其未随之带来上面所提及的缺点并且能够实现灵活地制造不同的厚板材质量。在开头详细描绘的方法中，所述目的根据本专利技术通过以下方式解决，执行在150℃至1100℃的温度范围中的热处理，作为将所获得的厚板材从轧制热状态(Walzhitze)针对性地冷却至所期望的第一温度的针对性冷却与紧接着随后的将厚板材针对性地加热至所期望的第二温度的针对性加热和紧接着随后的将厚板材冷却至所期望的第三温度的冷却的组合。在开头详细描绘类型的装置中，所述目的通过以下方式得以解决，热处理设备包括至少一个冷却装置和至少一个加热装置，其构造为，由此可执行在150℃至1100℃的温度范围中的热处理，该热处理的形式为将所获得的厚板材从轧制热状态针对性地冷却至所期望的第一温度的针对性冷却与紧接着随后的将厚板材针对性地加热至所期望的第二温度的针对性加热和紧接着随后的将厚板材冷却至所期望的第三温度的冷却的组合。因为根据本专利技术规定，紧接在执行轧制工序之后且因此在将铸锭轧制至厚板材尺寸之后执行热处理，该热处理在多个步骤中包括厚板材的针对性的冷却、针对性的再加热和再次针对性的冷却，所以在完成的厚板材中形成在宽度上也统一的温度场以及由此产生的在完成的厚板材中均匀的组织，使得厚板材具有均质的机械特性，即均质的强度分布和/或韧性分布。通过根据本专利技术的方法和根据本专利技术的装置，不仅可以制造在正火状态中的厚板材、即具有高韧性的钢，而且可以制造在调质状态中的厚板材、即具有高强度的钢，而且可以制造在回火状态中的特种钢、即经过回火处理的钢。在本申请的范围中，厚板材理解成根据标准EN10029定义为厚板材的扁平产品。通过所述方法可制造各种不同的货品，如例如在标准EN10025-2:2004中用缩写符号所标出的。可以制造“如轧制”的厚板材(缩写符号+AR)，但也可以制造回火的板材(缩写符号+N)或热机械轧制的厚板材(缩写符号+M)以及调质的厚板材(缩写符号+QT)。并且所有这些通过同一个装置或设备。一种有利的用于制造回火厚板材的方法根据本专利技术的设计方案可包括如下措施：厚板材在变形或热轧之后在紧接着随后的热处理中从轧制热状态被冷却至所期望的第一温度，该第一温度低于从γ铁(γ固溶体；奥氏体)到α铁(α固溶体；铁素体)的完全转换温度；接下来被加热到所期望的第二温度，该第二温度作为正火温度处于均质的奥氏体范围中高于从γ铁到α铁的完全转换温度、AC3温度；并且接下来被冷却到作为所期望的第三温度的环境温度。如果相反地需生产高强度的厚板材，本专利技术在设计方案中规定如下措施：厚板材在变形或热轧之后在紧接着随后的热处理中从轧制热状态被冷却至所期望的第一温度，该第一温度低于贝氏体温度；接下来通过加热被保持在作为所期望的第二温度的、处于贝氏体转换范围中的温度中；并且接下来被冷却到作为所期望的第三温度的环境温度。也可以通过根据本专利技术的方法制造强度最高的板材。在这种情况下，本专利技术在设计方案中出众之处在于如下措施：厚板材在变形或热轧之后在紧接着随后的热处理中从轧制热状态被冷却至所期望的第一温度，该第一温度低于马氏体温度；接下来通过加热被加热到低于从γ铁到α铁的转换温度、AC1温度的回火温度，其作为所期望的第二温度；并且接下来被冷却到作为所期望的第三温度的环境温度。以有利和有益的方式，规定的热处理包括冷却至室温。本专利技术因此还规定，至作为所期望的第三温度的环境温度的最终冷却被执行为空气冷却。对于厚板材从轧制热状态的冷却，强化的冷却是有利的。本专利技术因此在设计方案还规定，借助于强烈的水冷却或空气冷却执行厚板材从轧制热状态在紧接着跟随在厚板材的变形或热轧之后的热处理中到所期望的第一温度的冷却。但是也可以的是，当厚板材已经行进经过矫直设备或矫直设施时，才或还要在所制造或生产的厚板材处进行部分的或其他冷却和/或加热步骤。就此而言，本专利技术在改进方案中同样规定，在厚板材已经行进经过矫直设备之后且在其堆叠之前，执行特别是包括其他冷却和/或加热步骤的热处理的一部分。此外，有利地且有益地，厚板材在其加热到所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由钢合金制造厚板材(4)的方法，其包括连续地浇铸钢熔液以及将获得的铸坯原型加工为铸锭且接下来从铸造热状态在多个变形步骤中将铸锭变形或热轧为所期望的厚板材尺寸以及紧接着随后对所述厚板材(4)进行热处理，热处理有针对性地引起所获得的厚板材(4)的冷却，其中，所述厚板材(4)沿生产方向(3)在其热处理之前或之后被切割为所期望的单个板材长度，其特征在于，执行在150℃至1100℃的温度范围中的热处理，该热处理作为将所获得的厚板材(4)从轧制热状态针对性地冷却至所期望的第一温度的针对性冷却与紧接着随后的将所述厚板材(4)针对性地加热至所期望的第二温度的针对性加热和紧接着随后的将所述厚板材(4)冷却至所期望的第三温度的冷却的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.16 DE 102014221068.21.一种用于由钢合金制造厚板材(4)的方法，其包括连续地浇铸钢熔液以及将获得的铸坯原型加工为铸锭且接下来从铸造热状态在多个变形步骤中将铸锭变形或热轧为所期望的厚板材尺寸以及紧接着随后对所述厚板材(4)进行热处理，热处理有针对性地引起所获得的厚板材(4)的冷却，其中，所述厚板材(4)沿生产方向(3)在其热处理之前或之后被切割为所期望的单个板材长度，其特征在于，执行在150℃至1100℃的温度范围中的热处理，该热处理作为将所获得的厚板材(4)从轧制热状态针对性地冷却至所期望的第一温度的针对性冷却与紧接着随后的将所述厚板材(4)针对性地加热至所期望的第二温度的针对性加热和紧接着随后的将所述厚板材(4)冷却至所期望的第三温度的冷却的组合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厚板材(4)在变形或热轧之后在紧接着随后的热处理中从轧制热状态被冷却至所期望的第一温度，该第一温度低于从γ铁(γ固溶体；奥氏体)到α铁(α固溶体；铁素体)的完全转换温度，接下来所述厚板材被加热到所期望的第二温度，该第二温度作为正火温度处于均质的奥氏体的范围中高于从γ铁到α铁的完全转换温度、AC3温度，并且接下来所述厚板材被冷却到作为所期望的第三温度的环境温度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厚板材(4)在变形或热轧之后在紧接着随后的热处理中从轧制热状态被冷却至所期望的低于贝氏体温度的第一温度，接下来通过加热被保持在作为所期望的第二温度的、处于贝氏体转换范围中的温度中，并且接下来被冷却到作为所期望的第三温度的环境温度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厚板材(4)在变形或热轧之后在紧接着随后的热处理中从轧制热状态被冷却至所期望的低于马氏体温度的第一温度，接下来通过加热被加热到作为所期望的第二温度的、低于从γ铁到α铁的转换温度、AC1温度的回火温度，并且接下来被冷却到作为所期望的第三温度的环境温度。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至作为所期望的第三温度的环境温度的最终冷却被执行为空气冷却。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于强烈的水冷却或空气冷却执行所述厚板材(4)从轧制热状态在紧接着跟随在所述厚板材(4)的变形或热轧之后的热处理中到所期望的第一温度的冷却。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述厚板材(4)已经行进经过矫直设备(6)之后且在其堆叠之前，执行特别是包括其他冷却和/或加热步骤的热处理的一部分。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述厚板材(4)在其加热到所期望的第二温度之后被矫直并且随后被堆叠。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在多个变形步骤中，生产厚度大于8mm、特别是厚度为40mm至400mm且宽度大于1200mm的厚板材(4)。10.一种用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的装置(1、1’)，其具有一设备，所述设备为了紧挨着地连续地处理和/或加工钢熔液而包括铸造设备(8)、原型设备(9)、变形设备或轧制设备(11)和热处理设备(5)以及沿生产方向(3)设置在所述热处理设备(5)之前或之后的厚板材分割设...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·舒斯特，
申请(专利权)人：SMS集团有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE