一种低合金高强度大规格棒材的热轧控冷方法技术

本发明专利技术公开了一种低合金超高强度大规格棒材的热轧控冷方法，包括以下步骤：坯料加热制度、轧制过程温度、轧制过程料型控制、棒材控制冷却、冷床冷却、棒材锯切、棒材入坑缓冷、棒材精整。该发明专利技术坯料采用连铸坯，坯料经过设计合理的加热工艺热轧控制冷却后，可有效的提高棒材的力学性能，保证棒材最终的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种低合金高强度大规格棒材的热轧控冷方法
本专利技术涉钢铁冶金领域中的轧制工序
，具体的说，涉及一种低合金高强度大规格棒材的热轧控冷方法，是轧钢生产中的控制轧制及控制冷却技术。
技术介绍
大规格棒材由于体积大，含热容量高，棒材的温度变化不易控制，如果棒材热轧后散热不够及时，高温时间停留过长，会导致棒材散热不均匀，加剧内外温差，导致材料性能变差。随着我国工业技术水平、机加工能力的不断提高，对大规格棒材的需求必然会进一步扩大，对棒材质量的要求必然会越来越高，研究开发大棒材控温控冷技术和材料性能的变化过程，提高自主研发和创新能力势在必行。
技术实现思路
基于上述不足，本专利技术提供了一种低合金高强度大规格棒材的热轧控冷方法，大规格棒材采用热轧后的强制冷却比自然空冷更易获得理想的组织性能，本专利技术将大规格棒材的控冷技术逐渐应用到实际生产中。低合金高强度钢是含碳量Wc≦0.20％的碳素结构钢基础上，加入少量的合金元素发展起来的，韧性高于碳素结构钢，同时具有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐腐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。熔炼成分为：C≤0.2；Si含量0.35～0.60；Mn含量1.0～1.7；Cr≤0.30；Ni≤0.30；P≤0.030；S≤0.025；Cu≤0.30；Mo≤0.10。力学性能中屈服强度≥460MPa；抗拉强度560-730MPa；冲击功≥27AKV/J。钢铁冶金行业一般将大于￠50mm的棒材统称为大规格棒材范围。为达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：本专利技术提供了一种低合金高强度大规格棒材的热轧控冷方法，包括以下步骤：1)加热：连铸坯进入加热炉加热，预热段温度500～1020℃，加热Ⅰ段温度1020～1170℃，加热Ⅱ段温度1170～1250℃，均热段温度1180～1230℃，均热段保温时间≥35分钟；2)轧制：连铸坯出炉后，去除连铸坯表面氧化铁皮；去除表面氧化铁皮后，连铸坯进入粗轧，粗轧开轧温度为1030～1100℃，粗轧后的连铸坯进入精轧，精轧的终轧温度为940～965℃；3)冷却：精轧后进入1#水冷箱，出水冷箱温度控制为830～900℃；棒材出1#水冷箱后，进入2#水冷箱，出水冷箱温度控制为760～790℃；然后，棒材出2#水冷箱后，进入3#水冷箱，出水冷箱温度控制为560～630℃；最后，棒材出3#水冷箱后，进入倍尺冷床冷却，上冷床温度≤750℃，下冷床温度270～350℃；4)入坑缓冷及包装入坑温度200～350℃，出坑温度≤100℃；作为优选，所述步骤1)中均热段保温时间为35～45分钟；作为优选，所述步骤1)中加热总时间≥190分钟，连铸坯断面温差≤30℃，进一步优选为，加热总时间190～220分钟。作为优选，所述步骤2)中连铸坯出炉后进入高压水除磷装置，水压为20～28Mpa。作为优选，所述步骤3)中1#水冷箱、2#水冷箱和3#水冷箱的长度均为5～7米，水压均为0.5～1.6Mpa。作为优选，所述步骤3)中，棒材在倍尺冷床冷床上间隔2～3个齿距排列。作为优选，所述步骤4)中入坑温度200～350℃，出坑温度≤100℃，缓冷时间为24～30小时。作为优选，本专利技术进一步提供了一种低合金高强度大规格棒材的热轧控冷方法，该方法的工艺路线为：连铸坯加热-粗轧机组-中轧机组-精轧机组-1#湍流管式水冷箱-2#湍流管式水冷箱-3#湍流管式水冷箱-倍尺冷床冷却-锯切-打捆收集-入坑缓冷-精整；其主要步骤如下：步骤1：连铸坯规格为260mm×3000mm×7000～9000m，经过工艺称重、测长，经入炉辊道和钢坯拖入机装入步进梁式加热炉加热，预热段温度500～1020℃，加热Ⅰ段温度1020～1170℃，加热Ⅱ段温度1170～1250℃，均热段温度1180～1230℃，均热段保温时间≥35分钟，总加热时间≥190分钟，连铸坯断面温差＜30℃；步骤2：连铸坯出炉后进入高压水除磷装置，水压20～28MPa，去除连铸坯表面氧化铁皮；步骤3：开轧温度控制范围1030～1100℃，连铸坯进入粗轧机组，粗轧机组共设7架轧机，由3架轧机、3架轧机、1架轧机组成，轧机类型为高刚度短应力线轧机，平-立交替布置，粗轧后由液压剪切头；步骤4：粗轧后的连铸坯进入中精轧机组，中轧机组由4架轧机组成，中轧后由液压剪切头；步骤5：连铸坯经中轧后进入精轧机组，精轧机组由4架轧机组成，轧机类型为高刚度短应力线轧机，采用平-立交替布置，精轧后温度即终轧温度940～965℃；步骤6：精轧后进入1#湍流管式水冷箱，长度5米，水压0.5～1.6MPa，出水冷箱温度控制为830～900℃；步骤7：棒材由1#水冷箱进入2#水冷箱，长度5米，水压0.5～1.6MPa，出水冷箱温度控制为760～790℃；步骤8：棒材由2#水冷箱进入3#水冷箱，长度5米，水压0.5～1.6MPa，出水冷箱温度控制为560～630℃；步骤9：棒材经水箱控制冷却后，进入倍尺冷床冷却，棒材在冷床上间隔2～3个齿距排列，上冷床温度≤750℃。下冷床温度270～350℃；步骤10：棒材经过锯切分段，收集打捆。然后入坑缓冷，入坑温度200～350℃；步骤11：棒材在缓冷坑充分缓冷24小时，出坑温度≤100℃；步骤12：棒材经过矫直、扒皮、探伤后，进行标准化包装。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术坯料采用连铸坯，坯料经过设计合理的加热工艺,即预热段温度500～950℃，时间≥60分钟；加热Ⅰ段温度1020～1170℃，时间≥50分钟；加热Ⅱ段温度1170～1250℃，时间≥35分钟；均热段温度1180～1230℃，时间≥35分钟。控制终轧温度≤950℃。轧后采用3组冷却水箱快速冷却，保证钢材上冷床温度≤750℃。钢材在冷床上间隔2个齿距排列，控制冷速在0.3-0.5℃/秒。本钢种经热轧控制冷却后，比自然空冷更易获得理想的组织性能，既缩短了棒材的冷却时间，又减少厂房的占地面积和购买冷却设备的费用。可有效的提高棒材的力学性能，保证棒材最终的机械性能。附图说明图1是本专利技术大规格棒材热轧控冷工艺流程图；附图标记：1、加热炉；2、高压水除鳞；3、粗轧机组；4、液压剪；5、中轧机组；6、精轧机组；7、1#冷却水箱；8、2#冷却水箱；9、3#冷却水箱；10、倍尺冷床。具体实施方式下面以具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1以生产Q460C成品规格的棒材为例，连铸坯规格为260mm×300mm×7500mm，进入步进梁式加热炉1加热，预热段温度950℃，加热Ⅰ段温度1150℃，加热Ⅱ段温度1210℃，均热段温度1200℃，均热段保温时间≥35分钟，加热总时间≥190分钟，连铸坯断面温差≤30℃。加热炉出钢后进入高压水除磷2，水压25MPa，去除连铸坯表面氧化铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低合金高强度大规格棒材的热轧控冷方法，包括以下步骤：/n1)加热：连铸坯进入加热炉加热，预热段温度500～1020℃，加热Ⅰ段温度1020～1170℃，加热Ⅱ段温度1170～1250℃，均热段温度1180～1230℃，均热段保温时间≥35分钟；/n2)轧制：连铸坯出炉后，去除连铸坯表面氧化铁皮；去除表面氧化铁皮后，连铸坯进入粗轧，粗轧开轧温度为1030～1100℃，粗轧后的连铸坯进入精轧，精轧的终轧温度为940～965℃；/n3)冷却：精轧后进入1#水冷箱，出水冷箱温度控制为830～900℃；棒材出1#水冷箱后，进入2#水冷箱，出水冷箱温度控制为760～790℃；然后，棒材出2#水冷箱后，进入3#水冷箱，出水冷箱温度控制为560～630℃；最后，棒材出3#水冷箱后，进入倍尺冷床冷却，上冷床温度≤750℃，下冷床温度270～350℃；/n4)入坑缓冷及包装入坑温度200～350℃，出坑温度≤100℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种低合金高强度大规格棒材的热轧控冷方法，包括以下步骤：
1)加热：连铸坯进入加热炉加热，预热段温度500～1020℃，加热Ⅰ段温度1020～1170℃，加热Ⅱ段温度1170～1250℃，均热段温度1180～1230℃，均热段保温时间≥35分钟；
2)轧制：连铸坯出炉后，去除连铸坯表面氧化铁皮；去除表面氧化铁皮后，连铸坯进入粗轧，粗轧开轧温度为1030～1100℃，粗轧后的连铸坯进入精轧，精轧的终轧温度为940～965℃；
3)冷却：精轧后进入1#水冷箱，出水冷箱温度控制为830～900℃；棒材出1#水冷箱后，进入2#水冷箱，出水冷箱温度控制为760～790℃；然后，棒材出2#水冷箱后，进入3#水冷箱，出水冷箱温度控制为560～630℃；最后，棒材出3#水冷箱后，进入倍尺冷床冷却，上冷床温度≤750℃，下冷床温度270～350℃；

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗斌，李浩秋，马丙涛，陈良，修冬，王允，石军强，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37