一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，依次包括以下步骤：S1铁水KR脱硫；S2转炉冶炼；S3LF精炼，控制LF精炼结束时钢水中Ti+Nb质量百分比0.07‑0.13％；S4板坯连铸；S5加热炉加热；S6一次除鳞；S7粗轧，粗轧出口中间坯温度为1040‑1060℃，厚度为40‑45mm；S8二次除鳞；S9精轧，精轧入口穿带速度为8‑10m/s，终轧温度为870℃‑890℃；S10层流冷却，采用两段式冷却，前段冷却结束带钢温度为600‑620℃，终冷温度为550‑570℃；S11卷取。本发明专利技术的优点在于不改造现有设备，不改变生产流程，利用现有设备和优化工艺使高Mn热轧高强钢带状组织≤1级。

【技术实现步骤摘要】
一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法
本专利技术属于材料加工工程
，特别涉及一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法。
技术介绍
冷弯成型是通过顺序配置的多道次成型轧辊将金属板带进行横向弯曲制成特定断面型材的冷加工工艺。冷弯成型产品作为重要的结构件因表面质量好、尺寸精度高、品种规格多等优势广泛应用在建筑、工程机械、汽车制造等方面。冷弯成型用热轧高强钢，为保证强度一般含有较高的Mn含量，而Mn含量偏高极容易造成枝晶偏析和芯部偏析，即使在板坯连铸过程采用电磁搅拌和轻压下等措施，也难以杜绝偏析存在，当板坯内部存在偏析，且后续热轧工艺不合理时会形成较为严重的带状组织。对于冷弯成型用高强钢来说，带状组织危害较大，带状组织级别超过3级同时冷弯变形量较大时易导致变形不均匀、应力集中等问题，甚至发生冷弯开裂，因此一般大变形冷弯加工件对热卷板的带状组织级别有较高要求。影响高强热轧带钢带状组织的因素众多，板坯成分、连铸工艺、热轧加热、轧制工艺及冷却条件等均会对带状组织有较大的影响。专利公开号CN102943206B公布了一种降锰改善带状组织的高强度热轧钢制造方法，通过适当降低钢中的Mn含量减轻钢中的带状组织，同时通过向钢中加入微合金元素Ti来弥补因Mn含量降低而带来的强度损失，结合加热温度、轧制工艺和冷却速度等控制使得带状组织≤2级。Mn含量的降低以及添加Ti会导致固溶强化效果减弱，带钢屈强比偏高。屈服500MPa以上高强钢Mn含量通常≥1.3％，针对Mn含量较高的冷弯成型高强钢如何控制带状组织≤1级，该专利未给出具体的措施或解决的思路。专利公开号CN102943206B公布了一种能降低中高碳结构钢板带状组织的生产方法。通过控制连铸过程钢水过热度和拉速、板坯加热温度控制在1200-1240℃、终轧温度880-940℃、层流冷却采用后段式快速冷却方式，精轧结束后以15～30℃/s速度冷至780～820℃，随后再以≥40℃/s的冷速冷至卷取温度550-630℃。该专利针对中高碳钢，其钢水过热度、加热温度、冷却工艺均是基于中高碳钢相变方式得出的。针对冷弯成型用高强钢，碳质量分数百分比一般小于0.12％，主要依靠固溶强化和析出强化，因此针对低碳冷弯成型用钢带状组织控制问题，该专利并没有给出对应的解决方案。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，基于微合金析出结合相变原理，从控制钢坯成分、加热炉烧钢、精轧及层流冷却等工序入手，在不改造现有设备，不改变生产流程的情况下，利用现有设备和优化工艺有效解决了热轧高强钢由于Mn含量偏高导致的带状组织级别高的问题，提高了合格率。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术公开了一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，依次包括以下步骤：S1铁水脱硫；S2转炉冶炼；S3LF精炼，脱氧良好后依次加入Ti铁、Nb铁，控制LF精炼结束时钢水中微合金元素Ti+Nb质量百分比为0.07-0.13％。S4板坯连铸；S5加热炉加热，将连铸板坯置于加热炉中加热，所述加热炉依次包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段。预热段加热温度为1010-1050℃，第一加热段加热温度为1180-1220℃，第二加热段加热温度为1250-1290℃，均热段加热温度为1240-1260℃，第二加热段和均热段总在炉时间为80-120min；S6一次除鳞；S7粗轧，粗轧出口中间坯温度为1040-1060℃，厚度为40-45mm；S8二次除鳞；S9精轧，精轧入口穿带速度为8-10m/s，终轧温度为870℃-890℃；S10层流冷却，采用两段式冷却，前段冷却结束带钢温度为600-620℃，终冷温度为550-570℃；S11卷取。优选地，在上述的冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，步骤S3中控制LF精炼结束时钢水中化学成分质量百分比为：C0.055-0.095％、Si0.10-0.30％、Mn1.3-2.0％、P≤0.015％、S≤0.006％，余量为Fe及不可避免的杂质。优选地，在上述的冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，步骤S9，所述精轧采用七机架连轧。更优选地，在上述的冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，热轧高强钢屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥610MPa，晶粒度级别≥11级，带状组织级别≤1级。基于冷弯成型用热轧高强钢带状组织演变规律及其形成机制的分析，从控制成分、铸坯加热、轧制及冷却等工序入手，依次采取措施，在不大幅降低Mn含量的情况下，使其带状组织级别≤1.0。关于本专利技术的工艺及参数的选择，其详细解释具体为：(1)LF精炼过程，脱氧良好后依次加入Ti铁、Nb铁，控制LF精炼结束时钢水中微合金元素Ti+Nb质量百分比为0.05-0.13％。采用Ti-Nb依次复合添加，同时控制Ti+Nb加入量，主要有以下原因：首先，通过凝固及后续轧钢过程使微合金Ti、Nb碳化物复合弥散析出，抑制晶粒长大，增大晶界面积以阻碍C、Mn元素的长程扩散。其次，加入适量的Ti，在轧钢过程通过合理的工艺控制，改善硫化物形态，减少长条状分布的硫化物夹杂，从而减少带状组织形成的核心。(2)加热炉加热，将连铸板坯置于加热炉中加热，所述加热炉依次包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段。所述预热段加热温度为1010-1050℃，第一加热段加热温度1180-1220℃，第二加热段加热温度为1250-1290℃，均热段加热温度为1240-1260℃，第二加热段和均热段总在炉时间为80-120min。控制各段加热温度和保温时间，基于Ti-Nb微合金化条件，采用较高的加热温度和适当的保温时间以保证C、Mn等元素充分扩散，同时微合金化措施又不至于导致过大的原奥晶粒尺寸影响产品力学性能。(3)粗轧，粗轧出口中间坯温度为1040-1060℃，厚度为40-45mm。基于本专利技术采用的Ti-Nb复合微合金化工艺，控制粗轧后适当中间坯出口温度和厚度，一方面可以保证后续精轧温度，避免薄板坯温降过快，另一方面保证后续精轧足够的压下量，使坯料充分变形。(4)精轧，穿带速度8-10m/s，终轧温度为870℃-890℃。基于本专利技术采用了Ti-Nb复合微合金化工艺，使本专利技术可以采用较高的终轧温度同时不至于产生粗晶或混晶组织。同时采用较慢的穿带速度和较高的终轧温度使精轧产生的变形能充分回复，这样在细化晶粒的同时又能减轻变形带形核，从而避免后续带状组织的形成。(5)所述层流冷却采用两段式冷却，所述采用两段式冷却，前段冷却结束带钢温度为600-620℃，终冷温度为550-570℃。冷却主要集中在前段，减少轧后高温段停留时间，增大前段冷却速度，进一步抑制珠光体在少量未回复的变形带形核长大。本专利技术的方法有益效果是：基于冷弯成型用热轧高强钢带状组织演变规律及其形成机制的分析，从控制成分、铸坯加热、轧制及冷却等工序入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，其特征在于，依次包括以下步骤：/nS1铁水脱硫；/nS2转炉冶炼；/nS3 LF精炼，脱氧良好后依次加入Ti铁、Nb铁，控制LF精炼结束时钢水中微合金元素Ti+Nb质量百分比为0.07-0.13％；/nS4板坯连铸；/nS5加热炉加热，将连铸板坯置于加热炉中加热，所述加热炉依次包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段；/nS6一次除鳞；/nS7粗轧，粗轧出口中间坯温度为1040-1060℃，厚度为40-45mm；/nS9精轧，精轧入口穿带速度为8-10m/s，终轧温度为870℃-890℃；/nS8二次除鳞；/nS10层流冷却，采用两段式冷却，前段冷却结束带钢温度为600-620℃，终冷温度为550-570℃；/nS11卷取。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
S1铁水脱硫；
S2转炉冶炼；
S3LF精炼，脱氧良好后依次加入Ti铁、Nb铁，控制LF精炼结束时钢水中微合金元素Ti+Nb质量百分比为0.07-0.13％；
S4板坯连铸；
S5加热炉加热，将连铸板坯置于加热炉中加热，所述加热炉依次包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段；
S6一次除鳞；
S7粗轧，粗轧出口中间坯温度为1040-1060℃，厚度为40-45mm；
S9精轧，精轧入口穿带速度为8-10m/s，终轧温度为870℃-890℃；
S8二次除鳞；
S10层流冷却，采用两段式冷却，前段冷却结束带钢温度为600-620℃，终冷温度为550-570℃；
S11卷取。


2.根据权利要求1所述的一种冷弯成型用热轧高强钢带状组织的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：关建辉，曲锦波，丁美良，程丙贵，常帅，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，江苏沙钢集团有限公司，张家港宏昌钢板有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32