一种屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法技术

本发明专利技术涉及一种屈服强度460MPa级薄钢板的板形控制方法，钢板化学成分按重量百分比计为：C0.12％～0.15％，Si0.3％～0.5％，Mn1.25％～1.40％，P≤0.03％，S≤0.025％，Al0.015％～0.04％，Nb0.04％～0.07％，N≤0.012％，Ceq＝C+Mn/6且Ceq≤0.4％；余量为Fe和不可避免的杂质。生产过程包括铸坯加热、轧制、冷却、热矫直及空冷。本发明专利技术适用于厚度为6～10mm、宽度大于3000mm的钢板，采用250mm以下厚度的连铸坯在中厚板往复式轧机上生产；无需后续冷矫处理，就能满足钢板的板形控制要求。就能满足钢板的板形控制要求。

【技术实现步骤摘要】
一种屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法


[0001]本专利技术涉及钢板生产
，尤其涉及一种屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法。

技术介绍

[0002]屈服强度为460MPa级的钢板主要化学元素为C、Si、Mn、Al、Nb等。一般情况下，4m以上的宽厚板轧机主要生产板厚为10mm以上的该级别钢板，对于厚度为6～10mm的钢板，一般需要在热轧薄板连轧机组上生产，产品钢板的宽度较窄且为卷板。而对于一些钢板宽度要求较宽的产品(如船板、锅炉容器板、建筑用钢板等)，为了在焊接过程中减少焊缝，只能按要求生产平板。对于此类钢板来说，由于轧件薄、温降快，对温度变化非常敏感，生产过程中极易出现波浪形缺陷、轧废等问题，废次品率高。轧完的钢板常出现类似瓦楞板的板形，导致平直度超标，不易形成批量生产能力。平直度超标的钢板通常需经过冷矫直机矫平，严重影响了钢板的一次通过率。
[0003]此外，在冷床冷却过程中，由于钢板上表面与空气接触、下表面与冷床接触，导致钢板的上、下表面传热速度不一样，温降不同，热应力不一样，使钢板产生变形，导致平直度不能满足要求。平直度不能满足要求的钢板，只能通过冷矫直机对其进行再次矫直，这样就增加了生产成本，延长了交货周期。
[0004]由此可见，如何解决厚度规格为6～10mm、宽度大于3000mm、屈服强度460MPa级薄钢板的板形问题，提高钢板的一次通过率，是该规格强度级别钢板开发应用的关键。
[0005]迄今为止，国内外针对薄规格、宽度大于3000mm、屈服强度大于355MP级别钢板板形控制方法的公开文献较少。公开号为CN103722023A的专利申请公开了“一种TMCP高强船板板形控制方法”。该方法对轧后高强度船板的板形控制有效，但其适用的钢板厚度为30
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60mm，不适用于薄钢板的板形控制。公开号为CN101885004A的专利申请公开了一种“低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法”。该方法对轧后需要冷却的钢板板形控制具有一定的作用。但其对于轧后不需喷水冷却的薄规格钢板的板形控制同样不适用。公开号为CN101450353A的专利申请公开了”一种钢板板形的控制方法”,也是针对中厚板板形的控制方法，并且是针对钢板轧制板形的控制方法，对于钢板轧完经矫直机矫平后，在冷床上冷却过程中出现的板形不良问题，没有涉及。
[0006]期刊论文“热轧薄规格板生产过程的优化控制”(《河南冶金》2020.8)一文中，通过优化加热、轧制及压下规程，解决了厚度规格在6
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10mm的薄规格钢板板形控制，但是其生产的钢板宽度小于3000mm，即其控制方法不适用于宽度3000mm以上钢板。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种屈服强度460MPa级薄钢板及其板形控制方法，适用于厚度规格为6～10mm、宽度大于3000mm的钢板，无需后续冷矫处理，就能满足钢板的板形控制要求，解决了此类钢板由于轧件薄、温降快，生产中极易出现浪形，影响钢板一次通过率、费次降率
等问题。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0009]一种屈服强度460MPa级薄钢板的板形控制方法，钢板生产过程包括铸坯加热、轧制、冷却、热矫直及空冷：具体包括如下步骤：
[0010]1)铸坯加热；将铸坯加热到1210～1245℃，均热段和加热段的总加热时间为3.5～4.5h，总在炉时间5.5～6.5h；
[0011]2)铸坯轧制；轧制分两阶段进行，第一阶段为粗轧阶段，终轧温度＞1020℃，粗轧阶段至少前3个道次采用大压下率，每道次压下率≥20％；第二阶段为非再结晶型控制轧制即精轧阶段，开轧温度为930～960℃，终轧温度为800～840℃，轧制速度为5～6.5m/s；精轧阶段至少后2个道次采用小压下率，每道次压下率均控制在5％以下；此外，粗轧与精轧阶段的轧辊都采用分段冷却，轧制铸坯头部1/6L长度段时，轧辊冷却水不开启；轧制铸坯尾部1/6L长度段时，轧辊冷却水量控制在20～35m3/h；轧制铸坯中部其余长度段时，轧辊冷却水量控制在40～60m3/h；其中L为每道次轧制时，对应轧制方向的铸坯长度；同时将轧机至预矫直机区间的辊道冷却水流量为200～250m3/h；
[0012]3)冷却；开冷温度730～770℃，返红温度550～580，冷却系统头尾遮蔽投入；上集管开启修正值为
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1200～
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1400mm，下集管开启修正值为
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1600～
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2000mm；采用全自动控冷，集管开启水量为180～220m3/h，集管开启组数为2～5组，下集管与上集管的水量比为2～2.5；辊速2.0～3.0m/s，加速度0.002～0.005m/s2；
[0013]4)热矫直；导入辊位置
‑
0.9～
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1.5mm，导出辊位置
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2.2～
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3.2mm，终矫温度≤500℃，矫直力为16000～18000kN；
[0014]5)空冷至室温。
[0015]所述钢板的化学成分按重量百分比计为：C 0.12％～0.15％，Si 0.3％～0.5％，Mn 1.25％～1.40％，P≤0.03％，S≤0.025％，Al 0.015％～0.04％，Nb 0.04％～0.07％，N≤0.012％，Ceq＝C+Mn/6且Ceq≤0.4％；余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中O≤0.0050％，其余杂质总量低于0.05％。
[0016]成品钢板厚度为6～10mm、宽度大于3000mm，采用250mm以下厚度的铸坯经中厚板往复式轧机轧制后得到。
[0017]所述铸坯为连铸坯。
[0018]所述步骤2)中，开轧前利用高压水对出加热炉的铸坯进行除鳞，除鳞时间0.5～1min，除鳞机压力20～25MPa。
[0019]所述步骤2)铸坯轧制过程中，中间坯厚度为成品钢板厚度的3～4.5倍。
[0020]钢板出控冷后，侧喷和风吹扫开启，侧喷压力为2～5MPa，侧喷水量为25～50m3/h。
[0021]成品钢板的平直度在5mm/2m以下。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1)铸坯采用较高的加热温度，同时保证均热段和加热段的在炉时间，缩短铸坯表面与芯部的温度差异，提高钢板表面横向、纵向金属流动均匀性；控制总在炉时间，有效抑制奥氏体晶粒过度长大，保证钢板性能；
[0024]2)采用两阶段控制轧制工艺，控制粗轧开轧阶段前3个道次和精轧阶段后2个道次的压下率(优选)，以及中间坯厚度，有效保证轧制钢板的初始板形，同时降低钢板内应力；
对辊道冷却水流量以及轧辊采用分段冷却工艺，避免大量冷却水在钢板表面流动使钢板表面产生非受控性温降，增加轧制道次；合理控制轧辊的冷却水量，有效控制辊型，大幅改善由于钢坯头
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中
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屈服强度460MPa级薄钢板的板形控制方法，其特征在于，钢板生产过程包括铸坯加热、轧制、冷却、热矫直及空冷：具体包括如下步骤：1)铸坯加热；将铸坯加热到1210～1245℃，均热段和加热段的总加热时间为3.5～4.5h，总在炉时间5.5～6.5h；2)铸坯轧制；轧制分两阶段进行，第一阶段为粗轧阶段，终轧温度＞1020℃，粗轧阶段至少前3个道次采用大压下率，每道次压下率≥20％；第二阶段为非再结晶型控制轧制即精轧阶段，开轧温度为930～960℃，终轧温度为800～840℃，轧制速度为5～6.5m/s；精轧阶段至少后2个道次采用小压下率，每道次压下率均控制在5％以下；此外，粗轧与精轧阶段的轧辊都采用分段冷却，轧制铸坯头部1/6L长度段时，轧辊冷却水不开启；轧制铸坯尾部1/6L长度段时，轧辊冷却水量控制在20～35m3/h；轧制铸坯中部其余长度段时，轧辊冷却水量控制在40～60m3/h；其中L为每道次轧制时，对应轧制方向的铸坯长度；同时将轧机至预矫直机区间的辊道冷却水流量为200～250m3/h；3)冷却；开冷温度730～770℃，返红温度550～580，冷却系统头尾遮蔽投入；上集管开启修正值为
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1200～
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1400mm，下集管开启修正值为
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1600～
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2000mm；采用全自动控冷，集管开启水量为180～220m3/h，集管开启组数为2～5组，下集管与上集管的水量比为2～2.5；辊速2.0～3.0m/s，加速度0.002～0.005m/s2；4)热矫直；导入辊位置
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0.9～
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1.5mm，导出辊位置
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐海健，乔馨，杨雨泽，王东旭，左羽剑，郑欣，陈军平，田洪鑫，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：