改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背缺陷的控制方法技术

一种改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制方法，属于钢铁生产技术领域。这种吉帕级马氏体耐磨钢的主要生产方式是通过辊底式加热炉和辊式淬火机完成淬火冷却工艺获得。所述板形缺陷控制方法依次包括如下步骤：板形平直度测量，板形缺陷特征计算，板形缺陷特征判定，针对中部横弯缺陷特征量的板形工艺参数调试，针对头尾缺陷变形差异量的板形工艺参数调试，调试后的板形平直度特征检测判定。通过本方法，有效解决了由于复杂多变的现实工况，例如环境水温、温度变化、加热炉燃烧温度变化以及淬火机夹送辊磨损等多种因素所导致的淬火后板形龟背缺陷的工艺参数调节问题，提高了板形工艺参数设定的有效性、板形合格率以及产线的生产效率。以及产线的生产效率。以及产线的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背缺陷的控制方法


[0001]本专利技术涉及钢铁淬火生产领域，具体指一种吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟
[0002]背缺陷的控制方法。

技术介绍

[0003]随着中国工业技术水平的不断发展和提高，造船业、机械加工业、石油化工、桥梁建筑等行业对中板的总体需求量增加，同时对高等级高强度钢板的需求也在不断增加。
[0004]高等级高强度调质耐磨钢的生产方式主要是利用辊底式加热炉和辊式淬火机来生产获得。淬火工艺参数的设定是生产吉帕级调质耐磨钢的一种重要工艺，一般主要通过操作人员手动设定。实际生产过程中受到日常环境温度，冷却水温，冷却水水压及加热炉燃烧状况的变化影响，导致淬火后钢板板形极易出现多种复杂平直度缺陷。龟背是一种在高强度钢板淬火冷却生产过程中常常会出现的板形缺陷(如附图6、7)，主要特征是钢板中部呈现出横弯(或者反向横弯)，头尾在横弯基础上会耦合一定的下扣或是上翘(针对反向横弯的情形)，且尾部的缺陷变形量会大于头部。目前对于该缺陷的判定与工艺参数调试没有明确的方式方法，严重影响到后续生产的钢板板形，造成成材率和合格率降低，影响生产和交货节奏以及下游客户的使用，带来一定地经济损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述技术问题，克服现有技术的不足，提供一种改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制方法。具体指通过对问题板形平直度测量，板形缺陷特征计算判定，针对钢板中部横弯缺陷特征量的板形工艺参数调试，针对头尾缺陷变形差异量的板形工艺参数调试，调试后的板形平直度特征测量与计算判定。通过对淬火后吉帕级马氏体耐磨钢不同区域的龟背变形特征进行测量表征与计算判定，并进行相应的工艺参数调节，有效优化板形质量。
[0006]一种改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制方法，所述吉帕级马氏体耐磨钢通过辊式淬火机的淬火工艺生产，如图10，所述控制方法包括如下步骤：
[0007](1)板形平直度测量；
[0008](2)板形缺陷特征计算；
[0009](3)板形缺陷特征判定；
[0010](4)针对钢板中部横弯缺陷特征量的板形工艺参数调试；
[0011](5)针对头尾缺陷变形差异量的板形工艺参数调试；
[0012](6)调试后的板形平直度特征测量与计算判定。
[0013]进一步地，所述步骤(1)中，在板形平直度测量环节，在钢板的四个边角以及中部位置，设置12个测量位置分别标记为测量点1～12(见图1，测量点的多少可根据钢板尺寸的大小和变形程度来变换设定方案)；首先将标尺放置在钢板相应的边部或是中部的测量位置，然后将塞尺插入到标尺与钢板上表面形成的两端缝隙中读取相应位置处塞尺的示数
h
1A
、h
1B
[0014]等(见图2、图3)。
[0015]进一步地，针对步骤(1)中所记录的板形数据进行缺陷特征计算：
[0016]1)计算中部横弯缺陷的特征量(见图4)
[0017][0018]2)计算钢板头部和尾部各自的上翘或是下扣幅度，即综合变形幅度Δh
头
和Δh
尾
以及头尾变形差异量Δh；具体计算方式为(见图5)：
[0019]以测量点1为例，1处的变形幅度Δh1计算方式为：
[0020]Δh1＝h
1A
‑
h
1B
[0021]同理，相应计算得到Δh2、Δh3、Δh4、Δh5；
[0022]计算头部综合变形幅度Δh
头
[0023][0024]同理计算得到尾部的综合变形幅度Δh
尾
；最后计算头尾变形差异量Δh
[0025]Δh＝Δh
尾
‑
Δh
头
。
[0026]进一步地，针对步骤(2)中计算得到的缺陷特征值进行缺陷特征判定：
[0027]1)如果中部横弯特征量w、钢板头部和尾部各自的综合变形幅度Δh
头
和
[0028]Δh
尾
以及头尾变形差异量Δh均为正，则可判定板形缺陷为正向龟背；
[0029]2)如果中部横弯特征量w、钢板头部和尾部各自的综合变形幅度Δh
头
和
[0030]Δh
尾
以及头尾变形差异量Δh均为负，可判定板形缺陷为反向龟背；
[0031]3)其它情况为非龟背缺陷，采用其它板形控制方法调控。
[0032]进一步地，针对钢板中部横弯缺陷特征量的板形工艺参数调试：钢板中部出现的横弯特征，是由于辊式淬火机上下表面冷却水水比参数调节不合适导致钢板冷却过程中在厚度方向上下表面冷却速率不同步，致使出现冷却速率较快的一面出现横弯；调节方式是通过对上下表面的冷却水水比进行调试；若中部横弯特征量w为正，即钢板上表面出现横弯，表明上表面冷却速率大，下表面冷却速率小，因此需要增大原下表面的冷却水水比b；通过实际生产可以获得水比调节改善效用值a与钢板厚度d满足函数关系：a＝0.002d
‑
0.011；a的实际意义为，对于厚度为d mm的钢板，改善1mm的横弯缺陷量，需要对冷却水水比进行a幅度的调节；故此处需要对冷却水水比进行幅度为a
×
w的调节，调节后的冷却水水比为b+(0.002d
‑
0.011)
×
w。
[0033]进一步地，针对头尾缺陷变形差异量的板形工艺参数调试：钢板头尾的变形差异量主要是由于钢板头尾冷却温度存在差异导致；钢板头部冷却时温度较高，尾部冷却时由于钢板沿辊道前进过程中存在散热，因此尾部温度较头部有明显降低；因此可以通过对原钢板的移动速度v进行调试，12mm以下厚度规格钢板，为了确保淬透性，速度不能高于V m/s，通过实际生产获得辊道移动速度调节改善效用为e＝0.015m
‑1·
s
‑1·
mm
‑1，即改善1mm的平直度差异，需要对辊道运行速度进行0.015m/s幅度的增加调节，故此处调节后的钢板移动速度为v+e
×
Δh。
[0034]进一步地，完成工艺参数设定后，对新出炉的钢板板形再次进行板形平直度测量。
[0035]进一步地，完成新出炉钢板板形测量后，对所记录的新出炉钢板板形数据进行板形缺陷特征计算。
[0036]进一步地，针对步骤(6)中计算得到的缺陷特征值进行板形标准判定，中部横弯缺陷限定标准为W，头尾变形差异限定标准为Y：
[0037]1)如果|w|<W，|Δh|<Y，则判定板形情况达标，龟背缺陷改善良好，至此完成了龟背的板形缺陷控制；
[0038]2)如果参数情况不满足判定条件1)，则均判定为板形不达标，重新回到步骤(3)的缺陷特征判定，进行新一轮的工艺参数调试过程；
[0039]至此，完成改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制方法，其特征在于，所述吉帕级马氏体耐磨钢通过辊式淬火机的淬火工艺生产，所述控制方法包括如下步骤：(1)板形平直度测量；(2)板形缺陷特征计算；(3)板形缺陷特征判定；(4)针对钢板中部横弯缺陷特征量的板形工艺参数调试；(5)针对头尾缺陷变形差异量的板形工艺参数调试；(6)调试后的板形平直度特征测量与计算判定。2.根据权利要求1所述的改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，在板形平直度测量环节，在钢板的四个边角以及中部位置，设置12个测量位置分别标记为测量点1～12；首先将标尺放置在钢板相应的边部或是中部的测量位置，然后将塞尺插入到标尺与钢板上表面形成的两端缝隙中读取相应位置处塞尺的示数h
1A
、h
1B
。3.根据权利要求1所述的改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制方法，其特征在于：针对步骤(1)中所记录的板形数据进行缺陷特征计算：1)计算中部横弯缺陷的特征量w＝2)计算钢板头部和尾部各自的上翘或是下扣幅度，即综合变形幅度Δh
头
和Δh
尾
以及头尾变形差异量Δh；具体计算方式为：以测量点1为例，1处的变形幅度Δh1计算方式为：Δh1＝h
1A
‑
h
1B
同理，相应计算得到Δh2、Δh3、Δh4、Δh5；计算头部综合变形幅度Δh
头
同理计算得到尾部的综合变形幅度Δh
尾
；最后计算头尾变形差异量ΔhΔh＝Δh
尾
‑
Δh
头
。4.根据权利要求1所述的改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制方法，其特征在于：针对步骤(2)中计算得到的缺陷特征值进行缺陷特征判定：1)如果中部横弯特征量w、钢板头部和尾部各自的综合变形幅度Δh
头
和Δh
尾
以及头尾变形差异量Δh均为正，则可判定板形缺陷为正向龟背；2)如果中部横弯特征量w、钢板头部和尾部各自的综合变形幅度Δh
头
和Δh
尾
以及头尾变形差异量Δh均为负，可判定板形缺陷为反向龟背；3)其它情况为非龟背缺陷，采用其它板形控制方法调控。5.根据权利要求1所述的改善吉帕级马氏体耐磨钢淬火后龟背板形缺陷的控制方法，其特征在于：针对钢板中部横弯缺陷特征量的板形工艺参数调试：钢板中部出现的横弯特征，是由于辊式...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，吴海瑞，何安瑞，原野，姚驰寰，刘红艳，王志峰，王青云，裴庆涛，李斌，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：