一种提高屈服强度550MPa级钢板轧制节奏的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高屈服强度550MPa级钢板轧制节奏的方法，属于金属加工领域。所述钢板化学成分按重量百分比计包括：C 0.13％～0.17％，Si 0.15％～0.35％，Mn 1.45％～1.65％，P≤0.02％，S≤0.015％，Nb 0.03％～0.05％，Ti 0.015％～0.0250％，Al 0.015％～0.035％，V 0.02％～0.05％，B 0.0004％～0.0006％，N 0.01％～0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述方法包括钢水冶炼

【技术实现步骤摘要】
一种提高屈服强度550MPa级钢板轧制节奏的方法


[0001]本专利技术属于金属加工领域，特别涉及一种提高厚度规格16
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50mm，屈服强度550MPa级钢板轧制节奏的方法。

技术介绍

[0002]面对钢铁行业的严峻市场形势、用户要求以及制造成本压力，在保证产品质量的同时，提高轧制节奏，使生产线发挥最大产能变得尤为重要。中厚板轧制节奏的提高是在保证生产和设备安全的条件下，提高轧线单位时间的产量即小时轧制块数，最终能够在保证产品质量的同时，实现效率最大、消耗最低的高效生产。尤其是以550MPa级别为代表的中厚板品种是高强钢主要品种类型，典型的品种有低合金Q550C/D/E、还有X80M管线钢等，这类钢主要以碳锰钢为基础，同时在钢中添加微合金元素Nb、V、Ti、Mo等碳、氮化物形成元素，通过固溶强化、沉淀强化以及细晶强化提高钢板强韧性。据统计，每年该强度级别中厚板占产量10
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15％。为此，今后中厚板产品尤其是550MPa级别中厚板品种的生产，急需进一步优化生产工艺，在现在的基础上进一步降低能源消耗，合金成本、压缩制造成本、提高生产效率，最终实现产品的市场竞争力快速提升。
[0003]目前对于厚度16
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50mm的550MPa级别钢板，为了降低合金成本，通常采用中碳、中Mn以及添加Nb、V、Ti、Mo合金的成分设计体系，同时对轧制及控冷的工艺路径进行优化，以减少合金成本降低所带来性能波动。通常来说，TMCP(热机械控制工艺)就是在轧制过程中，控制轧制温度和压下量的控制轧制的基础上，再实施空冷或控制冷却及加速冷却的技术总称。由于TMCP工艺在不添加过多合金元素，也不需要复杂的后续热处理的条件下生产出高强度高韧性的钢材，被认为是一项节约合金的绿色减量化工艺，已经成为生产中厚板不可或缺的技术。但合金减量化后的钢板通常采用两阶段甚至三阶段控制轧制TMCP工艺生产，同时为了保证精轧阶段累计压下率，导致中间坯待温时间长，且终轧温度都在850℃甚至更低，较低的温度使得轧件的变形抗力增大，从而增大了轧机的负荷，加大板型控制难度，并且低温轧制需要较长的中间待温时间，影响轧制节奏和生产效率，导致经济型550MPa级别钢板生产成本增加。
[0004]由此可见，如何提高厚度规格16
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50mm，550MPa级别钢板轧制节奏的的问题，降低其制造成本，是经济型550MPa级别中厚板板批量生产过程中亟待解决的关键问题。
[0005]与现有技术对比：
[0006]迄今为止，国内外对提高厚度规格16
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50mm，屈服强度550MPa级钢板轧制节奏的方法研究甚少。在本专利技术之前，公布号CN 115446114 A的专利公开了一种提高A36级船用中厚板轧制效率的方法。该方法采用非TMCP轧制工艺，通过控制坯料加热制度，使钢板终轧温度命中预先设定的目标范围；但其合金成分较高，且生产厚度主要在16mm以下，对厚度16mm以上生产工艺没有涉及，且其强度级别为355MPa。期刊论文“低合金高强钢Q550D延伸不合格原因分析”(《山西冶金》2010.1)主要通过提高钢水纯净度、夹杂物改性处理、优化轧制和控冷工艺以及采用回火热处理等手段，增强钢板韧性，但由于其采用离线回火热处理，导致其
生产周期和成本大幅增加，且对轧制效率改善效果并未明确。
[0007]以上专利文献公开的钢板板形控制方法，虽然提高了部分厚度规格、355MPa级别钢板轧制效率或550MPa级别强韧性改善方法，但不适合提高厚度规格16mm及以上经济型550MPa级别钢板轧制效率的问题。使用本专利技术提供的技术方案，可以有效的克服上述不足，解决了使用250mm及其以下厚度的连铸坯，通过加热、轧制等工艺优化，解决了轧制厚度16
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50mm的屈服强度550MPa级别经济型中厚板的轧制效率较低的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服上述存在技术问题和不足，提供一种提高厚度规格16
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50mm，屈服强度550MPa级别经济型钢板轧制节奏的方法，无需后续长时间控制轧制，就能满足钢板的性能要求，解决了此类钢板由于合金成分降低，同时为了保证强韧性要求，需在轧制过程中控制轧制温度，降低终轧温度，影响钢板轧制效率和板形一次通过率等问题。
[0009]本专利技术中提供一种提高屈服强度550MPa级钢板轧制节奏的方法，所述钢板化学成分按重量百分比计包括：C 0.13％～0.17％，Si 0.15％～0.35％，Mn 1.45％～1.65％，P≤0.02％，S≤0.015％，Nb 0.03％～0.05％，Ti 0.015％～0.0250％，Al 0.015％～0.035％，V 0.02％～0.05％，B 0.0004％～0.0006％，N 0.01％～0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述钢板厚度为16
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50mm，使用250mm以下厚度的连铸坯在中厚板往复式轧机上进行生产。
[0010]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术一种提高屈服强度550MPa级钢板轧制节奏的方法，是用于提高厚度16
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50mm屈服强度550MPa级别经济型中厚板轧制效率，包括钢水冶炼
→
连铸
→
板坯加热
→
轧制
→
矫直(热矫)
→
空冷至室温，具体包括如下步骤：
[0011]1)炼钢及连铸：按下述成分冶炼，其化学成分重量百分比为C 0.13％～0.17％，Si 0.15％～0.35％，Mn 1.45％～1.65％，P≤0.02％，S≤0.015％，Nb 0.03％～0.05％，Ti 0.015％～0.0250％，Al 0.015％～0.035％，V 0.02％～0.05％，B 0.0004％～0.0006％，N 0.01％～0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料经KR铁水预处理，控制S的含量低于0.015％，扒渣后进入转炉；转炉冶炼中采用双渣法脱P，控制P的含量≤0.020％，转炉冶炼终点控制C的含量在0.13～0.17％；随后进行板坯连铸，连铸拉坯速率为1.5～2.5m/min，控制连铸阶段二冷区电磁搅拌电流强度250～300A，二次冷却比水量为2.3L/kg～2.8L/kg(降低碳偏析平均指数，抑制偏析，同时对二次冷却强度进行限定，抑制铸坯中心裂纹恶化的趋势)，在水平扇形段，即凝固末端投入重压下，连铸坯压下量12～15mm，(减少铸坯的中心疏松级别、偏析)，下线后的铸坯堆垛48小时以上(降低残余H的聚集，抑制钢坯内部微裂纹产生，保证钢板韧性)。
[0012]2)铸坯加热：将铸坯(厚度250mm以下)送入步进式加热炉内进行加热，将铸坯加热到1130～1180℃，均热段和加热段的总加热时间为2.2～3.8小时，总在炉时间3.5～5小时；调节均热段上、下烧嘴开口度，控制空燃比1:1.7～1:2.3，保证钢坯上下表面温差在15℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高屈服强度550MPa级钢板轧制节奏的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)炼钢及连铸：原料经KR铁水预处理，控制S的含量低于0.015％，扒渣后进入转炉；转炉冶炼中采用双渣法脱P，控制P的含量≤0.020％，转炉冶炼终点控制C的含量在0.13～0.17％；随后进行连铸，连铸拉坯速率为1.5～2.5m/min，控制连铸阶段二冷区电磁搅拌电流强度250～300A，二次冷却比水量为2.3L/kg～2.8L/kg，在水平扇形段，即凝固末端投入重压下，连铸坯压下量12～15mm，下线后的铸坯堆垛48小时以上；2)铸坯加热：将铸坯送入步进式加热炉内进行加热，铸坯加热到1130～1180℃，均热段和加热段的总加热时间为2.2～3.8小时，总在炉时间3.5～5小时；控制均热段空燃比1:1.7～1:2.3，保证铸坯上下表面温差在15℃以内；同时在加热炉均热段的炉头留3～6个空位；3)轧制：采用两阶段轧制，粗轧前三道次的每道次压下率大于20％，且轧制的前三道次喷轧机除鳞水，每道次时间0.2～0.5min，压力10～15MPa，中间坯的厚度为成品钢板厚度的1.5～2倍，精轧开轧温度950～980℃，终轧温度860～900℃，精轧不多于四道，轧制末道次压下率控制在5％以下；精轧阶段，当本道次轧制长度到75％时，TCS中的道次表跳到下一道提前进行定位准备，同时将转钢辊道速度提高至3～4m/s，轧后抛钢，抛钢速度5～6.5m/s，随后采用超快冷+层流冷却相结合控冷模式，超快冷开冷温度为820～850℃，终冷温度580～620℃，冷却速度35～40℃/s，随后进入层流冷却，终冷温度450～480℃，冷却速度5～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海健，沙孝春，韩楚菲，孙杰，陈军平，张志明，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：