处理钢制品的方法以及用所述方法生产的产品技术

本发明专利技术涉及一种处理钢制品的方法，其中，为了轧制钢制品，让钢制品从轧机机架的一套旋转轧辊之间通过。根据本发明专利技术，轧机机架的各个轧辊具有不同的圆周速度，其中一个轧辊是快速转动辊，而另一个轧辊是慢速转动辊；快速转动辊的圆周速度比慢速转动辊的圆周速度高至少５％、至多１００％；每个道次钢制品的厚度减小至多１５％；且轧制在最高温度为１３５０℃时进行。本发明专利技术还涉及用该方法生产的钢制品以及这种钢制品的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种处理钢制品的方法，在此方法中，钢制品通过轧机机架的一组旋转轧辊之间。这个轧机机架可以是轧制设备的一部分，轧制设备由一个或多个轧机机架组成。
技术介绍
轧制是一种非常标准的操作，它可赋予一般的金属(尤其是钢)所希望的尺寸和性能。除了使钢制品获得所希望的最终几何形状以外，由于轧制时和轧制后发生冶金过程，因此轧制也可使结构有所改善。不过，对于宽的产品，通常认为传统的轧制是一个平面应变压缩过程，可引起相当大的厚度变化，在一些情况下，这点是不希望的或是不可能的。例如，在重型建筑中，尤其是生产海上作业平台或桥时，必须使用60-150mm厚的钢板。目前，由于铸钢板的最大厚度小于400mm，而轧制到150mm引起的厚度变化只相当于大约60％。通常通过传统的轧钢机架的每个道次可引起10-30％的厚度变化。钢板铸造有时导致形成多孔结构，这个特性是铸造过程固有的。由于钢板轧制的次数足够多，这一多孔结构就会被施加的压力关闭。不过，如果必须形成非常厚的板，则轧制仅能关闭钢板最外层的孔，而不能关闭材料心部的那些孔。不过，这些材料心部的孔对材料的机械性能、尤其是板的韧性非常不利。晶粒细化也仅发生在板的最外层。为了施加压力关闭孔，并且为了实现晶粒细化(甚至是在板的中心)，所以厚钢板的轧制程度必须高一些，然而将钢板的起始厚度和钢制品的最终厚度结合起来，通常不允许厚度大幅减小。在使用小样本实验室条件下，用等通道转角挤压(ECAE)方法可以将一个大的等效应变引入到产品中而不会使厚度大幅减小，等通道转角挤压方法可以不改变样品的尺寸而使其产生极大的剪切应变。在等通道转角挤压方法中，使小钢坯(billet)受挤压地通过钢模，钢模具有两个横截面相等且以某一角度相交的通道。在理想条件下，在穿过两个通道的交会平面时，小钢坯受到剪切，剪切量由两通道之间的角度决定。在这一过程中，由于横截面没有变化，因此可以重复该过程，这样会积聚应变。不过，由于需要很高的加工力，并且不可能将这一工艺提升到适应常规尺寸的扁平产品，因此这种实验室技术不能应用在钢制品的工业生产中。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于提供一种方法，它可将大的等效应变引入到钢制品中而不会使产品厚度产生相同的减小。本专利技术的目的之一也在于提供一种处理钢制品的方法，它可使生产的产品的性能有所改善。本专利技术的另一个目的还在于提供一种处理钢制品的方法，它可使其生产的产品晶粒细化。本专利技术的另一目的还在于提供一种处理连续铸钢的方法，该方法可改善钢板或带材的性能。本专利技术的另一目的在于提供一种处理连铸钢坯或线材的方法，该方法可以关闭铸造材料的孔。本专利技术的另一目的也在于提供一种机械性能改善了的钢制品，该钢制品是利用这种方法生产的。具体实施例方式在本专利技术中，应该认为钢包括所有的铁合金，例如超低碳钢、低碳钢、中到高碳钢、铁心硅钢和不锈钢。本专利技术中的钢制品包括钢锭、钢板、大钢坯、小钢坯、棒材、钢条、线材和型材。处理连续铸钢产品的方法可达到这些目的中的一个或多个，在此方法中，为了轧制钢制品，钢从轧钢机架的一套旋转轧辊之间通过，其中，轧钢机架的轧辊有不同的圆周速度，使得一个轧辊是快速转动辊，另一个轧辊是慢速转动辊，其中，快速转动辊的圆周速度比慢速转动辊的圆周速度高至少5％，至多100％，对于每个道次，钢制品的厚度减小至多15％，并且轧制发生的最高温度为1350℃。由于轧辊具有不同的圆周速度，因此剪切会发生在钢制品中，而且已经发现在产品的整个厚度上都会发生。已经发现，这需要至少5％的速度差。剪切可引起连续铸材的孔关闭到一个很大的程度。这并不需要有很大的厚度变化，至多15％的厚度变化就能使孔关闭。厚度的减小量优选为至多8％，更优选为至多5％。这在处理那些钢制品的过程中非常有利，由于要基本保持厚度，因此在处理开始时，钢制品的尺寸在厚度方向上不允许大幅减小。除此以外，重要的是本专利技术所述的轧制可引起晶粒细化，晶粒细化发生在轧制材料的整个厚度上，这对钢板或线材的机械性能是有利的。除此以外，材料的强度有所提高。较小的晶粒尺寸的有益影响已被熟知。轧制优选在高温下进行。不过，由于要避免在即将生产的钢制品的表面上形成低熔氧化物，因此最高温度限制在1350℃。高温可使轧制运行得更平稳。也希望本专利技术所述的处理可生产宽展较小的辊轧板。优选地，快速转动辊的圆周速度比慢速转动辊的圆周速度高至多50％，更优选高至多20％。如果轧辊之间的速度差很大，那么在轧辊和钢制品之间就会有很大的滑动危险，这可导致剪切不均匀。根据有益的实施例，轧钢机如此设计，即轧辊有不同的直径。这样可以获得所希望的圆周速度差。根据另一个有益的实施例，轧辊有不同的旋转速度，这也可以获得所希望的旋转速度差。为了获得轧辊的所希望的圆周速度差，可以将后两种方法——即不同直径的轧辊和不同旋转速度的轧辊结合起来。根据这种方法的一个优选实施例，以相对通过轧辊中心轴线的平面的垂线成5-45°之间的角将钢制品引入轧辊之间。将钢制品以一定的角度引入轧辊之间可使轧辊更容易地夹紧钢制品，所以可以使厚度的变化可保持尽可能的低。试验也表明，如果以一定的角度将钢制品引入轧辊之间，那么轧制后钢制品的平直度有所提高。钢制品优选以10-25°之间的角度引入，更优选15-25°之间的角度。因为以这样的角度，钢制品可以以很高水平的平直度从轧机出来。应该指出后者的影响也取决于钢制品尺寸的减小量、钢制品和合金类型、以及温度。为了这个目的，在轧制完第一次后，处理操作优选再重复1次或多次。例如，足够好的晶粒细化可通过进行本专利技术所述的处理操作3次获得。不过，处理操作执行的次数取决于钢制品的厚度、轧辊的圆周速度差和所希望的晶粒细化。在每一次处理操作中，希望以5-45°之间的角度将钢制品引入轧辊之间，优选在10-25°之间，更优选15-25°之间。如果本专利技术所述的处理过程可以重复多次，在一个优选实施例中，对于每个道次，钢制品能以相反的方向通过轧钢机架。然后每次轧制操作后，钢制品可改变方向，总是通过同一台轧钢机架。这种情况下，对于每个道次，轧辊必须以相反方向旋转。也是在这种情况下，希望每种情况下的钢制品都以一定的角度引入到轧辊之间。在另一个优选实施例中，钢制品依次通过2个或多个轧钢机架。这种方法主要适合带材，带材可以这种方式迅速地进行所希望的处理操作。在本专利技术的一个优选实施例中，对钢制品进行轧制，该钢制品至少表层有基本上为奥氏体的结构，优选整个钢制品上有基本上为奥氏体的结构。典型的最小温度范围从超低碳钢的900℃到低碳钢的800-870℃(当然取决于化学组成)到含0.8％碳的钢的大约723℃。在所有情况下，最高温度为1350℃。在轧制奥氏体不锈钢时，轧制总是发生在奥氏体结构上。在第二个优选实施例中，对钢制品进行轧制，该钢制品至少表层有基本上为奥氏体-铁素体的两相结构，优选整个钢制品上有基本上为奥氏体-铁素体的两相结构。对于低碳钢，典型的温度范围是从723℃开始以800-870℃结束。随着碳含量增加，温度范围逐渐降低以降到大约723℃(含0.8％碳的钢)的共析点。在第三个优选实施例中，对钢制品进行轧制，该钢制品至少表层有基本上为铁素体的结构，优选整个钢制品上有基本上为铁素体的结构。对于碳含量高于0.02％的低碳钢，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理钢制品的方法，其中，为了轧制钢制品，使钢制品通过轧钢机架的一组旋转轧辊之间，其特征在于：轧钢机架的轧辊具有不同的圆周速度，使得一个轧辊是快速转动辊，另一个轧辊是慢速转动辊；快速转动辊的圆周速度比慢速转动辊的圆周速度高至少５％、至多１００％；每个道次钢制品的厚度减小至多１５％；且轧制在最高温度为１３５０℃时进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MR范德温登，
申请(专利权)人：科鲁斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]