[发明专利]一种新型的TMCP工艺

说明书

技术领域

本发明涉及高强度低合金钢的生产工艺，具体的说是一种新型的TMCP工艺，属于钢铁冶炼领域。

背景技术

    TMCP（Thermo Mechanical Control Process：热机械控制工艺）是在热轧过程中，在控制加热温度、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和能源、并有利于环保的工艺，故自20世纪80年代开发以来，已经成为生产低合金高强度宽厚板不可或缺的技术。随着市场对TMCP钢的要求不断提高，TMCP工艺本身也在应用中不断发展。

通过控制轧制和控制冷却工艺可大幅度改善钢板的综合性能，现在常用的控制轧制多为两阶段控制轧制，即奥氏体再结晶区轧制+奥氏体未再结晶区轧制，主要是通过完全再结晶区轧制使原始奥氏体晶粒通过再结晶得到细化，在未再结晶区充分压扁在随后相变过程中得到均匀细小的晶粒，从而使钢板的综合性能得到有效提高。但采用两阶段控制轧制时主要存在以下三个方面的问题：

1、待温时间很长，晶粒完成再结晶后，长时间处于长大阶段，最终影响相变后的晶粒尺寸，不易得到更加细小的晶粒。尤其对于轧制能力较小的机组，难以通过低温大压下量得到细小的晶粒；

2、由于待温时间很长，板坯二次氧化铁皮严重，在随后的除磷过程中，不易除净，导致钢板容易产生麻面缺陷。对于除磷能力较小的机组，难以生产高精度产品；

3、对于压缩比较小的厚规格低合金高强度钢的轧制，由于晶粒较大，不易得到优良的韧性，这样对坯料较薄的机组，不易生产较厚规格低合金高强度钢板。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种新型的TMCP工艺，本发明能大幅度提高低合金高强度的实物质量，降低轧制难度的；可有效控制完全再结晶区轧制完成后的晶粒长大，从而得到更加细小的晶粒组织；采用在完全再结晶区高温段和低温段分开轧制的工艺可有效清除各阶段生成的氧化铁皮，尤其对除磷能力较小的机组，除磷效果更为明显。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种新型的TMCP工艺，该工艺是采用完全再结晶高温区轧制、完全再结晶低温区轧制、未再结晶区轧制和控制冷却等工序，该工艺包括以下步骤：

（1）完全再结晶高温区轧制，轧制温度为1050℃～1150℃，采用一个或多个道次轧制，总变形量为25%～35%； 

（2）完全再结晶低温区轧制，轧制温度为960℃～1020℃，采用一个或多个道次轧制，总变形量为25%～40%；

（3）未再结晶区轧制，轧制温度为950℃～840℃，采用一个或多个道次轧制，总变形量为55%～72%；

（4）终轧，轧制温度为780℃～820℃；

（5）控制冷却，采用层流冷却，冷却速度为5℃/s～30℃/s。

进一步，所述的完全再结晶低温区轧制的轧制温度为960℃～1020℃，需要根据Nb含量制定相应轧制温度：

当Nb含量为0.015%～0.04%时，完全再结晶低温区轧制的轧制温度为960℃～980℃；

当Nb含量为0.04%～0.07%时，完全再结晶低温区轧制的轧制温度为980℃～1000℃；

当Nb含量为0.07%～0.1%时，完全再结晶低温区轧制的轧制温度为990℃～1020℃。

进一步，所述的完全再结晶高温区轧制的单道次压下率≥15%。

进一步，所述的完全再结晶低温区轧制的单道次压下率≥15%。

进一步，所述的完全再结晶低温区轧制的末道次单道次压下率≥17%。

本发明适用于炉卷轧机生产线，同样还适用于各类型板、带生产线。

本发明的有益效果：

1、采用本发明可有效控制完全再结晶区轧制完成后的晶粒长大，从而得到更加细小的晶粒组织；采用在完全再结晶区高温段和低温段分开轧制的工艺可有效清除各阶段生成的氧化铁皮，尤其对除磷能力较小的机组，除磷效果更为明显。

2、采用本发明的新型TMCP工艺生产的X80管线钢比普通的TMCP生产的X80管线钢的优势表现在韧性得到提高。

3、采用本发明的新型TMCP工艺生产的AH70DB低碳贝氏体钢比普通的TMCP生产的AH70DB低碳贝氏体钢的优势表现在性能上是低温韧性得到提高，韧脆性转变温度降低。

附图说明

图1为本发明的轧制工艺示意图。