[发明专利]一种改善Q235钢板性能的控轧控冷工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种改善Q235钢板性能的控轧控冷工艺。

背景技术

经济危机以来，我国钢铁工业普通钢种产能严重过剩的不良现状更加凸显，企业也在想尽一切办法力争实现减量化生产以保证效益。其中，对于Q235等传统钢种，由于其利润空间本身就很低，因此通过轧制工艺的优化改进，在化学成分不变或微调的前提下实现产品的升级进而扩大产品的效益空间就显得至关重要。另外，钢种的强度升级还直接带来所制备结构件的减重效果，可以节省钢材使用量，提高材料利用率，降低钢材的生产周期成本。

传统生产工艺下，为保证Q345钢板的强韧性，通常需要添加1％～1.6％的合金元素Mn，部分厂家由于设备条件限制，还需添加适量的Nb、V、Ti等昂贵合金元素。但是Mn元素的增加，容易在轧制生产中产生拉长的MnS塑性夹杂，导致纵、横向力学性能差大、带状组织严重；而添加Nb、V、Ti等合金元素又会导致生产成本的显著提高。因此，在Q235升级Q345的工艺探索中，更多采用的是TMCP(控制轧制控制冷却)工艺，通过两阶段轧制，即粗轧和精轧，结合加速冷却来实现。其中，轧制阶段粗轧过程的开轧温度1050～1100℃，主要目的是在奥氏体高温再结晶区反复轧制获得细小、均匀的奥氏体晶粒；而精轧开轧温度区间为800～900℃，精轧终轧温度在730～830℃，且精轧开轧及终轧温度要严格控制，以获得在低温未再结晶区的应变累积效应，增加奥氏体晶内缺陷、形变硬化以及残余应变所诱发的相变驱动力。同时，配合后续的加速冷却，促进奥氏体/铁素体相变，最终获得细晶的铁素体+珠光体组织，实现原有产品升级。

现有技术的缺点主要有：工艺生产周期较长。粗轧后至精轧前往往需要一段时间的空冷降温或水冷降温；另外，由于采用层流冷却，冷却速度受到限制，也使得冷却段的时间较长。精轧阶段钢材温度较低，轧制能耗高。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善Q235钢板性能的控轧控冷工艺，不仅降低轧制能耗、缩短轧制周期，通过调整并优化Q235钢的控轧控冷工艺，实现产品的性能升级。

为实现本发明的目的，采用的技术方案实现为：

一种改善Q235钢板性能的控轧控冷工艺，它包括以下步骤：

(1)按照化学成分重量百分比为C0.10～0.20％，Si≤0.30％，Mn0.30～0.70％，P≤0.045％，S≤0.045％，其余为铁及不可避免的杂质，冶炼并连铸为115mm厚坯料；

(2)坯料加热：加热温度为1100℃，保温1～2h；

(3)高温轧制：开轧温度1000～1100℃；保证总变形量＞80％，且单道次变形量不低于10％；终轧温度控制在900℃～950℃；

(4)轧后立即超快冷却，冷却速度＞100℃/s；并终冷温度控制在500～600℃，随即空冷至室温。

本发明专利由于避免了中间待温环节，而直接采用高温轧制技术，仅需确定开轧温度及道次变形量，终轧温度可保持在900℃以上，大幅度降低轧制能耗；并且采用轧后立即超快冷却技术，进一步缩短冷却时间，也在一定程度上缩短了钢材的生产周期，降低生产成本。

附图说明

图1是实施例1中钢板的显微组织照片；

图2是实施例2中钢板的显微组织照片；

图3是实施例3中钢板的显微组织照片。

具体实施方式

下面结合实施例具体阐述本发明。

实施例1：

该钢由以下组分组成(wt％)：C：0.15％，Si：0.14％，Mn：0.38％，P：0.011％，S：0.017％，其余为Fe和不可避免的杂质。

(1)按照上述化学成分重量百分比冶炼并连铸为115mm厚坯料；

(2)坯料加热：加热温度为1100℃，保温1h后出炉去除表面氧化铁皮；

(3)高温轧制：开轧温度1050℃；压下规程分配如下：115-100-85-70-60-50-40-35-28-22-15-11-9-6-4，总变形量为96.5％；且单道次变形量大于10％，终轧温度910℃；

(4)轧后立即超快冷却，冷却速度为200℃/s；并终冷温度530℃，随即空冷至室温。所得钢板的光学显微组织如图1所示，相关力学性能如表1所示(钢板A)。

实施例2：

该钢由以下组分组成(wt％)：C：0.15％，Si：0.18％，Mn：0.40％，P：0.011％，S：0.017％，其余为Fe和不可避免的杂质。