[发明专利]薄板坯连铸连轧中高碳钢的轧制工艺在审

专利信息
申请号: 201410553865.0 申请日: 2014-10-17
公开(公告)号: CN104438326A 公开(公告)日: 2015-03-25
发明(设计)人: 蔡珍;韩斌;谭文;魏兵;陈丽娟;黄全伟 申请(专利权)人: 武汉钢铁(集团)公司
主分类号: B21B1/46 分类号: B21B1/46;B21B37/48;B21B37/74
代理公司: 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 代理人: 胡镇西
地址: 430080 湖北省武汉市武昌*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 薄板 坯连铸连轧中 高碳钢 轧制 工艺
【说明书】:

技术领域

发明属于轧钢工艺领域,具体是指一种薄板坯连铸连轧中高碳钢的轧制工艺。

背景技术

中高碳钢热处理后具有高硬度、高耐磨性的特点,广泛应用于矿山、机械、汽车、装饰等国民经济重要支柱行业。由于薄板坯连铸连轧具有凝固速度快、加热温度低、加热时间短等特点,在控制偏析和脱碳方面具有独到优势,能显著提高成材率和降低生产成本,使得越来越多钢厂把中高碳钢转移到薄板坯连铸连轧产线,如珠江钢铁(如CN 101773930 A)、涟源钢铁(如CN 101798656 B)、河北钢铁(CN101974721 A)等先后在薄板坯连铸连轧产线实现中高碳钢的生产。

但是,高碳钢的碳含量高,而薄板坯的冷却速度快,因此采用薄板坯连铸连轧流程生产的中高碳钢一般强度、硬度均较高。而热轧中高碳钢后续往往要经成型、冷轧后再进行热处理,所以为了降低中高碳钢的强度和硬度,在热轧后通常要增加退火工序,这就导致产品流程增长、成本增加、生产效率降低。

发明内容

本发明的目的是根据现有技术的不足提供一种薄板坯连铸连轧中高碳钢的轧制工艺,利用该工艺生产中高碳钢可以实现在线软化,避免后续退火工序,降低成本。

本发明的技术方案如下:一种薄板坯连铸连轧中高碳钢的轧制工艺,其步骤包括:连铸、均热、除鳞、轧制、机架间冷却、层流冷却、卷取、保温罩缓冷的工序,其特征在于:所述轧制工序包括奥氏体完全再结晶轧制、未再结晶区奥氏体轧制、两相区轧制3个阶段;所述轧制工序中在至少六个机架上进行至少六道次轧制,F1和F2机架进行奥氏体完全再结晶轧制,轧制压下率≥50%,F3、F4、F5机架上进行未再结晶区奥氏体轧制,其中F3机架上轧制压下率<10%;其余机架进行两相区轧制且轧制压下率≥20%。

优选的,所述F3机架上轧制为空过。

优选的,所述轧制工序除F1和F3机架外,其余机架上轧制道次压下率逐道减小,带钢在轧制出口速度为10~15m/s。

F1和F2压下率应≥50%,以确保在前两个机架发生完全动态再结晶。为了避免在不完全再结晶区变形导致混晶以及确保奥氏体-铁素体两相区的形变量,带钢在F3压下率应<10%,最优为带钢在F3空过。F4、F5进行未再结晶区奥氏体轧制,其余机架进行两相区轧制且总压下率≥20%,除F1和F3外,道次压下率应逐道减小以保证带钢具有良好板形。两相区变形储存的变形能也有利于碳化物的球化。

优选的,所述连铸工序的铸坯厚度≤60mm。

在连铸工序应采用轻压下技术改善凝固末端枝晶偏析,同时轻压下使铸坯厚度减小,从而减小连轧机负荷。

优选的,所述均热工序的均热温度为1050~1120℃,均热时间≥30min。

优选的,所述除磷工序的除磷压力≥25Mpa。

铸坯除鳞应保证一定的除鳞压力,避免造成除鳞不净、氧化铁皮压入等表面质量缺陷。

优选的,所述轧制工序的开轧温度为950~1030℃,终轧温度为700~800℃。

优选的,所述机架间冷却工序的机架间冷却水压力≥0.3Mpa。

开启机架间冷却水以确保中高碳钢的终轧温度。

优选的,所述层流冷却工序的层流冷却速度为10~20℃/s。

优选的,所述卷取工序的卷取温度为650~750℃。

卷取后放入保温罩中缓冷,以促进碳化物充分球化。

本发明将轧制工序分成奥氏体完全再结晶轧制、未再结晶区奥氏体轧制、两相区轧制3个阶段。通过机架间冷却水控制道次温度。奥氏体区完全再结晶轧制使铸坯粗大奥氏体充分细化;未再结晶区奥氏体轧制使奥氏体晶粒破碎,增加铁素体形核位置,促进铁素体组织细化,并使铁素体均匀形核,避免合金元素偏析造成铁素体-珠光体带状组织形成;两相区变形能提高铁素体相变温度,促进铁素体充分析出,碳原子在高温卷取后保温罩缓冷过程中扩散堆集形成粒状碳化物,此外两相区变形储存的变形能也有利于碳化物的球化。

本发明通过控制开轧温度、终轧温度、卷取温度和每道次的压下率使卷取后的珠光体中碳化物形态为颗粒状,从而使中高碳钢的强度、硬度降低,因此可以避免后续的退火工序,简化生产工艺。用本发明工艺轧制得到的中高碳钢组织为均匀细小的铁素体和粒状珠光体,可以改善带状组织,力学性能好,成型前不需要再进行退火工艺,降低成本,具有很强的实用性。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明:

实施例1

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