[发明专利]具有退化的伪珠光体组织的低碳热轧带钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有退化的伪珠光体组织的低碳热轧带钢的生产方法。

背景技术

热轧钢带的强化方式主要是细晶强化、固溶强化、位错强化、沉淀强化、亚晶强化、相变强化。普通热轧高强钢主要是利用细晶强化、固溶强化、位错强化、沉淀强化、亚晶强化。含量超过30%的珠光体也具有明显的相变强化效果。对于低碳钢、中碳钢、低碳微合金钢等碳含量不大于0.3%的钢种，带钢的组织中珠光体含量一般低于40%，碳含量越低组织中珠光体含量越少，珠光体强化的效果不明显。

在金属热处理工艺中，对于碳含量0.4～1.2%的钢，可以通过伪共析转变获得超过平衡含量的珠光体。但是，目前尚无在热连轧带钢生产线上在碳含量不大于0.3%的带钢中获得超过平衡含量的珠光体的公开资料。退化珠光体中的渗碳体多数呈颗粒状、短棒状，弥散分布。具有退化珠光体的带钢具有较好的韧塑性、焊接性能、冷加工性能等。但是珠光体退化方面的研究资料较少，并且集中于温度对珠光体退化程度的影响、退化程度对性能的影响方面。尚无公开资料研究伪珠光体的退化。

申请号CN201210578137.6公布了一种资源节约型Q345低合金系列钢板及其生产方法，提供了一种具有少量退化珠光体的Q345系列钢及其生产方法，它是在中厚板生产线利用细晶强化达到提高钢板的强度的目的，其钢板的组织为表层3～6mm为针状铁素体、多边形铁素体、退化珠光体和少量粒状贝氏体，中心组织为铁素体、珠光体。中厚板钢板的厚度大，层流冷却时它的表面与芯部的温差较大，造成表面的过冷，水冷结束后有明显的返温，这就造成它的表层组织中既有退化珠光体又有粒状贝氏体。

专利号CN201080034847.1公布了一种具有优异韧性的非热处理轧钢和拉制线材及二者的制备方法，其提供了一种具有退化珠光体组织的线材的生产方法，它是利用1.8～3.0%的锰降低碳元素的共析浓度，并采用0.5～1.5℃/s的冷速连续冷却至600℃或更低，以获得40～60%的珠光体并部分退化。

专利号CN200680001720.3公布了一种热轧线材、钢丝、以及它们的制造方法，其提供了一种具有伪珠光体、贝氏体组织的热轧线材的生产方法，它是通过较快的冷却速度将线材迅速冷却至400～550℃并且保持等温20秒钟以上以完成等温相变。快速冷却+低温转变，这是亚共析钢获得伪珠光体的普遍做法，但是400～550℃是贝氏体相变的温度区间，因此这种方法的目的是获得较多的贝氏体，而非伪珠光体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种获得超过平衡含量的伪珠光体并实现伪珠光体的充分退化的具有退化的伪珠光体组织的低碳热轧带钢的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其将碳含量≥0.15wt%的铸坯或钢锭经加热、轧制、轧后冷却和卷取工序制备；所述轧后冷却工序，采用层流冷却，水冷前的带钢温度应高于该钢种规格空冷的相变温度Ar3，水冷冷速应大于30℃/s；冷却方式选用下述方式中的任意一种：

（1）连续水冷却；

（2）冷却水分段冷却；采用下述条件：控制前后水冷却之间的带钢温度低于该钢种规格空冷的Ar1；

或者，控制前后水冷却之间的带钢温度处于空冷的相变温度Ar3与Ar1之间并且空冷时间为：A、带钢厚度＜4mm时，空冷时间≤1.5s；B、带钢厚度≥4mm时，空冷时间≤2s。

本发明所述加热工序，采用弱氧化气氛，加热温度为1050～1200℃。

本发明所述轧制工序，采用TMCP工艺（ThermoMechanicalControlProcess：热机械控制工艺），终轧温度为该钢种规格空冷的Ar3+20℃以上。

本发明所述卷取工序，卷取温度低于该钢种规格空冷的Ar1、高于Bs温度。

本发明所述卷取工序，带钢头、尾≤10米长度范围的卷取温度比中间部分的高10～50℃。

本发明通过控制水冷冷速（大于30℃/秒），以抑制冷却过程中先共析铁素体相变，同时避免出现魏氏体组织；控制前后水冷却间的带钢温度（低于空冷的Ar1），避开发生先共析铁素体相变的温度区间；控制前后水冷却间的带钢温度处于空冷的Ar3与Ar1间的时间（不大于1.5秒钟或2秒钟），大幅减少先共析铁素体的转变分数。