[发明专利]一种制备钢板厚度在8~20mm的低应力热轧高强钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强钢的生产方法，具体地属于一种低应力厚规格高强钢的生产方法，特别适用于降低屈服强度大于500MPa、厚度为8.0~20mm，内应力低的生产方法。

背景技术

热轧带钢板形是用户要求越来越高的一个质量指标。其板形的好坏，会影响带钢开平、切条及其后续焊接过程的加工效率及其最终的产品质量，尤其是高强工程机械用钢、船板、锅炉容器钢和汽车大梁板等，需要进行后续加工的高强度厚规格热轧产品，对产品的板形更是提出了严格的要求。而存在于钢板内部的残余应力与板形有着非常密切的关系。残余应力的存在将影响板料的成形性能和产品质量，残余应力的松弛还影响板料尺寸的稳定性。当对钢板进行裁剪加工时，由于金属板件内的残余应力得到释放，将使金属板件出现变形，从而导致下游用户使用时损伤加工设备、焊接困难、延迟生产，甚至无法正常生产。因此，解决厚规格高强钢中的残余应力问题，实现低应力高强钢的制造具有重要的现实意义和经济意义。

近年来，钢材高强化的趋势越来越明显，需求量也持续增加。钢材的强度越高、厚度越厚，带钢的残余应力越大，存在潜在板形的风险越高，在后续的裁剪加工和使用过程中容易出现较大的变形。

经检索，中国专利申请号为201010162933.2的文献，公开了一种热轧高强钢残余应力的消除方法。对于厚度大于8mm的钢卷入缓冷坑进行缓冷处理，而对于厚度小于8mm的钢卷则进行空冷，冷却至室温后，再进行平整轧制。采用辊式矫直机对上述进行过处理的高强钢卷进行矫直开平，横切成钢板，利用辊底式热处理炉对开平后的钢板进行去应力退火，出炉后堆垛冷却进行缓冷，最后再用矫直机组对钢板进行矫直，使得高强钢获得良好的板形，满足用户的使用要求。其不足是不仅需要有专门的缓冷坑，还需要进行两次矫直并要热处理，导致工序多、流程长，成本高。

中国专利申请号为2007100112265.3的文献，其公开了一种消除钢中残余应力的方法，对具有残余应力的钢进行脉冲电流处理，其特点是脉冲处理后的材料在保持所需微结构的同时部分甚至完全消除了材料中的残余应力。其存在的问题是需要专门的电脉冲设备，投资成本高，且不适合钢厂的大规模批量化生产。

中国专利申请号为200910093663.1的文献，其公开了一种消除热轧高强钢板形缺陷的方法，将平整轧制、罩式退火与辊式矫直工艺相结合，以消除高强钢内应力。存在的问题是仅适合薄规格热轧产品，另外需要进行罩式退火，工序复杂且显著增加了成本。

中国专利申请号为200810246327.1的文献，公开了一种采用热轧平整机组减小带钢残余应力的方法，其特征在于在热轧平整机组上采用矫直机对带钢进行弯曲，同时在矫直机的后侧沿带钢长度方向上施加与带钢运动方向相反的张力、在矫直机的前侧沿带钢长度方向上施加与带钢运动方向一致的张力，使带钢沿板长方向上的变形趋同。存在的问题是仅适合薄规格热轧产品，对于厚规格产品，张力的作用不明显。

中国专利申请号为200910061349.5的文献，公开了一种微应力热轧板的生产方法及其设备。该方法的主要步骤如下：第一步，将热轧板钢卷开卷，并对开卷后的热轧板进行常温矫直；第二步，将常温矫直后得到的平直热轧板送至电磁感应炉中进行回火热处理；第三步，对经过电磁感应加热回火处理的热处理板带进行室温矫直；最后对矫直后的热轧板带进行定尺横切，并将裁剪后的热轧板堆垛。其虽然在矫直工序中加入回火处理工序，可保证热轧板板形平直，但回火处理工序的引入，也会增加制造成本。

中国专利申请号为201010200305.9的文献，公开了一种低合金高强钢在控制冷却阶段的板形控制方法，通过控制钢板冷却过程中上下水比、边部遮挡和钢板经过冷却区的速度来控制钢板控制冷却后的板形。其存在的问题是对于厚规格高强钢，在冷却过程中表观板形的表现并不明显，因此其调控作用有限。

中国专利申请号为200810141499.2的文献，公开了一种高强钢板的板形控制方法，其主要特征是通过控制加热温度、轧制压力、轧制温度、单道次压下量、轧制速度和冷却温度等，以获得良好板形。其存在的问题是主要针对表观板形，对残余应力的控制作用弱。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种在保证钢板力学性能的前提下，使钢板横向任意两点之间的残余应力之差的绝对值不超过75MPa，钢板形状平直稳定，满足更高客户端要求的制备钢板厚度在8~20mm的低应力热轧高强钢的方法。

实现上述目的的措施：