[发明专利]一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，属金属轧制技术领域。

背景技术

生产高强中厚板产品时，为了得到微合金低碳贝氏体组织，使其具有强度高、韧性好、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好等特点，通常采用控制轧制配合快速冷却的工艺，如DQ（直接淬火）工艺和ACC（加速冷却）工艺，钢板快冷不均导致基体内部产生巨大的残余应力，造成瓢曲变形影响最终产品的板形效果。目前钢铁企业通过矫直工艺来弥补控制冷却过程中产品板形质量的损失，通常，钢板采用5-15辊矫直机历经数道次的高温矫直后，表面氧化铁皮会被破环、脱落，在后续的矫直过程中压入钢板表面，尤其是高强中厚板产品表现更为明显，矫直道次越多，矫直力越大，氧化铁皮被压入钢板表面的几率就越大，形成表面无规律的原型凹坑，对产品质量等级及使用性能造成了极大的影响。

矫直工艺压入钢板表面的氧化铁皮为破碎的、硬而脆的黑色Fe3O4，大量的黑色氧化铁皮主要来源于轧制过程中原始态的Fe₃O₄和冷却过程中FeO共析反应转变生成的Fe₃O₄；Fe-O平衡相图显示在570℃～1371℃时FeO处于稳定状态，在570℃以下时，FeO发生共析反应4FeO→a-Fe+Fe₃O₄；产生矫直凹坑缺陷的钢板两种形态的Fe₃O₄含量占表面氧化铁皮的60%-95%；高强钢矫直凹坑缺陷给钢板质量等级、表面质量、应用范围等带来了致命的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，通过优化冷却工艺，在线控制高强中厚板产品氧化铁皮微观结构，降低硬而脆的黑色Fe₃O₄生成量，避免矫直过程中产品表面产生凹坑缺陷，提高高强中厚板产品表面质量。

解决上述技术问题的技术方案为：

一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，包括冶炼、连铸、双轧程轧制、冷却及矫直工序，其改进之处为：所述冷却工序包括DQ段和ACC段冷却，具体工艺包括：

（1）、DQ段和ACC段采用间隔式超快冷工艺，DQ段要求1段极管必须开启，后面各段极管间隔式开启，开启数量随高强中厚板产品厚度的增加或FeO共析转变鼻尖温度的降低而增加，随高强中厚板产品厚度的降低或FeO共析转变鼻尖温度的升高而减少；ACC段要求第1段和最后一段极管必须开启，中间各段极管间隔式开启，开启数量随高强中厚板产品厚度的增加或终冷温度的降低而增加，随高强中厚板产品厚度的降低或终冷温度的提升而减少；避免表面氧化铁皮厚度过快生长，抑制氧化铁皮向高氧价态继续转变，同时最大限度的降低钢板内应力的不均匀性，提高冷却一段、冷却二段的板形质量；

（2）、DQ段开冷温度为730℃～830℃，终冷温度为480℃～530℃，钢板出轧机后快冷至FeO共析反应鼻尖温度535℃～570℃以下，降低FeO冷却过程中向黑色Fe₃O₄的转变量，有效避免钢板矫直过程中破碎的Fe₃O₄压入而形成凹坑缺陷；

（3）、ACC段终冷温度范围控制在240℃～490℃，避免冷却结束后继续产生相变内应力而产生的瓢曲变形，同时较低的温度避免钢板表面氧化铁皮继续生长和继续氧化。

上述的一种提高高强中厚板产品表面质量的生产方法，所述步骤（2）中FeO共析反应鼻尖温度系利用热模拟手段研究得出，具体为：利用热模拟手段研究目标产品冷却过程中不同温度及冷却速率下FeO共析反应Fe₃O₄转变程度及生成量，得出高强中厚板产品FeO向Fe₃O₄共析转变鼻尖温度范围是535℃～570℃；所述步骤（2）中钢板出轧机后在6～18秒内快冷至FeO共析反应鼻尖温度以下。