[发明专利]一种优特钢棒材控轧控冷方法

说明书

一种优特钢棒材控轧控冷方法，属于轧钢生产控轧控冷却技术领域。具体工艺过程是：规格为Φ12‑70mm的棒材控轧控冷采用“短冷却‑Ⅰ段短温度回复‑短冷却‑Ⅱ段长温度回复‑短冷却”间断冷却、温度回复循环控制工艺。短冷却采用水冷却方式，Ⅰ段控制冷却、Ⅱ段控制冷却、Ⅲ段控制冷却均采用短冷却方式，冷却器长度为500‑1000mm。冷却水压力为0.5～1.5MPa，温度回复采用空气冷却方式，Ⅰ段短温度回复长度1000‑1800mm，Ⅱ段长温度回复长度2400‑3600mm。本发明在满足棒材机械性能基础上，解决了传统控轧控冷工艺中表层出现较深淬火层的难题，有效避免了表层淬火马氏体组织出现，实现组织类型控制，同时保证了表层及心部温度较好的均匀性，表层及心部温差≤50℃。

技术领域

本发明属于轧钢生产控制轧制及控制冷却技术，提供一种优特钢棒材控轧控冷方法。

背景技术

控轧控冷技术具有提高棒材产品机械性能、降低生产成本、节能环保等优点，有着广阔的应用前景。螺纹钢生产中，控轧控冷可以提高产品机械性能，降低合金元素含量，节约生产成本。普碳钢和低合金钢生产中，控轧控冷可以获得超细晶粒，机械性能大幅度提高。优特钢生产中，控轧控冷可以控制组织类型、细化晶粒、控制带状组织、减少氧化等，并部分取代热处理工序，满足产品性能要求。

传统棒材轧后快冷实现余热处理工艺，即将终轧温度为900～1100℃的钢筋经过水冷器冷却直接进行表层淬火，使其表面温度快速降至200～300℃，然后在空气中由轧件心部传出余热，使钢的温度达到550～650℃的自回火温度，以达到提高钢材强度、塑性，改善韧性的目的，使钢材得到良好的综合性能。

传统棒材控制冷却主要应用在螺纹钢生产中，冷却器一般较长，单组接近2000m或更长，且通常采用连续布置形式，冷后温度回复时间短，棒材表面容易激冷，出现马氏体层，马氏体属性硬脆、强度提高但韧性下降。对于优特钢圆钢生产，需避免表层淬火马氏体组织出现，并减少棒材表层及心部温差。因此，采用控制冷却强度和间断冷却、温度回复(冷却-回复-再冷却-再回复)方式，对于优特钢圆钢的生产较为有效。

发明专利《棒材控轧控冷系统》(申请号/专利号：201310520476.3)中提到共设置三个冷却段，中轧机组出口处的第一冷却段，精轧机组与三号飞剪之间的第二冷却段，三号飞剪与冷床之间的第三冷却段。此棒材控轧控冷系统属于传统棒材控轧控冷工艺布置，不能满足优特钢棒材生产需求。

当前我国特钢企业正处于“普钢向优钢”及“优钢向特钢”转型。优特钢的应用市场巨大，一系列优特钢如高等级轴承钢、非调质钢、弹簧钢等急需等待开发，控轧控冷技术为其瓶颈。国内特钢企业基本采用传统棒材穿水冷方式进行生产，问题较多，因此，急需发明一种适应于优特钢棒材生产的控轧控冷方法。

发明内容

本发明的目的提供一种优特钢棒材控轧控冷方法，采用此方法，在满足棒材机械性能基础上，解决了传统控轧控冷工艺中表层出现较深淬火层的难题，有效避免了表层淬火马氏体组织出现，实现组织类型控制，同时保证了表层及心部温度较好的均匀性，表层及心部温差≤50℃，此方法应用于轴承钢、非调质钢、弹簧钢等优特钢产品开发及生产应用。

本发明的技术方案是：一种优特钢棒材控轧控冷方法，采用“短冷却-Ⅰ段短温度回复-短冷却-Ⅱ段长温度回复-短冷却”间断冷却、温度回复循环控制工艺，其主要步骤如下：

步骤1：成品规格为Φ12-70mm的棒材经中轧机组轧完后由传输辊道输送进入Ⅰ段控制冷却区，将990～1060℃的棒材冷却到860～950℃；

步骤2：棒材经2#飞剪剪切并进入精轧机组进行轧制；

步骤3：棒材经精轧机组轧完后由传输辊道输送进入Ⅱ段控制冷却区，将900～1000℃的棒材冷却到750～820℃；

步骤4：棒材经3#飞剪剪切并进入减定径机组进行轧制；