[发明专利]基于TSCR动态变规程提高材料低温韧性的方法

说明书

本发明公开一种基于TSCR动态变规程提高材料低温韧性的方法，精轧机组进行“5‑1”动态变规程过程中、过程后，启动在线回火，将精轧机组“5‑1”动态变规程与在线回火相结合，短时间内对材料的显微组织产生显著影响，能够有效利用轧后带材余热余压等余能资源，在低温余热阶段与在线回火相结合，自由控制组织相变、简化生产工艺及节约能耗，达到最佳的强韧性匹配，促进低温余热等二次能源的综合利用，达到节能降耗、环境保护的目的。同时，可以建立钢铁企业与用户战略合作机制，促进钢铁企业由生产商向服务商的转变，促进区域制造企业加快产业升级，实现轧制工艺与热处理技术的联合重组，在工业应用中具有很大的前景。

技术领域

本发明属于钢铁材料工程领域，涉及一种提高材料低温韧性的方法，特别是一种基于TSCR动态变规程提高材料低温韧性的方法。

背景技术

钢铁工业作为国民经济发展水平和经济实力的重要标志，正面临着产能与资源供给、能源消耗、环境负荷之间的矛盾所带来的巨大挑战。各大生产企业不断采用新工艺、新技术，经济地生产高强度、高塑性、高韧性、长寿命的钢铁材料。

由此催生了薄板坯连铸连轧技术TSCR升级，TSCR技术被誉为国际钢铁工业发展中的“第三次技术革命”，第三代TSCR技术ESP无头轧制工艺流程如图1所示，连铸→粗轧机组→摆式剪→感应加热→除鳞箱→精轧机组→层流冷却→卷曲。

无头轧制技术相比于传统热连轧工艺，具有高附加值、低能耗、低排放的优势。生产薄规格热轧板可替代同等厚度冷轧钢板，可实现“以热代冷”、“以薄代厚”。由于第三代TSCR生产线实现了连铸与轧线的刚性连接，牺牲了系统柔性，如ESP轧机单次在线时间长，这就导致轧辊磨损增加，需要频繁更换轧辊，精轧机组换辊期间，上游连铸无法进行，生产被迫停止。由此引出第三代TSCR动态变规程策略。

正常第三代TSCR无头轧制生产时，五机架精轧机投入使用，当工作的某一机架轧辊磨损严重，需要更换时，启动动态变规程换辊策略，换辊轧机直接退出轧制并进行在线不停机换辊，在换辊过程中，由于轧件存在楔形区，并且精轧机组工作轧机发生变化，由原有五机架精轧机组变为四机架精轧机组，所以存在轧件几何形状、轧机运行装备的变化，保证轧件几何形状平稳过渡和轧机装备瞬态稳定切换，此种技术为“5-1”动态变规程技术，该技术解决了ESP无头轧制生产中由于频繁换辊导致的停机问题，实现不停机在线更换轧辊。

目前第三代TSCR工艺生产高强钢采用奥氏体区轧制，在精轧机组在线换辊过程中存在的换辊机架的撤出，原有精轧机组五机架轧制通过“5-1”动态变规程换辊策略变为四机架轧制，由于精轧机组工作轧机数量减少，以及每个轧机的压下规程不同，导致四机架精轧机组轧后带材产品微观组织分布不均匀，难以在强度、韧塑性以及钢板平坦度等性能指标上达到要求的结果，需要进行离线回火后进行深加工，轧制后的带材采用离线回火热处理的方式来达到强度等级要求和综合力学性能稳定，通过将轧制线上经过层流冷却卷曲后的带材离线转到另一条热处理生产线，通常为不同企业或不同车间进行离线回火处理，来调控带材微观组织结构以及碳氮化物的析出行为等。由于钢铁原料经过多重加工，从原料到成品的制备，由于传统回火工艺需要进行长时间的加热保温，并且消耗大量能源，各大生产企业在生产高强钢过程中为了提高钢材的强度，不断提高轧后钢材的韧塑性，满足要求的产品性能，近年来，国内外出现了许多金属材料在使用时发生脆性断裂事故的例子，主要是在海洋平台、建筑等领域。经过相关专家研究表明，金属材料在低温条件下使用过程中，当趋于某个温度阈值，材料的低温韧性会迅速下降，很容易发生脆性断裂现象，由于材料脆性的因素而导致高强度带材无法充分被利用。第三代TSCR工艺生产高强钢会产生大量的余热余压等余能资源，推进钢铁企业的二次能源回收利用，在低温余热阶段与在线回火相结合，可以达到节能降耗、环境保护的目的，开发一种基于TSCR动态变规程提高材料低温韧性的方法具有重要的现实意义和实用价值。

发明内容

具体而言，本发明提供一种基于TSCR动态变规程提高材料低温韧性的方法，连铸→粗轧机组→摆式剪→感应加热→除鳞箱→精轧机组→层流冷却→在线回火→卷曲。