[发明专利]汽车用热轧双相钢的控冷工艺设计方法

说明书

本发明公开了一种汽车用热轧双相钢的控冷工艺设计方法，该方法包括：构建空冷计算模型以及水冷计算模型，其中：水冷计算模型中的水冷换热系数γ采用如下公式获得：其中，w/(m²·℃)；Q_w为单管平均喷水流量，L/min；t_g为钢板表面温度，℃；Ψ(u)为钢板运动速度修正系数，m/s；当带钢在层冷轨道上的运行速度小于10m/s时，Ψ(u)＝1；当带钢在层冷轨道上的运行速度大于10m/s时，有速度修正公式Ψ(u)＝(v_av/v₀)^B；B为速度影响参数,取0.025；v_av为实际速度,m/s；v₀为基准速度，10m/s。B暂时取值0.025。

技术领域

本发明涉及热轧钢控冷工艺技术领域，尤其涉及一种汽车用热轧双相钢的控冷工艺设计方法。

背景技术

双相钢是一种由马氏体、奥氏体或贝氏体与铁素体基体两相组织构成的钢。一般将铁素体与马氏体相组织组成的钢称为双相钢,双相钢是低碳钢或低合金高强度钢经临界区热处理或控制轧制后而获得，根据不同的性能要求，可通过低温卷曲和中温卷曲两种冷却工艺获取。

在常规的热连轧生产线中，钢坯由加热炉拖出后粗除磷，粗轧后切去头尾，在进入精轧机组前，完成精除磷，精轧后的带钢经层冷系统降温后卷曲。

双相钢的低温卷曲冷却工艺过程为：终轧后的带钢在层冷系统中空冷一段时间，待大部分奥氏体转变成铁素体，然后利用层流水冷却设备快速冷却，促使带钢温度低于马氏体相变温度Ms点，最后将带钢在100～300℃范围内低温卷曲。为防止组织中回火马氏体和贝氏体等其它杂质相生成，低温卷曲温度通常设定在300℃以下。低温卷曲工艺可减少Mo，V等贵重合金元素的添加，对降低生产成本大有好处，但其对冷却系统的要求较高，需明确冷却系统的长度，模式等参数。

双相钢的中温卷曲冷却工艺过程为：在带钢的合金成分设计中适当加入Mn，Mo等增大奥氏体的淬透性的合金元素，终轧后的钢板在冷却过程中将率先完成奥氏体向铁素体的大部分相变，然后在介于奥氏体向铁素体和奥氏体向贝氏体间“窗口”通过卷曲设备卷曲。为增加残留奥氏体向马氏体转变的动力以及确保微观组织冷却形成马氏体和铁素体双相，位于“窗口卷曲”的带钢将通过层流水冷却设备快速冷却。

上述的无论是低温还是中温冷却均需先后经历空冷和水冷。

虽然，现有技术中已提供了一些用于设计新产线(冷却段)以及改造旧产线以用于生产上述双向钢的冷却模型公式，然而，基于这些冷却模型公式而计算出的结果大多不准确，其原因主要在于：

水冷模型公式所引用的水冷换热系统的取值不准确。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种汽车用热轧双相钢的控冷工艺设计方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种汽车用热轧双相钢的控冷工艺设计方法，构建空冷计算模型以及水冷计算模型，其中：水冷计算模型中的水冷换热系数γ采用如下公式获得：

其中，w/(m²·℃)；Q_w为单管平均喷水流量，L/min；t_g为钢板表面温度，℃；Ψ(u)为钢板运动速度修正系数，m/s；当带钢在层冷轨道上的运行速度小于10m/s时，Ψ(u)＝1；当带钢在层冷轨道上的运行速度大于10m/s时，有速度修正公式Ψ(u)＝(v_av/v₀)^B；B为速度影响参数,取0.025；v_av为实际速度,m/s；v₀为基准速度，10m/s。B暂时取值0.025；

k₁为喷管修正系数，其取值关系如下所示：