[发明专利]一种热轧高强钢沿壁厚方向的均匀冷却控制方法

说明书

本发明涉及一种热轧高强钢沿壁厚方向的均匀冷却控制方法。首先将连铸坯加热并粗轧，然后根据气温条件设定合适的穿带速度及加速度完成精轧，得到厚度≥18mm的带钢；带钢进入超快冷系统后，根据水温条件设定合适的水压和上下水比进行冷却，待带钢表面温度降至500℃以下后分段、动态调节水压和上下水比，最终得到性能优异的热轧厚壁高强钢产品。本发明方法具有工艺简单、容易实现、成本低、效果好等优点，在冷却过程中产品表面、心部温度极差≤50℃，冷却速度极差≤10℃/s，在厚度方向上的冷却更加均匀、可控，使其在钢铁行业具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及钢铁技术领域，具体涉及一种热轧高强钢沿壁厚方向的均匀冷却控制方法。

背景技术

热轧高强钢广泛应用于国民经济建设的各个领域，不仅提高了工程服役安全性，而且大幅延长了工程的使用寿命，带来了显著的经济效益。厚规格热轧高强钢通常需利用轧后冷却系统进行强力冷却，达到中低温组织转变的临界点才能获得相应的组织、性能，然而冷却强度过大会造成沿壁厚方向的冷速差异过大，导致靠近钢板表层的组织超细化甚至发生马氏体转变，使得钢板表层硬度超标，在后续使用过程中出现折弯开裂等问题。与此同时冷却强度也不能过小，否则厚壁钢板的心部由于冷速不足无法达到目标组织形态，导致钢板的性能不能满足工程需要。

目前国内外为了提高厚壁高强钢的冷却均匀性，一般采用在成分体系中大量添加Mo、Cr、B等淬透性合金元素，通过提高淬透性以及采用低冷速等方式降低壁厚方向的冷速差异，从而实现冷却的均匀化并获得全截面组织的均匀性，然而该方法存在成本高、焊接性差、市场竞争力弱等问题。因此急需研发一种新的轧后冷却工艺，解决厚壁高强钢因厚度方向的冷却不均匀带来的组织、性能不均等问题。

检索发现中国发明专利CN202011171959公开了一种改善TMCP钢板冷却均匀性的方法，其针对的是长度45-52m、厚度在20mm以下的钢板，通过限定辊道速度、水冷区分组及间隔、下表面喷嘴形态等手段，有效解决了TMCP类型的超长薄钢板在长度方向上的冷却均匀性问题，不涉及也没有解决钢板壁厚方向上的均匀冷却性问题。中国发明专利CN202010034406公开了一种中厚板轧后超快冷控制系统、方法以及调整水流量比补偿值的方法，该系统包括多组冷却水集管和超快冷控制终端，超快冷控制终端被配置成能够输入水流量比补偿值，其能够在一块钢板冷却结束后将水流量比补偿值叠加于钢板对应的在冷却模型中预设的水流量比，并且能够根据叠加后的水流量比控制多组冷却水集管的喷水量，从而实现在超快冷系统运行的过程中实时干预超快冷控制系统的水流量比参数。

对于热连轧产线厚规格低温卷取高强钢来说，涉及厚度方向冷却均匀性的控制工艺目前国内外研究报道较少，为此发明人研发了一种全新的改善厚壁中低温卷取高强钢冷却均匀性的控制工艺。

发明内容

本发明的目的在于解决现有热轧厚壁高强钢在厚度方向上冷却不均匀导致的组织、性能不均匀问题，提供一种热轧高强钢沿壁厚方向的均匀冷却控制方法，该方法包括以下步骤：连铸坯加热轧制得到带钢，带钢进入超快冷系统进行强力冷却，期间根据带钢表面温度分段、动态调节超快冷系统的水压和上下水比。

进一步的，所述轧制包括粗轧和精轧，并且先粗轧再精轧。

进一步的，粗轧所得中间坯的厚度为50-58mm，精轧所得带钢的厚度≥18mm。

进一步的，在精轧工序根据天气温度(即气温)严格控制穿带速度及加速度：当天气温度T_气≤20℃时，穿带加速度a：0.003-0.005m/s²，穿带速度：1.65-1.80m/s；当天气温度T_气＞20℃时，穿带加速度a:0.001-0.003m/s²，穿带速度：1.35-1.65m/s。

进一步的，精轧设备具体为七机架精轧机，精轧时机架间吹扫水全部打开。