[发明专利]用于生产高强度钢带的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于生产高强度钢带的方法，并涉及一种适于实施该方法的装置。在用于生产高强度钢带的已知方法中，起点是已经按传统方法制造并在拉出辊道上进行两级冷却的热轧钢带。在第一级中，使奥氏体钢带冷却，直到其处于奥氏体-铁素体混合范围中并保持在该范围内，直至形成了所需的铁素体量。然后，以高冷却速度冷却钢带，以求在钢带中得到马氏体组织。一种具有这种性质的高强度钢被称为双相钢。本发明的一个目的在于提供一种在高强度钢的生产中提供较大的灵活性的方法。本发明要力求达到的另一个目的是提供一种能利用简单的装置实施的方法。这些目的和其它优点由一种用于生产高强度钢带的方法来达到，其中，在具有一个或更多铸流的至少一台连续铸钢机中铸造钢水，以形成初轧板坯，并且利用铸造热地使板坯运送经过一个炉子装置，在一个初轧装置中经受初轧，并且在一最终的轧制装置中被精轧，以形成具有所要求的最终厚度的钢带，而且，板坯在一连续的、无头的或半无头方法中且在初轧装置中基本处于奥氏体范围内地经受初轧，然后在最终的轧制装置中在奥氏体范围内进行轧制，或者，在最终的轧制装置的至少一个机架中在双相奥氏体-铁素体范围内经历轧制，经轧制的奥氏体钢带或奥氏体-铁素体钢带在离开最终的轧制装置之后被迅速冷却，以求获得理想的组织。

本方法是基于一种连续的无头或半无头方法的工艺方法。在一种具有这种性质的方法中，不管沿板坯或钢带的长度、宽度还是厚度，都有可能实现极好的温度控制。此外，作为时间的函数的温度均匀性是非常好的。一种用于实施此方法的装置通常装备有冷却机构，从而使作为在设备中的位置的函数和/或作为时间的函数的温度分布图也是可以很容易地控制和调节的。可以引用的一个附加优点为，该方法特别适合于采用真空中间包，以便将钢的成分调节成准备得到的理想性能。

由于高水平的温度均匀性，因此非常有可能以一种可精确地预测的方式在双相奥氏体-铁素体范围内进行轧制。在横过钢带的整个横截面上以及沿钢带的长度几乎不产生任何的或没有奥氏体-铁素体百分比上的差异。传统的方法只能与这样的温度均匀性水平一致，即要求这种温度均匀性水平可获得有限程度的均匀性能或借助于特殊的措施得到均匀性能。因此，按传统方式制造的高强度钢带在横截面上和在纵向上都有不均匀性。

按照本发明方法的一个实施例的特征为，在最终的轧制装置中以一存在所要求的铁素体量的温度轧制钢带，以及离开最终的轧制装置的钢带在形成马氏体的温度范围内被迅速冷却至一个低于Ms(初始马氏体)的温度。

由于有非常好的温度均匀性水平，因此有可能在最终的轧制装置中调整并保持所要求的奥氏体-铁素体比例。在离开最终的轧制装置以后，使钢带非常快地冷却，在该冷却过程中，可能在一最多为10秒钟的等待时间之后，使奥氏体转变成马氏体，形成高强度钢带。

对于熟悉本领域的技术人员而言，显然也可以按这样一种方式实施该方法，即使钢带完全在奥氏体范围内轧制并作为奥氏体钢带地离开最终的轧制装置。按此方式轧成的钢带也将在横截面上和在纵向上都拥有非常高的温度均匀性。用于借助于两级冷却生产双相钢的传统方法可以有利地用于具有这种性质的钢带的生产。

按照本发明方法的另一个实施例的特征为，在最终的轧制装置中以一存在所要求的铁素体量的温度轧制钢带，以及使离开最终的轧制装置的钢带以形成贝氏体的冷却速度迅速冷却至一个高于Ms(初始马氏体)的温度。在本发明的这一实施例中，在奥氏体与铁素体之间仍然存在所要求的比例，而且由于有良好的温度均匀性水平，上述的奥氏体和铁素体比沿钢带均匀地分布。冷却速度和冷却温度的选择要谋求使部分奥氏体转变成贝氏体，在其间保留残余的奥氏体。在制造产品时，当钢带发生随后的变形时，奥氏体产生位错，由此提供了具有可加工性性能的高强度钢。其结果为，生产出具有高强度和高延展性的钢带。由于这些性能，故这些钢种也被称为TRIP钢(相变感生塑性钢)。使钢带在贝氏体范围内被卷取。形成贝氏体的整个过程和残余奥氏体的形成取决于合金元素。因此，特别有利的是，要调整钢的成分，以便使之与所要求的性能恰当地相匹配，直到在连续铸钢机中铸造板坯之前的最后瞬间。

为了不仅得到良好的温度均匀性水平，而且还得到在钢带的整个横截面上的良好的形变分布，按照本发明方法的又一实施例的特征为，在初轧装置的至少一个机架上，最好在所有机架上，和/或在最终的轧制装置的至少一个机架上，最好在每个机架上，进行有润滑的轧制。有润滑的轧制确保了由轧辊作用的压下操作在钢带或钢板坯的位于轧辊之间的那部分中都是均匀分布的。