《一种轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103741018 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103741018 A (21)申请号 201310743076.9 (22)申请日 2013.12.30 C22C 38/00(2006.01) C22C 33/04(2006.01) C21D 8/00(2006.01) B21B 1/088(2006.01) (71)申请人 马钢 （集团） 控股有限公司 地址 243003 安徽省马鞍山市雨山区九华西 路 8 号 申请人 马鞍山钢铁股份有限公司 (72)发明人 吴保桥 于同仁 龚庆华 张卫斌 吴湄庄 (74)专利代理机构 芜湖安汇知识产权代理。
2、有限 公司 34107 代理人 朱顺利 (54) 发明名称 一种轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法 (57) 摘要 本发明涉及一种轻型汽车大梁用热轧 H 型钢 的生产方法， 属于金属材料生产技术领域， 其方法 步骤包括 ： 转炉冶炼吹氩站精炼异型坯浇铸 H 型钢轧制轧后两段式选择性冷却 ； 轧后两 段式冷却中， 冷却腹板的喷嘴关闭， 第一段冷却 ： H型钢的翼缘由800900冷却至650720， 冷却速度为 50 90 /s ； 第二段冷却 ： H 型钢翼 缘由 650 720冷却至 550 620， 冷却速度 为2550/s ； 最后钢材冷却到室温。 本发明通 过轧后穿水冷却， 在不增加。
3、合金消耗的情况下提 高了 H 型钢的强度和承载能力， 从而实现生产成 本低、 生产效率高的汽车大梁用热轧 H 型钢生产 方法。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103741018 A CN 103741018 A 1/1 页 2 1. 一种轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 其方法步骤包括 ： 步骤一、 转炉冶炼， 将高炉铁水中 C、 Si、 Mn、 S、 P 元素调整到合理的水平， 并去除铁水中 的有害杂质 ； 步骤二、 吹氩站精炼， 在氩气的保。
4、护下调节钢水的化学成分和温度， 使钢液的成分和温 度达到预定要求 ； 步骤三、 异型坯浇铸， 将成分合符要求的钢水浇铸成轧制坯料 ； 步骤四、 H 型钢轧制， H 型钢轧制是将加热后的异型坯料在高温下通过带开孔型轧辊和 万能轧机碾压的方式生产成 H 型钢的过程 ； 步骤五、 轧后进行两段式选择性冷却， 冷却腹板的喷嘴关闭， 第一段冷却 ： H 型钢的翼 缘由 800 900冷却至 650 720， 冷却速度为 50 90 /s ； 第二段冷却 ： H 型钢翼缘 由 650 720冷却至 550 620， 冷却速度为 25 50 /s ； 最后钢材冷却至室温。 2. 根据权利要求 1 所述的轻型。
5、汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 其特征在于 ： 所述 步骤五两段式选择性冷却方法中， 在 H 型钢翼缘设置一组以上喷嘴。 3. 根据权利要求 1 所述的轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 其特征在于 ： 该方 法使用水泵动力控制装置控制冷却水的压力和流量。 4.根据权利要求1所述的轻型汽车大梁用热轧H型钢的生产方法， 其特征在于 ： H型钢 翼缘经过两段式选择性冷却后， H 型钢经过自然冷却至室温。 权 利 要 求 书 CN 103741018 A 2 1/4 页 3 一种轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法 技术领域 0001 本发明属于金属材料生产技术领域， 具体涉及一种轻型。
6、汽车大梁用热轧 H 型钢的 生产方法。 背景技术 0002 随着公路运输条件的改善， 公路运输在现代物流中所发挥的作用也越来越大， 随 之也促进了公路运输设备的发展。目前， 货运汽车作为公路运输的主要设备， 正在向重载 化、 轻型化和专业化的方向发展。与此同时， 汽车大梁的生产工艺也发生了变化， 由过去的 钢板冲压改为使用焊接型钢梁或直接用热轧 H 型钢做梁。 0003 随着 公路安全保护条例 的实施， 以及超载车辆的严厉处罚， 过去单纯靠增加轴 数来提高车辆的载重的方法已不适应当前形势的需要， 自重轻的运输车辆成为运输单位和 个人的首选。作为汽车的主要构件， 大梁的减重也势在必行。由于目前挂。
7、车的长度汽车大 梁的长度一般不超过 13.5 米， 在长度一定的情况下， 只有通过降低 H 型钢的米重来达到减 轻大梁重量的目的。目前国内部分厂家开发并批量生产的汽车大梁用热轧 H 型钢存在自重 大的缺点 ； 同时， 因为汽车大梁用热轧H型钢要求高宽比大 （H型钢的高度和宽度的比值） 和 翼缘和腹板的比值大， 而 H 型钢在轧制过程中的不均匀变形而产生的残余应力的作用下， 采用传统工艺生产的 H 型钢在冷却后容易出现翼缘和腹板波浪， 造成成材率下降， 增加了 轧制成本， 降低了生产效率。 发明内容 0004 为了克服现有技术的不足， 本发明提供一种能大幅度度提高汽车大梁用热轧 H 型 钢表面质。
8、量和成材率， 满足汽车大梁制作要求的热轧 H 型生产方法 ； 本发明进一步的目的 在于通过合理压下分配和轧后冷却工艺来改善 H 型钢因不均匀变形而产生的残余应力的 影响， 还可以通过轧后穿水冷却， 在不增加合金消耗的情况下提高 H 型钢的强度， 使其由 Q345级H型钢提高到Q420级， 这样可以提高H型钢的承载能力， 从而实现生产成本低、 生产 效率高的汽车大梁用热轧 H 型钢生产方法。 0005 本发明的技术方案是 ： 一种轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 其方法步骤 包括 ： 步骤一、 转炉冶炼， 将高炉铁水中 C、 Si、 Mn、 S、 P 等元素调整到合理的水平， 并去除铁 。
9、水中的有害杂质 ； 步骤二、 吹氩站精炼， 在氩气的保护下调节钢水的化学成分和温度， 使钢 液的成分和温度达到预定要求 ； 步骤三、 异型坯浇铸， 将成分合符要求的钢水浇铸成轧制坯 料 ； 步骤四、 H 型钢轧制， H 型钢轧制是将加热后的异型坯坯料在高温下通过带开孔型轧辊 和万能轧机碾压的方式生产成 H 型钢的过程， 异型坯经加热炉加热至 1190 1240， 开坯 机轧制阶 段开轧温度 1080 1150， 万能轧机的开轧温度 920 980， 终轧温度 800 900 ； 步骤五、 轧后两段式选择性冷却是将轧后温度较高的轧件通过选择冷却的方式冷 却至合力温度区间的过程， 通过控制轧后冷却。
10、速度以控制轧件形状和得到细小微观晶粒尺 寸。冷却腹板的喷嘴关闭， 第一段冷却 ： H 型钢的翼缘由 800 900冷却至 650 720， 说 明 书 CN 103741018 A 3 2/4 页 4 冷却速度为 50 90 /s ； 第二段冷却 ： H 型钢翼缘由 650 720冷却至 550 620， 冷 却速度为 25 50 /s ； 最后钢材冷却到室温。 0006 所述步骤五两段式选择冷却方法中， 在 H 型钢翼缘设置一组以上喷嘴。 0007 该方法使用水泵动力控制装置控制冷却水的压力和流量。 0008 H 型钢翼缘经过两段式选择性冷却后， H 型钢经过自然冷却至室温。 0009 本发。
11、明有如下积极效果 ： 首先， 所述轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 通过 在 H 型钢热轧后采用两段式选择冷却方法， 能在较短时间内将具有较高温度的 H 型钢均匀 冷却至适当的温度 ； 该冷却方法降低了轧件的因轧制过程中轧辊冷却水原因导致腹板与 翼缘温度差大以及变形时腹板与翼缘压下量分配导致产生的翼缘和腹板波浪， 提高了成材 率， 又提高了生产效率。其次， 所述轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 通过轧后自然 冷却， 在不增加合金消耗的情况下提高H型钢的强度， 使其由Q345级H型钢提高到Q420级， 这样可以提高 H 型钢的承载能力。 具体实施方式 0010 下面通过对实施例的。
12、描述， 本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、 构 造、 各部分之间的相互位置及连接关系、 各部分的作用及工作原理、 制造工艺及操作使用方 法等， 作进一步详细的说明， 以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、 技术方案有更完 整、 准确和深入的理解。 0011 轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的高宽比大 于3.0， 翼缘和腹板厚度比值大于1.7， 该H型钢生产工艺为 ： 转炉冶炼吹氩站精炼异型 坯浇铸 H 型钢轧制轧后两段式选择性冷却， 具体为 ： 0012 步骤一、 转炉冶炼 ； 0013 转炉冶炼是一个氧化过程， 将高炉铁水中 C、 Si、 M。
13、n、 S、 P 等元素调整到合理的水 平， 并去除铁水中的有害杂质。转炉的原料采用精料， 转炉冶炼采用高拉一次补吹法， 严格 控制终点温度和成分， 杜绝钢水过氧化 ； 红包出钢 ； 出钢时严格控制下渣， 要求挡渣出钢。 终点成分控制见下表 ： 0014 终点成分和温度 0015 0016 步骤二、 吹氩站精炼 ； 0017 调节钢水的化学成分和温度， 根据氩前温度值的不同及时调整吹氩时间和铝线的 喂入量， 使钢中活度氧降低到3040ppm左右， 同时又能使钢中夹杂物充分上浮， 为连铸提 供合格的钢水。 0018 步骤三、 异型坯浇铸 ； 0019 异型坯浇铸是将成分合符要求的钢水浇铸成轧制坯料。
14、的过程。 为防止钢水在浇铸 过程中的二次氧化， 减少钢中的夹杂物含量， 提高钢的洁净度， 在浇铸过程中， 钢水从钢包 到中间包采用长水口保护浇注。 说 明 书 CN 103741018 A 4 3/4 页 5 0020 为改善铸坯质量， 减轻中心疏松和偏析， 采用低过热度浇铸。 结晶器的冷却水流速 控制在 5 18m3/s， 保证进出水温差 20。连铸用的保护渣为专用保护渣， 具有良好的理 化性能， 能有效减少铸坯表面纵裂发生率， 改善铸坯表面质量。 0021 步骤四、 H 型钢轧制 ； 0022 H 型钢轧制是将加热后的异型坯坯料在高温下通过带开孔型轧辊和万能轧机碾压 的方式生产成 H 型钢。
15、的过程。入炉前， H 型钢厂对坯料进行逐根目测检查， 对有结疤、 裂纹、 夹杂翘皮等表面缺陷的坯料经认真清理， 合格后可入炉。异型坯经加热炉加热至 1190 1240。 0023 所有坯料出炉送 BD 机轧制前， 必须经过高压水除鳞。根据不同规格尺寸的坯料， 选择不同尺寸的喷嘴环， 以保证轧件表面氧化铁皮清除干净。 经过除鳞的轧件， 通过开坯机 往复轧制达到需要的尺寸。 开坯机轧制阶段开轧温度10801150， 根据原料及成品尺寸 的不同， 开坯机往复轧制 7 15 个道次不等。开坯机前后各设有一台带翻钢钩的推床， 可 以将轧件横移和在任意道次翻钢， 以确保轧件变形更为合理， 断面尺寸得到最佳。
16、控制。 0024 在万能粗轧机组， 实行控制轧制， 万能轧机的开轧温度 920 980， 终轧温度 800 900。轧制过程中， 摆动辊道高度随翼缘高度变化每道次调整， 以确保轧制过程中 轧制中心线不变， 减小产生轧件腹板偏心的可能。 通过小张力控制器， 可以在连轧道次之间 实现微张力轧制， 减小因张力轧制产生的轧件尺寸波动。 万能精轧机单道次轧制出成品。 通 过厚度自动控制系统， 对轧件翼缘及腹板进行自动厚度控制， 保证轧制精度。 0025 步骤五、 轧后两段式选择性冷却 ； 0026 轧后两段式选择性冷却是将轧后温度较高的轧件通过选择冷却的方式冷却至合 力温度区间的过程， 通过控制轧后冷却。
17、速度以控制轧件形状和得到细小微观晶粒尺寸。冷 却腹板 的喷嘴关闭， 第一段冷却 ： H 型钢的翼缘由 800 900冷却至 650 720， 冷却 速度为 50 90 /s ； 第二段冷却 ： H 型钢翼缘由 650 720冷却至 550 620， 冷却速 度为 25 50 /s ； 最后钢材自然冷却至室温。 0027 对轧件进行两段式选择冷却时， 在 UF 万能精轧机后设置冷却装置， 可对 H 型钢翼 缘、 腹板进行冷却， 对 H 型钢翼缘采用喷常温水冷却的冷却方式。利用钢材的轧后余热通过 穿水以求对钢筋进行轧后的快速冷却， 钢材在通过水冷装置时， 被水流完全覆盖， 水流和高 温钢材之间形成。
18、无气模的强制对流的热交换， 钢材的表面温度骤降， 与芯部产生较大温差， 钢材处于自身的 “降温回温” 式的热传导过程， 从而达到钢材快速降温的目的， 通常通过 调节 H 型钢腹板与翼缘喷嘴的开启与关闭就能实现在 5 到 6 秒时间范围内完成降温任务。 0028 对轧件进行两段式选择冷却的实际操作时， 根据进万能轧机的钢温， 在 H 型钢翼 缘设置一组或多组喷嘴， 使用水泵动力控制装置控制冷却水的压力和流量， 来达到控制两 段式选择性冷却的冷却速度。所以 H 型钢的翼缘由两段式选择性冷却方法冷却至适当温度 后， 翼缘和腹板的喷嘴均打开， H 型钢轧制并经过两段式选择性冷却后再自然冷却至室温， 从。
19、而钢材的强度和承载能力都可增强。 0029 实施实例 1 ： 轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 轻型汽车大梁用热轧 H 型 钢轧制的工艺为 ： 异型坯在加热炉内加热至 1220 ： 开坯机轧制阶段开轧温度 1110， 万 能轧机的开轧温度 960， 终轧温度 832 ； 轧后立即采用两段式选择性冷却， 第一段水冷 却工艺参数为 ： H 型钢的开始冷却时温度为 830， 冷却结束时温度为 676， 冷却速度为 说 明 书 CN 103741018 A 5 4/4 页 6 77/s ； 立即进行第二段冷却， 工艺参数为 ： H型钢的开始冷却时温度为675， 冷却结束时 温度为 570， 冷。
20、却速度为 35 /s。轻型汽车大梁用热轧 H 型钢规格为 473151712， 轧制前异型坯材质为低合金 Q345B， 轧制并穿水冷却后性能为 ： 屈服强度 460MPa， 抗拉强度 575MPa， 延伸率 25%， 0纵向 V 型冲击功为 105J。 0030 实施实例 2 ： 轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 轻型汽车大梁用热轧 H 型钢 轧制的工艺为 ： 异型坯在加热炉内加热至 1210 ： 开坯机轧制阶段开轧温度 1130， 万能 轧机的开轧温度950， 终轧温度825； 轧后立即采用两段式选择性冷却， 第一段水冷却工 艺参数为 ： H 型钢的开始冷却时温度为 822， 冷却结。
21、束时温度为 688， 冷却速度为 67 / s ； 立即进行第二段水冷却， 工艺参数为 ： H 型钢的开始冷却时温度为 686， 冷却结束时温 度为 586， 冷却速度为 34 /s。轻型汽车大梁用热轧 H 型钢规格为 475151713， 轧制前异型坯材质为低合金 Q345B， 轧制并穿水冷却后性能为 ： 屈服强度 446MPa， 抗拉强度 625MPa， 延伸率 27%， 0纵向 V 型冲击功为 87J。 0031 本生产方法产生合金的屈服强度、 抗拉强度等性能指标的范围是 ： 0032 0033 通过实施例 1 和实施例 2 可以看出所述轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 通过在 H 型钢热轧采用两段式选择冷却方法后， 提高了成材率， 又提高了生产效率。其次， 所述轻型汽车大梁用热轧 H 型钢的生产方法， 通过轧后两段式选择性冷却， 在不增加合金 消耗的情况下提高 H 型钢的强度和 H 型钢的承载能力。 0034 上面通过对本发明进行了示例性描述， 显然本发明具体实现并不受上述方式的限 制， 只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进， 或未经改进将 本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的， 均在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103741018 A 6 。