高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统.pdf

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1、10申请公布号CN102337386A43申请公布日20120201CN102337386ACN102337386A21申请号201110358655222申请日20111114C21D8/0220060171申请人湖南华菱湘潭钢铁有限公司地址411101湖南省湘潭市岳塘区钢城路72发明人杨云清74专利代理机构长沙新裕知识产权代理有限公司43210代理人李由54发明名称高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统57摘要一种高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统，包括由除鳞箱、粗轧机、待温辊道、精轧机、超快速冷却系统、热矫直机、分钢台架、明火回火炉组成。板坯充分加热后出炉、板坯除鳞、粗轧、待温精轧、在线超快。

2、冷淬火、快速热矫直、分钢台架分离出主生产线、快速将钢板送入明火回火炉中进行保温，在PT（碳分配温度）中进行碳分配，钢板出炉后空冷。生产线设备布置依次为加热炉，板坯，除鳞箱，粗轧机，中间坯，精轧机，预矫直机，超快冷机组，热矫直机，第一分钢台架，明火回火炉，第二分钢台架，厚板冷床，中板冷床。51INTCL19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页附图1页CN102337399A1/1页21高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统，其特征在于工艺步骤为A板坯加热，加热温度11501250，加热系数812MIN/CM，出炉温度11301180；B板坯充分除鳞，除尽表面氧化铁皮；。

3、C开轧温度10501100，保证粗轧有二道次以上压下率大于15，实现高温大压下慢速轧制，粗轧终轧温度950970，中间坯控制为34H；D待温辊道待温800860；E精轧开轧温度800860，终轧温度780840，钢板轧后进入预矫直机矫直；F超快冷使用DQ模式，钢板入水温度760830，按照钢板返红温度150350自动配水及控制辊道速度，钢板快速送入进行DQ；G钢板出控冷机组后，快速送入热矫直机进行矫直，矫直速度大于2M/MIN；H钢板出矫直机后，快速送分钢台架分钢至装炉辊道；I明火回火炉启动快速装炉，将钢板装入炉内进行碳分配，装炉速度按20M/MIN控制，回火炉温150450，工艺速度1060。

4、M/MIN；J钢板分配处理结束后，出炉返回厚板冷床空冷；K钢板QP处理后，需要回火时转入其他回火炉进行回火。2根据权利要求1的高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统，其特征在于生产线设备布置依次为加热炉，板坯，除鳞箱，粗轧机，中间坯，精轧机，预矫直机，超快冷机组，热矫直机，第一分钢台架，明火回火炉，第二分钢台架，厚板冷床，中板冷床。权利要求书CN102337386ACN102337399A1/4页3高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统技术领域0001本发明属于炼钢技术，特别是涉及一种高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统。0002背景技术高强度结构钢板广泛应用于工程机械、矿山机械、车辆、船舶、桥梁等行业。

5、，随着国民经济的发展，对高强钢提出了新的要求强度更高（1000MPA以上）、要求有一定的塑性及低温韧性。为此各中厚板厂进行了大量的研究，开发出了许多高强钢的生产方法及生产工艺。0003目前各钢厂生产高强钢的工艺一般为CR、CRACCTMCPT、DQT及离线淬火RQT。在典型的生产工艺中，需要特别指出的是直接在线淬火工艺（DQ）。直接淬火是利用钢的轧后余热把钢材从形变奥氏体冷却到马氏体点温度下最终得到马氏体的热处理工艺。由于控制轧制过程中合金元素的充分溶解增加了奥氏体的淬透性，有利于随后的直接淬火，另外控制轧制细化了奥氏体晶粒，增加了奥氏体变形带，因此增加了马氏体的形核点，有望得到良好的马氏体形。

6、态，从而回火后得到优良的强度和韧度组合。0004直接在线淬火时，钢中的合金及微合金元素固溶态更好，增加了钢的淬透性；未再结晶区的变形增加了奥氏体的位错密度，增加了变形带。以上因素都为淬火后的组织细化提供了有利条件，使得在线直接淬火（DQ）离线回火调质处理后的钢板强度更高。0005钢经QPT热处理组织为回火马氏体残余奥氏体。QPT处理后遗有一定量的残留奥氏体，部分地松解高强度钢的韧性困境；钢中还有复杂碳化物的弥散沉淀，使呈沉淀强化。高强钢生产热处理QP工艺，需要将钢板轧后重新加热、淬火、碳分配，工艺复杂，不利于降低生产成本。钢板轧后需要在车间内倒运物流复杂，钢板在线直行率低，生产管理繁琐。发明内。

7、容0006本发明旨在提供一种克服上述已有技术不足之处的高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统。钢板经控轧后，直接使用超快冷设备进行淬火至MS和MF之间温度，形成马氏体及残余奥氏体，同时在辊道傍侧配备回火炉进行碳分配，实现碳分配处理，满足淬火及碳分配的工艺要求，实现工艺称为直接淬火DQ（DIRECTQUENCHING）在线分配OP（ONLINEPARTITIONING）工艺，即DQOP工艺。0007本发明的技术方案高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统，其工艺步骤为A板坯加热，加热温度11501250，加热系数812MIN/CM，出炉温度11301180；B板坯充分除鳞，除尽表面氧化铁皮；C开轧温度10。

8、501100，保证粗轧有二道次以上压下率大于15，实现高温大压下慢速轧制，粗轧终轧温度950970，中间坯控制为24H；D待温辊道待温800860；E精轧开轧温度800860，终轧温度780840，钢板轧后进入预矫直机矫直；说明书CN102337386ACN102337399A2/4页4F超快冷使用DQ模式，钢板入水温度760830，按照钢板返红温度150350自动配水及控制辊道速度，钢板快速送入进行DQ；G钢板出控冷机组后，快速送入热矫直机进行矫直，矫直速度大于2M/MIN；H钢板出矫直机后，快速送分钢台架分钢至装炉辊道；I明火回火炉启动快速装炉，将钢板装入炉内进行碳分配，装炉速度按20M/。

9、MIN控制，回火炉温150450，工艺速度1060M/MIN；J钢板分配处理结束后，出炉返回厚板冷床空冷；K钢板DQOP处理后，需要回火时转入其他回火炉进行回火。0008其生产系统的生产线设备布置依次为加热炉，板坯，除鳞箱，粗轧机，中间坯，精轧机，预矫直机，超快冷机组，热矫直机，第一分钢台架，明火回火炉，第二分钢台架，厚板冷床，中板冷床。0009本发明原理利用钢板控轧过程中钢中的合金及微合金元素固溶态更好，增加了钢的淬透性；未再结晶区的轧制增加了奥氏体的位错密度，增加了变形带。以上因素都为淬火后的组织细化提供了有利条件，使得在线直接淬火（DQ）离线回火调质处理后的钢板强度更高。根据钢板材质选定。

10、淬火后返红温度（MSMF之间），针对不同厚度钢板利用超快冷的运行工艺速度控制返红温度，钢板出超快冷后返红结束及时送入回火炉进行碳分配处理，形成马氏体与纳米级的残余奥氏体的组织，利用明火回火炉低温温度均匀的特点保证钢板碳分配处理的工艺质量，钢板组织、性能均匀。0010与现有技术相比，本发明具有以下优点A直接淬火DQ（DIRECTQUENCHING）在线分配OP（ONLINEPARTITIONING）工艺（即DQOP工艺）实现了超高强钢的简单生产，提高了生产效率，降低了超高强钢的生产成本；B利用DQ技术保留控轧钢板的奥氏体的位错密度及变形带，使钢板具有比离线淬火钢板更高的强度及韧性，可生产1500。

11、MPA以上的超高强钢；C钢板的OP处理，使轧钢车间物流简洁，提高了钢板产品的直行率，减少了钢板在车间内倒运，减少了对半成品库的占用，便于生产管理；D钢板DQ前，进行预矫直，生产钢板板型良好；E明火回火炉低温段炉温均匀，钢板碳分配后组织、性能均匀；F生产方法及生产系统也可用于TMCPT钢板的生产。附图说明0011图1为高韧性超高强钢生产系统工艺设备布置图。图中1加热炉，2板坯，3除鳞箱，4粗轧机，5中间坯，6精轧机，7钢板，8预矫直机，9超快冷机组，10热矫直机，11第一分钢台架，12明火回火炉，13第二分钢台架，14厚板冷床，15中板冷床。具体实施方式0012下面结合实施例进一步说明发明的内容。

12、。0013如图所示，生产系统工艺设备按如下顺序依次布置1加热炉，2板坯，3除鳞箱，4粗轧机，5中间坯，6精轧机，7钢板，8预矫直机，9超快冷机组，10热矫直机，说明书CN102337386ACN102337399A3/4页511第一分钢架，12明火回火炉，13第二分钢台架，14厚板冷床，15中板冷床。0014实施例1260X2080X3450板坯轧制生产30X3200XL超高强钢板。0015其工艺步骤依次为A板坯加热，加热温度12301250，加热系数910MIN/CM，出炉温度11501160；B板坯充分除鳞，除尽表面氧化铁皮；C开轧温度10501070，板坯展宽后，纵轧时保证粗轧有二道次以。

13、上压下率大于15，实现高温大压下慢速轧制，粗轧终轧温度950970，中间坯控制为103MM；D待温辊道待温至830850；E精轧开轧温度830850，终轧温度810830，钢板轧后进入预矫直机矫直，轧制工艺主要参数见表1；表1实施例1轧制工艺涉及主要参数F超快冷使用DQ模式，钢板入水温度790810，按照钢板返红温度350自动配水及控制辊道速度，钢板快速送入进行DQ；G钢板出控冷机组后，快速送入热矫直机进行矫直，矫直速度22M/MIN；H钢板出矫直机后，快速送分钢台架分钢至装炉辊道；I明火回火炉启动快速装炉，将钢板装入炉内进行碳分配，装炉速度按20M/MIN控制，回火炉温220250进行碳分配。

14、，工艺速度18M/MIN；J钢板分配处理结束后，出炉返回厚板冷床空冷；K钢板DQOP处理后，需要回火时转入其他回火炉进行回火。0016实施例2260X2080X3450板坯轧制生产40X3500XL超高强钢板。0017其工艺步骤依次为A板坯加热，加热温度11501250，加热系数910MIN/CM，出炉温度11301150；B板坯充分除鳞，除尽表面氧化铁皮；C开轧温度10501080，保证粗轧有二道次以上压下率大于15，实现高温大压下慢速轧制，粗轧终轧温度950970，中间坯控制为94MM；说明书CN102337386ACN102337399A4/4页6D待温辊道待温820840；E精轧开轧温。

15、度820840，终轧温度800820，钢板轧后进入预矫直机矫直，轧制工艺参数见表2；表2实施例2轧制工艺涉及主要参数F超快冷使用DQ模式，钢板入水温度780800，按照钢板返红温度250自动配水及控制辊道速度，钢板快速送入进行DQ；G钢板出控冷机组后，快速送入热矫直机进行矫直，矫直速度21M/MIN；H钢板出矫直机后，快速送分钢台架分钢至装炉辊道；I明火回火炉启动快速装炉，将钢板装入炉内进行碳分配，装炉速度按20M/MIN控制，回火炉温180200进行碳分配，工艺速度15M/MIN；J钢板分配处理结束后，出炉返回厚板冷床空冷；K钢板DQOP处理后，需要回火时转入其他回火炉进行回火。说明书CN102337386ACN102337399A1/1页7图1说明书附图CN102337386A。