專利名稱：含砷量0～0.05%低合金高強度中厚板的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煉鋼領域，涉及一種中厚板的冷卻工藝，具體的說是 含砷量0 0. 05%低合金高強度中厚板的生產工藝。
背景技術：
近幾年，隨著能源、造船等工業(yè)的快速發(fā)展，低合金高強度鋼種 以及控軋控冷技術獲得了快速發(fā)展，通過非再結晶溫度軋制以及控制 冷卻、獲得組織細化的貝氏體組織，由此獲得高強度鋼材成為主流技 術。其中，控軋控冷技術主要包括兩種， 一種是在終軋后，以較快冷 速到達貝氏體轉變溫區(qū)， 一類是采用較快速度冷卻到低溫，然后再回 火處理獲得相應的組織結構。前者存在產品性能不穩(wěn)的問題，而后者 需要熱處理，增加了生產過程中的能耗。
低合金高強度鋼非再結晶溫區(qū)軋制后直接快冷技術很難保證產 品性能的穩(wěn)定的主要原因在于，該方法在生產厚板時無法保證在碳化 物的析出溫區(qū)有足夠的冷卻速度，往往會有滲碳體等不利于落錘撕裂 性能的脆性相析出造成的。由金屬學原理可以得知，砷易在鐵中形成 置換固溶體，溶解于鋼中的砷可以促使溶解在鐵素體中的碳在熱處理 時沿晶界析出，降低碳在鐵素體中的溶解度，具有"排碳"作用。因 此，少量的砷元素存在會加速碳化物的析出，從而導致鋼中出現(xiàn)了較 多的粗大碳化物，而這些碳化物脆性相就成為了低溫斷裂的源頭。
低合金高強度鋼生產過程中還存在另一個非常棘手的問題，就是 國產鐵礦石，尤其是中國南方的鐵礦石，往往含有較高的砷。由于煉 鐵原料在燒結和高爐生產過程中脫除砷的能力有限，在煉鋼和精煉工
3序鋼中的砷又呈逐漸富集的趨勢，這樣造成鋼水中砷含量超標。大量 生產實踐表明，砷量偏高時對低合金高強度鋼的生產是非常不利的， 一個突出的問題就是高強度鋼的落錘撕裂性能波動很大，使得中厚板 的落錘撕裂性能合格率較低。
當?shù)秃辖鸶邚姸蠕摪逯械纳楹可愿邥r，由于砷元素具有強烈的 排碳特點，會導致大量球狀碳化物夾雜析出，在這些夾雜物表面同時
會沉積大量碳化鈮等析出物，既降低了鋼的沖擊韌性，又影響了 Nb 等合金元素沉淀強化作用的發(fā)揮。生產實際中解決這個問題往往是采 用國外進口較貴的礦石，雖然降低了砷的含量，增加的中厚板生產的 合格率，但是提升了成本，削弱了國產礦石的競爭力。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點， 提出一種既可以穩(wěn)定落錘撕裂性能，又可以保證產品性能的含砷量
0 0. 05%低合金高強度中厚板的生產工藝。
本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是
含砷量0 0.05%低合金高強度中厚板的生工藝，包括粗軋、精
軋、終軋和軋后控冷，軋后控冷采用二次冷卻， 一次冷卻為將終軋后 的鋼板冷卻到碳化物形成溫區(qū)的上限，二次冷卻為將鋼板快速冷卻至 貝氏體轉變溫度，再進行保溫，最終獲得細化的組織結構。
一次冷卻通過空冷或緩慢水冷冷卻到700 760°C，冷卻速度為 l 10°C/s。 二次冷卻的冷卻速率為15 30°C/s，冷卻終點為400 500 °C。鋼板在1000 1300。C保溫后進行粗軋。終軋溫度為830 900oC。
本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明通過終軋后的二次冷卻工藝，最大限度 的保證鋼板在碳化物析出溫區(qū)具有足夠的冷卻速度，從而抑制鋼板中碳化物的析出，穩(wěn)定低合金高強度鋼板的組織結構和力學性能，既可 以穩(wěn)定含砷中厚板的落錘撕裂性能，又可以保證控軋控冷工藝獲得性 能穩(wěn)定的產品。
從組織結構看，若采用熱軋后一次冷卻技術，由于板厚的限制，
中厚板內蓄積的熱能難以在短時間通過冷卻水排出，尤其是在600 700 °C的碳化物形成溫區(qū)，以及高砷排碳條件下，大量碳化物迅速 形成嚴重影響了鋼板的力學性能。如圖1所示為一次冷卻條件下斷口 形貌，圖1中的球狀物質為析出碳化物。而采用本發(fā)明的二次冷卻技 術，相應夾雜物的數(shù)量減少了 80%以上。


圖1是低合金高強度鋼一次冷卻工藝中厚板產品斷口形貌 圖2是低合金高強度鋼二次冷卻工藝條件下析出碳化物的數(shù)量 圖片。
圖3是低合金高強度鋼直接冷卻工藝條件下析出碳化物的數(shù)量 圖片。
具體實施例方式
實施例一
一種含砷量0 0.05%低合金高強度中厚板的生產工藝，含砷量 為0.016%，鋼板在1000 1300。C保溫后，通過粗軋、精軋，最后終 軋溫度為830°C，累積總變形量》60%，終軋后在空氣中緩冷至750°C， 然后以15°C/s快速冷卻至50(TC后，保溫。產品中析出碳化物情況
如圖2所示。 實施例二
一種含砷量0 0.05%低合金高強度中厚板的生產工藝，含砷量 為0.016%，鋼板在1000保溫后，通過粗軋、精軋，最后終軋溫度為
5830°C，累積總變形量》60%，終軋后在空氣中緩冷至70(TC，然后以 15。C/s快速冷卻至40(TC后，保溫。
實施例三
一種含砷量0 0.05%低合金高強度中厚板的生產工藝，含砷量 為0.016%，鋼板在IIO(TC保溫后，通過粗軋、精軋，最后終軋溫度 為87(TC，累積總變形量》60%，終軋后在空氣中緩冷至73(TC，然后 以2(TC/s快速冷卻至45(TC后，保溫。 實施例四
一種含砷量0 0.05%低合金高強度中厚板的生產工藝，含砷量 為0.016%，鋼板在1000 130(TC保溫后，通過粗軋、精軋，最后終 軋溫度為900°C，累積總變形量》60%，終軋后在空氣中緩冷至760°C， 然后以3(TC/s快速冷卻至50(TC后，保溫。
對比例一
本例為實施例一的對比例，采用直接冷卻工藝的冷卻工藝，將實 施例一的低合金高強度鋼在1000 130(TC保溫后，通過粗軋、精軋， 最后終軋溫度為830°C，累積總變形量》60%，終軋后直接以15°C/s 快速冷卻至500'C后，空冷。產品中析出碳化物情況如圖3所示。
由圖2和圖3可見，實施例一的兩次冷卻后析出碳化物的數(shù)量顯 著減少，這對改善和穩(wěn)定鋼的韌性是非常有利的。
本發(fā)明還可以有其它實施方式，凡采用同等替換或等效變換形成 的技術方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內。
權利要求
1.含砷量0～0.05％低合金高強度中厚板的生工藝，包括粗軋、精軋、終軋和軋后控冷，其特征在于軋后控冷采用二次冷卻，一次冷卻為將終軋后的鋼板冷卻到碳化物形成溫區(qū)的上限，二次冷卻為將鋼板快速冷卻至貝氏體轉變溫度，再進行保溫，最終獲得細化的組織結構。
2. 如權利要求1所述的含砷量0 0. 05%低合金高強度中厚板的 生工藝，其特征在于 一次冷卻通過空冷或緩慢水冷冷卻到700 760°C，冷卻速度為l 10°C/s。
3. 如權利要求1所述的含砷量0 0. 05。/。低合金高強度中厚板的 生工藝，其特征在于二次冷卻的冷卻速率為15 30°C/s，冷卻終 點為400 500 。C。
4. 如權利要求1所述的含砷量0 0. 05%低合金高強度中厚板的 生工藝，其特征在于鋼板在1000 130(TC保溫后進行粗軋。
5. 如權利要求1所述的含砷量0 0. 05%低合金高強度中厚板的 生工藝，其特征在于所述終軋溫度為830 90(TC。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中厚板的冷卻工藝，是含砷量0～0.05％低合金高強度中厚板的生產工藝，包括粗軋、精軋、終軋和軋后控冷，軋后控冷采用二次冷卻，一次冷卻為將終軋后的鋼板冷卻到碳化物形成溫區(qū)的上限，二次冷卻為將鋼板快速冷卻至貝氏體轉變溫度，再進行保溫，最終獲得細化的組織結構。首先通過空冷或緩慢水冷冷卻到碳化物形成溫區(qū)的上限，在700～760℃，然后15～30℃/s快速冷卻至貝氏體轉變溫度400～500℃，保溫，最終獲得細化的組織結構。本發(fā)明最大限度的保證鋼板在碳化物析出溫區(qū)具有足夠的冷卻速度，從而抑制鋼板中碳化物的析出，穩(wěn)定低合金高強度鋼板的組織結構和力學性能。
文檔編號B21B37/74GK101580892SQ200910033049
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權日2009年6月11日
發(fā)明者余建平, 刁岳川, 孔祥華, 孫彥輝, 張建良, 翔 李, 王朝東 申請人:南京鋼鐵股份有限公司