專利名稱：超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法及裝置，屬于鋼帶材料冷軋后的連續(xù) 熱處理技術(shù)范疇。
背景技術(shù)：
保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為21世紀(jì)人類的共識(shí)。隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的 發(fā)展，減重節(jié)能已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。汽車輕量化研究的結(jié)果表明，為達(dá)到“減重節(jié)能，減少排 放”的目的，汽車工業(yè)必須大量使用高強(qiáng)度鋼。由世界著名鋼鐵公司資助的ULSAB計(jì)劃的研 究結(jié)果表明，在代表汽車用鋼未來(lái)發(fā)展方向的新車型C級(jí)車中，相變強(qiáng)化的雙相鋼已占整 個(gè)結(jié)構(gòu)用鋼的74%左右，780Mpa以上的超高強(qiáng)度鋼已占55%以上。因此，如何生產(chǎn)超高強(qiáng) 度鋼是鋼鐵公司研究的重點(diǎn)。超高強(qiáng)度帶鋼通常采用具有快速冷卻裝置的連續(xù)退火機(jī)組生產(chǎn)，為使鋼板達(dá)到 780Mpa及其以上強(qiáng)度，且具有優(yōu)良的焊接性能，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，必須盡量減少鋼中的合 金元素含量，但這降低了相變強(qiáng)化高強(qiáng)鋼板退火冷卻時(shí)的淬透性，故當(dāng)均熱后的冷卻速度 較慢時(shí)將不能獲得所需強(qiáng)度等級(jí)的高強(qiáng)鋼板。因此，為了獲得具有良好焊接性能的超高強(qiáng) 度冷軋板，必須保證退火冷卻時(shí)非?？斓睦鋮s速度，即連續(xù)退火機(jī)組必須裝備水淬冷卻等 快速冷卻裝置。采用水淬快冷的超高強(qiáng)度帶鋼的連續(xù)退火工藝為開(kāi)卷-清洗-加熱-均熱-緩冷-水淬快冷_酸洗-再加熱_回火-冷卻_平 整-精整-高強(qiáng)度冷軋板水淬冷卻是目前冷卻速度最快的冷卻方法，也是一種廉價(jià)的生產(chǎn)超高強(qiáng)鋼的方 法，添加較少量的合金元素也可生產(chǎn)超高強(qiáng)度等級(jí)的雙相、多相及馬氏體高強(qiáng)鋼。然而，采 用水淬快冷技術(shù)將帶來(lái)嚴(yán)重的板形問(wèn)題，水淬冷卻的鋼板一般存在嚴(yán)重的浪形。通常，水淬鋼板板形不良的主要原因是水淬過(guò)程中鋼板表面蒸汽膜的不均勻去除 導(dǎo)致鋼板各部位冷卻不均勻形成的鋼板內(nèi)部殘余應(yīng)力。如何消除這種殘余應(yīng)力進(jìn)而改進(jìn)板 形是水淬冷卻技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。眾所周知，連退線上的平整工序可以改善板形，然而，這是 對(duì)于普通軟鋼或低強(qiáng)度鋼而言，對(duì)于采用水淬冷卻的超高強(qiáng)度多相鋼而言，要通過(guò)軋制力 和變形量都較小的平整工序來(lái)消除這種板形缺陷是非常困難甚至是不可能的，因此，需要 采取其它措施來(lái)改善水淬鋼板的板形，最直接的方法是在水淬時(shí)采用改善均勻冷卻或其它 方法消除或降低鋼板內(nèi)部殘余應(yīng)力以改善板形。日本專利特開(kāi)平2008-19505提供了一種連續(xù)退火爐用的水淬冷卻方法，該方法 通過(guò)使高溫帶鋼經(jīng)過(guò)一個(gè)噴射槽和浸沒(méi)槽相連的水淬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速冷卻，主要通過(guò)噴射槽 中噴射高壓水冷卻帶鋼，噴射水溫度為25 60°C，浸沒(méi)槽介質(zhì)溫度為60 90°C，噴射槽下 部裝有水封裝置14。該專利的冷卻方法采用快冷加緩冷的冷卻技術(shù)，可以在一定程度上防 止帶鋼出現(xiàn)浪形、翹曲等板形不良，并能生產(chǎn)部分高強(qiáng)鋼。該專利的主要缺點(diǎn)是①在主要 決定板形的噴射冷卻段沒(méi)有考慮消除帶鋼熱應(yīng)力和相變應(yīng)力及均勻冷卻，使得水淬后帶鋼板形較差，這使得后續(xù)通板困難，并決定了帶鋼較差的成品板形；②在槽中采用了高溫有機(jī) 化學(xué)介質(zhì)，不利于后續(xù)處理，并且對(duì)爐況和環(huán)境都是非常有害的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法及裝置，在保證水淬快冷高 冷卻速度的同時(shí)，充分考慮快速冷卻時(shí)超高強(qiáng)鋼的相變特點(diǎn)，并采取較高溫度的矯正板形 措施，從而可以得到良好板形的超高強(qiáng)度鋼板。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻裝置，包括入口張力輥2，出口張力輥16、水淬冷卻 槽5、冷卻槽內(nèi)設(shè)置水淬噴嘴8和拉矯機(jī)10，且冷卻槽與氣體密封裝置4、氣體循環(huán)裝置6， 水循環(huán)裝置9、水封裝置14，烘干裝置15、帶鋼運(yùn)行線對(duì)中裝置3和張力控制系統(tǒng)17相連；水淬冷卻槽5中設(shè)置6 18對(duì)水淬噴嘴8，依次布置在水淬冷卻槽5前段待冷卻 帶鋼的運(yùn)行路徑兩側(cè)；拉矯機(jī)10位于水淬噴嘴8下方，由水淬冷卻槽5中的彎曲輥單元11、矯直輥單元 12組成；利用超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻裝置生產(chǎn)超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法，所述超高強(qiáng)度 帶鋼的化學(xué)成分為(重量百分比):c 0. 08 0. 25%，Si :0· 1 0· 8%，Μη :0· 8 2. 2%， Als :0. 01 0. 08%, Nb 0. 01 0. 06%, Ti 0. 02 0. 06%, Cr 0. 1 0. 8%, Mo 0. 1
0.8%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；待冷卻帶鋼經(jīng)入口張力輥2進(jìn)入水淬冷卻槽5，水淬冷 卻槽5前段的水淬噴嘴8噴射高壓水對(duì)帶鋼進(jìn)行冷卻，鋼板冷卻到250 350°C后經(jīng)過(guò)水淬 冷卻槽5下部的拉矯機(jī)10，通過(guò)實(shí)施溫矯的方式矯正帶鋼板形；冷卻矯形后帶鋼經(jīng)過(guò)出口 張力輥16移出水淬冷卻裝置；水淬噴嘴8噴射脫鹽水的水溫為30 90°C，水壓為0. 2 1. OMpa ；實(shí)施板形矯正的拉矯張力為1. 5-8Kgf/mm2,拉矯延伸率為2 8%。本發(fā)明一種超高強(qiáng)帶鋼水淬冷卻裝置，包括入口張力輥2，供待冷卻帶鋼1進(jìn)入 水淬冷卻槽5，并參與實(shí)現(xiàn)拉矯；出口張力輥16，供冷卻后的帶鋼1移出水淬冷卻槽5，并參 與實(shí)現(xiàn)拉矯；水淬冷卻槽5，包括6 18對(duì)水淬噴嘴8，依次布置在水淬冷卻槽5前段待冷 卻帶鋼1的運(yùn)行路徑兩側(cè)，高速噴射高壓水對(duì)帶鋼1進(jìn)行冷卻；拉矯機(jī)10，位于水淬噴嘴8 下方，對(duì)帶鋼1實(shí)施溫矯以改善板形。在該水淬冷卻裝置中，水淬噴嘴8噴射脫鹽水的水溫為30 90°C，水壓為0. 2
1.OMpa0在該水淬冷卻裝置中，由水淬冷卻槽5入口的入口張力輥2、出口的出口張力輥 16、水淬冷卻槽5中的拉矯機(jī)10和張力控制系統(tǒng)17完成帶鋼拉矯變形，實(shí)施板形矯正的拉 矯張力為1. 5 8Kgf/mm2，拉矯延伸率為2 8%。氣體密封裝置4安裝在水淬冷卻槽5的入口處，使所述帶鋼水淬冷卻槽5中的氣 體被密封；氣體循環(huán)裝置6使水淬冷卻槽5內(nèi)氣體循環(huán)，以保證水淬冷卻槽5上部氣氛和壓 力；水循環(huán)裝置9使水淬冷卻槽5內(nèi)的水循環(huán)以保持預(yù)定溫度和潔凈度；水封裝置14安裝 在水淬冷卻槽5的出口處，使水淬冷卻槽5出口處被密封；烘干裝置15，安裝在水封裝置14 后，烘干帶鋼；帶鋼運(yùn)行線對(duì)中裝置3，對(duì)準(zhǔn)所述帶鋼的中線位置。
本發(fā)明一種超高強(qiáng)帶鋼水淬冷卻方法，所述超高強(qiáng)度帶鋼的化學(xué)成分為(重量百 分比):C 0. 08 0· 25 %，Si :0· 1 0· 8 %，Mn :0· 8 2· 2 %，Als :0· 01 0· 08 %，Nb
0.01 0. 06%, Ti 0. 02 0. 06%, Cr 0. 1 0. 8%，Mo 0. 1 0. 8%，余量為 Fe 和不可 避免雜質(zhì)，包括如下步驟待冷卻帶鋼1經(jīng)入口張力輥2進(jìn)入水淬冷卻槽5，水淬冷卻槽5前 段的水淬噴嘴8噴射高壓水對(duì)帶鋼1進(jìn)行快速冷卻，鋼板冷卻到250 350°C后經(jīng)過(guò)水淬冷 卻槽5下部的拉矯機(jī)10，通過(guò)實(shí)施溫矯的方式矯正帶鋼板形；冷卻矯形后帶鋼1經(jīng)過(guò)出口 張力輥16移出水淬冷卻裝置。水淬噴嘴8噴射脫鹽水的水溫為30 90°C，水壓為0. 2
1.OMpa0由水淬冷卻槽5入口的入口張力輥2、出口的出口張力輥16、水淬冷卻槽5中拉矯 機(jī)10及張力控制系統(tǒng)17完成帶鋼拉矯變形，實(shí)施板形矯正的拉矯張力為1. 5-8Kgf/mm2，拉 矯延伸率為2 8%。本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法及裝置采用水淬冷卻槽對(duì) 鋼板實(shí)施快速冷卻，在水淬冷卻之后通過(guò)拉伸彎曲矯直的方法矯正板形，可以在實(shí)現(xiàn)快速 冷卻的同時(shí)獲得良好板形的超高強(qiáng)度鋼板。本發(fā)明通過(guò)水淬噴嘴噴射高壓水將鋼板冷卻 到250 350°C后采用拉伸矯直的方式矯正板形，由于此時(shí)鋼板還處于較高溫度，比室溫時(shí) 更容易變形，因此矯正板形更容易；其次，還可充分利用超高強(qiáng)鋼快速冷卻發(fā)生馬氏體相變 時(shí)具有4%體積膨脹的特點(diǎn)，通過(guò)水淬冷卻槽的入口、出口的張力輥的大張力，結(jié)合水淬槽 中的彎曲輥、矯直輥的彎曲矯直作用，可以很好地改善水淬鋼板的板形，去除了普通水淬冷 卻方法在冷卻時(shí)沒(méi)有對(duì)帶鋼實(shí)施拉伸矯直從而不能消除淬火相變應(yīng)力的缺點(diǎn)；然后，在拉 伸彎曲矯正板形的過(guò)程中，還可以通過(guò)水淬工藝參數(shù)的調(diào)整提高水淬冷卻終點(diǎn)溫度，同時(shí) 調(diào)整拉矯工藝，使鋼板中奧氏體發(fā)生形變誘導(dǎo)相變，這可使矯正板形能耗更低、效果更好。 通過(guò)采用這種結(jié)合拉伸彎曲矯直的水淬快速冷卻方法，可以將普通水淬冷卻的平直度由 40 80IU降低至6-15IU，從而獲得良好板形的超高強(qiáng)度鋼板。


圖1為本發(fā)明超高強(qiáng)度鋼水淬冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1 帶鋼；2 入口張力輥；3 帶鋼運(yùn)行線對(duì)中裝置；4 氣體密封裝置；5 水 淬冷卻槽；6 氣體循環(huán)裝置；7 穩(wěn)定輥；8 水淬噴嘴；9 水循環(huán)裝置；10 拉矯機(jī)11 彎曲 輥單元；12 矯直輥單元；13 轉(zhuǎn)向輥；14 水封裝置15 烘干裝置16 出口張力輥；17 張力 控制系統(tǒng)。圖2是本發(fā)明超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法及裝置的實(shí)施例形態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種超高強(qiáng)度鋼水淬冷卻裝置，如圖1所示，包括入口張力輥2，供待冷卻 帶鋼1進(jìn)入水淬冷卻槽5，并參與實(shí)現(xiàn)拉矯；出口張力輥16，供冷卻后的帶鋼1移出水淬冷 卻槽5，并參與實(shí)現(xiàn)拉矯；水淬冷卻槽5中包括6 18對(duì)水淬噴嘴8，依次布置在水淬冷卻槽5前段待冷卻 帶鋼1的運(yùn)行路徑兩側(cè)，高速噴射高壓水對(duì)帶鋼1進(jìn)行冷卻；拉矯機(jī)10，位于水淬噴嘴8下 方，由彎曲輥單元11、矯直輥單元12組成；水淬冷卻槽5中帶鋼1兩側(cè)的穩(wěn)定輥7和槽底 的轉(zhuǎn)向輥13等。
本發(fā)明的水淬冷卻裝置還包括氣體密封裝置4安裝在所述水淬冷卻槽5的入口處，使水淬冷卻裝置中的氣體被 密封；氣體循環(huán)裝置6使水淬冷卻槽5內(nèi)氣體循環(huán)以保證其氣氛和壓力；
水循環(huán)裝置9使水淬冷卻槽5內(nèi)的水循環(huán)以保持預(yù)定溫度和潔凈度；帶鋼運(yùn)行線對(duì)中裝置3對(duì)準(zhǔn)所述帶鋼1的中線位置；烘干裝置15烘干水淬后帶鋼1 ；水封裝置14使水淬冷卻裝置出口處被密封；張力控制系統(tǒng)17控制帶鋼1的張力并實(shí)現(xiàn)帶鋼1的拉矯。本發(fā)明的操作流程如下待冷卻帶鋼1經(jīng)入口張力輥2進(jìn)入水淬冷卻槽5，水淬冷卻槽5前段的水淬噴嘴8 噴射高壓水對(duì)帶鋼1進(jìn)行冷卻，鋼板冷卻到250 350°C后經(jīng)過(guò)水淬冷卻槽5下部的拉矯機(jī) 10，通過(guò)實(shí)施溫矯的方式矯正帶鋼板形；冷卻矯形后帶鋼1經(jīng)過(guò)出口張力輥16移出所述水 淬冷卻裝置。在水淬冷卻槽5的入口處裝有氣體密封裝置4使所述帶鋼水淬冷卻裝置中的氣體 被密封；氣體循環(huán)裝置6使水淬冷卻槽5內(nèi)氣體循環(huán)以保證水淬冷卻槽5上部氣氛和壓力； 水循環(huán)裝置9使水淬冷卻槽5內(nèi)的水循環(huán)以保持預(yù)定溫度和潔凈度；水封裝置14使水淬冷 卻槽5出口處被密封；烘干裝置15烘干水淬后帶鋼1 ；帶鋼運(yùn)行線對(duì)中裝置3對(duì)準(zhǔn)所述帶 鋼1的中線位置，張力控制系統(tǒng)17，控制帶鋼1的張力并實(shí)現(xiàn)帶鋼的拉矯本發(fā)明超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法及裝置所應(yīng)用的水淬快速冷卻工藝段位于連 續(xù)退火線的緩冷工藝段后，酸洗段之前。經(jīng)均熱后緩慢冷卻的帶鋼1經(jīng)入口張力輥2、氣體 密封裝置4進(jìn)入水淬冷卻與拉伸矯直結(jié)合的水淬冷卻槽5。首先，帶鋼1通過(guò)由兩列高壓 水噴嘴8組成的水淬段，通過(guò)控制噴射高壓水壓力等，對(duì)帶鋼1實(shí)施均勻快速冷卻；當(dāng)帶鋼 1冷卻至250 350°C時(shí)，帶鋼1經(jīng)過(guò)由彎曲輥單元11和矯直輥單元12組成的拉矯機(jī)10， 通過(guò)水淬冷卻槽5入口和出口的張力輥的大張力控制，結(jié)合彎曲輥和矯直輥的彎曲矯直作 用，完成對(duì)帶鋼的溫矯變形，同時(shí)消除快速冷卻熱應(yīng)力和相變應(yīng)力，從而獲得良好板形的帶 鋼。在水淬冷卻裝置的入口設(shè)置氣體密封裝置4，在出口設(shè)置水封裝置14，以確保整個(gè)冷卻 系統(tǒng)的穩(wěn)定。水淬噴嘴8的主要作用是通過(guò)將溫度30 90°C、壓力0. 2 1. OMpa的脫鹽水高 速噴射到帶鋼表面實(shí)現(xiàn)快速冷卻，通過(guò)控制水溫、水壓來(lái)控制水淬冷卻速率和改善冷卻均 勻性，而通過(guò)改變投入水淬噴嘴8的對(duì)數(shù)，即冷卻段的長(zhǎng)度，可以較好的控制冷卻的終點(diǎn)溫 度。當(dāng)然如果冷卻長(zhǎng)度不變，改變冷卻速率也會(huì)改變冷卻的終點(diǎn)溫度。為使高壓水淬時(shí)鋼 板穩(wěn)定運(yùn)行不擦傷噴嘴，水淬冷卻槽5前段配有三對(duì)穩(wěn)定輥7。通過(guò)調(diào)節(jié)高壓水溫、水壓等， 水淬冷卻的冷卻速率可以超過(guò)300°C /s (對(duì)Imm帶鋼)。入口張力輥2、出口張力輥16、拉矯機(jī)10及張力控制系統(tǒng)17的主要功能是由于 通常的高壓水噴射冷卻容易導(dǎo)致相變強(qiáng)化超高強(qiáng)鋼快冷時(shí)的鋼板內(nèi)部熱應(yīng)力和相變應(yīng)力， 從而導(dǎo)致翹曲、浪形等板形問(wèn)題，因此，拉矯的主要作用是將鋼板冷卻到250 350°C后對(duì) 鋼板實(shí)施拉伸彎曲矯直作用，即通過(guò)溫矯作用改善帶鋼板形；另一方面，超高強(qiáng)鋼快速冷卻 發(fā)生馬氏體相變時(shí)將有約4%體積膨脹，通過(guò)水淬冷卻槽5的入口張力輥2、出口的張力輥16的大張力(1. 5-8Kgf/mm2)，結(jié)合水淬冷卻槽5中的彎曲輥11、矯直輥12的彎曲矯直作用， 在發(fā)生相變同時(shí)給鋼板一個(gè)充分變形空間，可很好的消除相變應(yīng)力和熱應(yīng)力，從而可很好 的改善水淬鋼板的板形。此外，張力控制系統(tǒng)17也有助于改善水淬鋼板的快速冷卻效果。帶鋼運(yùn)行線對(duì)中裝置3的作用是當(dāng)拉矯機(jī)10投入使用時(shí)，調(diào)整對(duì)中以保證帶鋼運(yùn) 行線處于水淬噴嘴8之間中心位置以避免對(duì)某側(cè)噴嘴的損壞。為防止水淬冷卻槽5段的水蒸汽向前段擴(kuò)散泄漏，水淬冷卻槽5的入口裝有氣體 密封裝置4，這樣，水淬冷卻的水蒸氣不會(huì)流入其它爐段，這可保證爐區(qū)較穩(wěn)定的氣氛。水封裝置14使水淬冷卻槽5出口處被密封；水循環(huán)裝置9保持水淬冷卻槽5內(nèi)水溫的穩(wěn)定，必須使水循環(huán)，此外，還包括氣體 循環(huán)裝置6、轉(zhuǎn)向輥13和烘干裝置15等其它輔助裝置。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明結(jié)合了高壓水噴射冷卻工藝和拉伸矯直工藝，通過(guò)噴射水淬將鋼板冷卻到 250 350°C后采用溫矯的方式矯正板形，因此矯正板形比通常的平整矯形更容易、效果更 好；另一方面，本專利充分利用超高強(qiáng)鋼快速冷卻發(fā)生馬氏體相變時(shí)具有4%體積膨脹的 特點(diǎn)，通過(guò)入口、出口張力輥的大張力，結(jié)合水淬冷卻槽中的彎曲輥、矯直輥的彎曲矯直作 用，不僅可以很好的改善水淬鋼板的板形，而且去除了普通水淬冷卻方法在冷卻時(shí)沒(méi)有對(duì) 帶鋼實(shí)施拉伸矯直從而不能消除淬火熱應(yīng)力和相變應(yīng)力的缺點(diǎn)；再一方面，在拉伸彎曲矯 正板形的過(guò)程中，還可以通過(guò)水淬工藝和拉矯工藝參數(shù)的調(diào)整使鋼板中奧氏體發(fā)生形變誘 導(dǎo)相變，這可提高拉矯溫度，使矯正板形能耗更低、效果更好。因此采用發(fā)明生產(chǎn)的帶鋼具 有良好板形，可以滿足超高強(qiáng)鋼生產(chǎn)對(duì)連續(xù)退火機(jī)組快速冷卻的要求。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的超高強(qiáng)度帶鋼水淬裝置的具體實(shí)現(xiàn)方式。水淬冷卻槽5 包括8對(duì)高壓水冷噴嘴8、3對(duì)穩(wěn)定輥7和兩個(gè)彎曲輥單元11加一個(gè)矯直輥單元12的拉矯 機(jī)10。每?jī)蓪?duì)穩(wěn)定輥7之間為一段高壓水淬段，每一段高壓水淬段布置有4對(duì)高壓水冷噴 嘴8。水淬冷卻區(qū)長(zhǎng)度為4m，拉矯區(qū)長(zhǎng)度為lm。本發(fā)明對(duì)帶鋼噴射高壓水淬火，同時(shí)實(shí)施溫 矯矯正帶鋼板形。示例1，被冷卻帶鋼為厚度0. 8mm的980Mpa雙相鋼(馬氏體含量約30 % )。當(dāng)均 熱緩冷后約650°C的高溫帶鋼經(jīng)入口張力輥2、氣體密封裝置4等進(jìn)入本發(fā)明的水淬冷卻槽 5中時(shí)，水淬噴嘴8噴射0. 7 0. SMpa約60°C的脫鹽水到運(yùn)行中的高溫帶鋼表面快速冷卻 帶鋼，同時(shí)，控制拉矯延伸率約3 5%，采用走帶速度V = 200mpm = 3. 3m/s,8對(duì)高壓水冷 噴嘴8和兩彎一矯的拉矯全部投入。本實(shí)施例中，通過(guò)控制高壓水冷參數(shù)，將鋼板冷卻到320°C，在發(fā)生馬氏體相變后 即完成溫矯過(guò)程，消除冷卻熱應(yīng)力和相變應(yīng)力，從而可以得到良好板形的鋼板。本實(shí)施例中 的鋼板水淬后板形值為約10 12IU，大大優(yōu)于采用普通水淬工藝鋼板的板形。示例2，被冷卻帶鋼為厚度1. 2mm的1470Mpa馬氏體鋼(馬氏體含量約80% )。當(dāng) 均熱緩冷后約700°C的高溫帶鋼經(jīng)入口張力輥2、氣體密封裝置4等進(jìn)入本發(fā)明的水淬冷卻 槽5時(shí)，水淬噴嘴8噴射0. 8 0. 9Mpa約40°C的脫鹽水到運(yùn)行中的高溫帶鋼表面快速冷卻 帶鋼，同時(shí)控制拉矯延伸率約4 6%，采用較高的走帶速度V = 260mpm = 4. 3m/s，8對(duì)高 壓水冷噴嘴和兩彎一矯的拉矯全部投入。本實(shí)施例中，通過(guò)控制高壓水冷參數(shù)，將鋼板冷卻到290°C，在發(fā)生馬氏體相變后
7即完成溫矯過(guò)程，消除冷卻熱應(yīng)力和相變應(yīng)力，從而可以得到良好板形的鋼板。本實(shí)施例中 的鋼板水淬后板形值為約12 15IU，優(yōu)于采用普通水淬馬氏體鋼鋼板的板形。示例3，被冷卻帶鋼為厚度1. Omm的IOOOMpa復(fù)相鋼(含約40 %馬氏體和貝氏體)。 經(jīng)均熱緩冷后帶鋼溫度約620°C，組織中含約60%鐵素體、10%貝氏體和30%奧氏體，當(dāng) 此帶鋼經(jīng)入口張力輥2、氣體密封裝置4等進(jìn)入本發(fā)明的水淬冷卻槽5時(shí)，水淬噴嘴8噴射 0. 7 0. SMpa約65°C的脫鹽水到運(yùn)行中的高溫帶鋼表面快速冷卻帶鋼，同時(shí)控制拉矯延伸 率約4 7%，采用走帶速度V = 200mpm = 3. 3m/s，而且8對(duì)高壓水冷噴嘴和兩彎一矯的 拉矯全部投入。本實(shí)施例中，通過(guò)控制高壓水冷參數(shù)，鋼板通過(guò)水淬噴嘴進(jìn)入拉矯區(qū)前鋼板冷卻 到約340°C，此時(shí)已經(jīng)有約25%的奧氏體完成馬氏體相變，同時(shí)還有約5%的殘余奧氏體， 此時(shí)鋼板進(jìn)入溫矯過(guò)程，通過(guò)兩彎一矯的拉伸彎曲變形使鋼板中殘余奧氏體形變誘導(dǎo)相 變，完成馬氏體相變，同時(shí)拉矯變形也消除了冷卻熱應(yīng)力和相變應(yīng)力，從而可以得到良好板 形的鋼板。本實(shí)施例中的鋼板水淬后板形值為約10 12IU，明顯優(yōu)于采用普通水淬復(fù)相鋼 鋼板的板形。由以上實(shí)施例可看到，在本發(fā)明的冷卻方法中，可以通過(guò)控制高壓水冷參數(shù)、拉矯 工藝參數(shù)等來(lái)控制水淬冷卻鋼板的板形。不僅冷卻速度極快，同時(shí)還可獲得良好的快冷后 帶鋼板形，可以滿足超高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)對(duì)連續(xù)退火機(jī)組快速冷卻的要求。
權(quán)利要求
一種超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻裝置，其特征在于，包括入口張力輥(2)，出口張力輥(16)、水淬冷卻槽(5)、冷卻槽內(nèi)設(shè)置水淬噴嘴(8)和拉矯機(jī)(10)，且冷卻槽與氣體密封裝置(4)、氣體循環(huán)裝置(6)，水循環(huán)裝置(9)、水封裝置(14)，烘干裝置(15)、帶鋼運(yùn)行線對(duì)中裝置3和張力控制系統(tǒng)17相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻裝置，其特征在于，水淬冷卻槽(5) 中設(shè)置6 18對(duì)水淬冷卻噴嘴(8)，依次布置在水淬槽前段待冷卻帶鋼的運(yùn)行路徑兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻裝置，其特征在于，拉矯機(jī)(10)位 于水淬噴嘴⑶下方，由水淬槽中的彎曲輥單元(11)、矯直輥單元(12)組成。
4.一種利用權(quán)利要求1超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻裝置生產(chǎn)超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方 法，所述超高強(qiáng)度帶鋼的化學(xué)成分為(重量百分比)C:0.08 0.25%，Si :0. 1 0.8%， Mn 0. 8 2. 2%, Als 0. 01 0. 08%, Nb 0. 01 0. 06%, Ti 0. 02 0. 06%, Cr 0. 1 0.8%, Mo 0. 1 0.8%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)，其特征在于待冷卻帶鋼經(jīng)入口張力 輥(2)進(jìn)入水淬冷卻槽(5)，水淬冷卻槽前段的數(shù)個(gè)水淬冷卻噴嘴(8)噴射高壓水對(duì)帶鋼進(jìn) 行冷卻，鋼板冷卻到250 350°C后經(jīng)過(guò)水淬冷卻槽(5)下部的拉矯機(jī)(10)，通過(guò)實(shí)施溫矯 的方式矯正帶鋼板形；冷卻矯形后帶鋼經(jīng)過(guò)出口張力輥(16)移出水淬冷卻裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法，其特征在于，水淬冷卻噴嘴(8)噴 射脫鹽水的水溫為30 90°C，水壓為0. 2 1. OMpa0
6.如權(quán)利要求4所述的超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法，其特征在于，實(shí)施板形矯正的拉 矯張力為1. 5-8Kgf/mm2，拉矯延伸率為2 8%。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種超高強(qiáng)度帶鋼水淬冷卻方法及裝置，本發(fā)明包括入口張力輥(2)，出口張力輥(16)、水淬冷卻槽(5)、冷卻槽內(nèi)設(shè)置水淬噴嘴(8)和拉矯機(jī)(10)，且冷卻槽與氣體密封裝置(4)、氣體循環(huán)裝置(6)，水循環(huán)裝置(9)、水封裝置(14)，烘干裝置(15)、帶鋼運(yùn)行線對(duì)中裝置(3)和張力控制系統(tǒng)(17)相連；待冷卻帶鋼經(jīng)入口張力輥(2)進(jìn)入水淬冷卻槽(5)，水淬冷卻槽前段的數(shù)個(gè)水淬冷卻噴嘴(8)噴射高壓水對(duì)帶鋼進(jìn)行冷卻，鋼板冷卻到250～350℃后經(jīng)過(guò)水淬冷卻槽(5)下部的拉矯機(jī)(10)，通過(guò)實(shí)施溫矯的方式矯正帶鋼板形；冷卻矯形后帶鋼經(jīng)過(guò)出口張力輥(16)移出水淬冷卻裝置；可以在實(shí)現(xiàn)快速冷卻的同時(shí)獲得良好板形的超高強(qiáng)度鋼板。
文檔編號(hào)C22C38/28GK101993995SQ201010569948
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者朱立新, 梁軒, 王文廣, 趙運(yùn)堂, 陽(yáng)代軍, 黃學(xué)啟 申請(qǐng)人:首鋼總公司