專利名稱：一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法，屬于金屬軋制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于薄規(guī)格中碳鋼冷軋備料，酸軋前焊接時(shí)常出現(xiàn)焊接氣孔，氣孔是激光焊接焊縫中常見(jiàn)的焊接缺陷，它不僅影響焊縫的致密性，而且會(huì)顯著降低焊縫的強(qiáng)度、塑性和韌性，特別對(duì)動(dòng)載強(qiáng)度更為不利，在后續(xù)冷軋過(guò)程中出現(xiàn)瓢曲，斷帶現(xiàn)象，對(duì)帶鋼質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)秩序、工作效率造成十分嚴(yán)重的影響。焊接不合的中碳帶鋼厚度規(guī)格通常在3.5mm以下，帶鋼微觀組織中硬相珠光體含量比例偏高，強(qiáng)度高、硬度大、塑性較差，在焊接過(guò)程中組織惡化嚴(yán)重，焊縫基體金屬熔化有限，導(dǎo)致焊接困難。通過(guò)優(yōu)化帶鋼生產(chǎn)工藝，改變中碳鋼微觀組織中珠光體和鐵素體百分比含量來(lái)改善焊接性能，也是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一 O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法，無(wú)需加入其它提高焊接性能的合金元素，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，在線控制熱軋帶鋼微觀組織中易焊接軟相鐵素體與不易焊接硬相珠光體百分比含量，使后續(xù)成型或加工過(guò)程中焊接速度提高5-10%，焊縫氣孔率下降70-99%，提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)奏，解決背景技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法，無(wú)需加入提高焊接性能的合金元素，在線控制熱軋帶鋼微觀組織中易焊接軟相鐵素體與不易焊接硬相珠光體質(zhì)量百分比含量，所述易焊接軟相鐵素體含量為70-95%，不易焊接硬相珠光體含量為5-30% ；采用加速冷卻模式，冷卻速率在原有冷卻速率基礎(chǔ)上提高5-15%，經(jīng)過(guò)加速后，不同厚度規(guī)格的帶鋼層流冷卻水冷 段冷卻速率控制在65-105°C /s，層流冷卻全階段冷卻速率控制在12.65-19.40C /s，使相變形核速率增大，晶粒長(zhǎng)大變慢，快速冷卻工藝抑制了硬脆碳化物的析出數(shù)量，直接表現(xiàn)為降低珠光體含量，通過(guò)控制層流冷卻速率和冷卻模式，使軟相鐵素體與硬相珠光體百分比含量達(dá)到合理的分配，在滿足性能的前提下達(dá)到后續(xù)成型過(guò)程中易焊接的目的；在后續(xù)成型或加工過(guò)程中焊接速度提高5-10%，焊縫氣孔率下降70-99%。更具體的工藝過(guò)程:首先在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)定目標(biāo)鋼種動(dòng)態(tài)連續(xù)轉(zhuǎn)變過(guò)程和繪制CCT曲線，結(jié)合CCT曲線和金相組織分析不同冷卻速率下的相變規(guī)律，利用金相圖像分析儀，進(jìn)行顯微組織定量分析，得出鐵素體與珠光體百分含量數(shù)據(jù)；然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果采用優(yōu)化的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，包含煉鋼工序、加熱工序、軋制工序、冷卻和卷取工序；①煉鋼工序，通過(guò)冶煉得到純凈的鋼水，后經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)連鑄成鑄坯，其成分重量百分比范圍為:C:0.18%-0.22%, Si: ^ 0.15%, Mn:0.23%_0.30%, P: ^ 0.025，S: ^ 0.015，Als:0.008%-0.018% ;②加熱工序，將鑄坯加熱到1180-1200°C，保溫20_60min，除鱗水壓力為不小于17 Mpa，保證帶鋼表面清潔；③軋制工序，精軋入口溫度設(shè)定值為1030-980°C，機(jī)架間冷卻水打開(kāi)3-4組，精軋出口的溫度波動(dòng)范圍為860-880°C ;④采用層流冷卻工藝，根據(jù)帶鋼成分和厚度規(guī)格設(shè)計(jì)冷卻速率，使微觀組織中珠光體和鐵素體百分含量得到合理配置；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況及設(shè)計(jì)理念，合理控制不同厚度規(guī)格帶鋼的冷卻方式及冷卻速率，現(xiàn)場(chǎng)采用加速冷卻模式，冷卻速率在原有基礎(chǔ)上提高5-15%，經(jīng)過(guò)加速后不同厚度規(guī)格的帶鋼層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在65-105°C /s，層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在12.65-19.40C /s ;⑤卷取工序，綜合考慮帶鋼化學(xué)成分、層流冷卻方式，在保證性能的前提下卷取溫度為610°C -630°C。對(duì)于目標(biāo)鋼種，首先進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變?cè)囼?yàn)及繪制CCT曲線，通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)手段，系統(tǒng)研究了冷卻速率對(duì)鋼的相變開(kāi)始點(diǎn)、相變進(jìn)行速度對(duì)組織的影響情況；根據(jù)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線，優(yōu)化工藝規(guī)范，得到所需的熱軋帶鋼金相顯微組織，使軟相鐵素體與硬相珠光體百分比含量達(dá)到合理的分配，在滿足性能的前提下滿足后續(xù)成型過(guò)程中易焊接的目的。采用本發(fā)明工藝，熱軋帶鋼顯微結(jié)構(gòu)以軟相鐵素體和硬相珠光體為主，為了保證力學(xué)性能及焊接性能，軟相鐵素體含量范圍70-95%，硬相珠光體含量在5-30%范圍。晶粒大小無(wú)論是在帶鋼寬度方向上還是帶鋼長(zhǎng)度方向上都比較均勻，結(jié)構(gòu)一致，不存在明顯的帶狀組織。更具體的步驟:
①首先在Gleeble-3500熱力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上模擬目標(biāo)鋼種動(dòng)態(tài)連續(xù)轉(zhuǎn)變過(guò)程:
真空狀態(tài)下試樣以20°C /s的速度加熱至1180°C，保溫3min，以10°C /s的速度冷卻到1030°C，保溫30s，變形量30%，應(yīng)變速率為10s—1，以10°C /s的速度冷卻到870°C，保溫30s，變形量40%，應(yīng)變速率為10s—1，然后分別以l、3、5、8、10、15、25°C/s的冷速冷卻至室溫；用3%硝酸酒精腐蝕，進(jìn)行金相顯微組織觀察；在時(shí)間一溫度坐標(biāo)中做出鋼在壓變形后的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線，即動(dòng)態(tài)CCT曲線；結(jié)合CCT曲線和金相組織分析不同冷卻速率下的相變規(guī)律；利用金相圖像分析儀，進(jìn)行顯微組織定量分析，得出鐵素體與珠光體百分含量數(shù)據(jù)；
②然后，根據(jù)對(duì)目標(biāo)鋼種·檢測(cè)結(jié)果，控制調(diào)整生產(chǎn)工藝，使最終生產(chǎn)的熱軋帶鋼微觀結(jié)構(gòu)中鐵素體和珠光體百分含量得到良好配合，生產(chǎn)低成本易焊接鋼產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn):
1、無(wú)需加入其它提高焊接性能的合金元素，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，改善薄規(guī)格中碳鋼的焊接性能，實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)。2、進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變?cè)囼?yàn)及繪制CCT曲線。系統(tǒng)研究了冷卻速率對(duì)鋼的相變開(kāi)始點(diǎn)、相變進(jìn)行速度、組織的影響情況。根據(jù)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線，優(yōu)化工藝規(guī)范，得到細(xì)小彌散的微觀組織，使強(qiáng)度和韌性良好配合。3、控制帶鋼層流冷卻模式、冷卻速率，得到所需的熱軋帶鋼金相顯微組織。為了獲得所需的鐵素體和珠光體百分含量，采取快速冷卻模式，使相變形核速率增大，晶粒長(zhǎng)大變慢，一定程度上快速冷卻工藝抑制了硬脆碳化物的析出數(shù)量，直接表現(xiàn)為降低珠光體含量，所以通過(guò)控制層流冷卻速率和冷卻模式，使軟相鐵素體與硬相珠光體百分比含量達(dá)到合理的分配，在滿足性能的前提下達(dá)到后續(xù)成型過(guò)程中易焊接的目的。采用本發(fā)明工藝，無(wú)需加入其它提高焊接性能的合金元素，實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)；采用本發(fā)明工藝，層流冷卻工藝采取加速冷卻模式，經(jīng)過(guò)加速后不同厚度規(guī)格的帶鋼層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在65-105°C /s，層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在12.65-19.4°C /s,熱軋帶鋼顯微結(jié)構(gòu)以軟相鐵素體和硬相珠光體為主，易焊接軟相鐵素體含量在70-95%范圍，硬相珠光體含量在5-30%范圍，使后續(xù)成型或加工過(guò)程中焊接速度提高5-10%，焊縫氣孔率下降70-99%。采用本發(fā)明工藝，熱軋帶鋼力學(xué)性能平均值、最大值、最小值均要求符合標(biāo)準(zhǔn)和用戶需求，且經(jīng)過(guò)放置一段時(shí)間后復(fù)查，力學(xué)性能應(yīng)無(wú)明顯波動(dòng)。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn):(I)利用中碳鋼原有化學(xué)成分進(jìn)行生產(chǎn)，無(wú)需進(jìn)行合金成分優(yōu)化，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝來(lái)改善焊接性能；(2)控制珠光體和鐵素體百分含量核心技術(shù)是根據(jù)厚度規(guī)格的差異，控制帶鋼的冷卻方式及冷卻速率?，F(xiàn)場(chǎng)采用加速冷卻模式，冷卻速率在原有基礎(chǔ)上提高5-15%。本發(fā)明的積極效果:通過(guò)控制熱軋帶鋼微觀結(jié)構(gòu)，得到力學(xué)性能和焊接性能良好配合的產(chǎn)品，提高了帶鋼焊接質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率；無(wú)需進(jìn)行合金成分優(yōu)化，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝來(lái)改善焊接性能，實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)；本發(fā)明進(jìn)一步提高熱軋產(chǎn)品、冷軋產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例奧氏體原始晶粒尺寸與加熱溫度關(guān)系；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例SS400動(dòng)態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中得到的鐵素體與珠光體含量金相示意 圖4是本發(fā)明實(shí)施例2中得到的鐵素體與珠光體含量金相示意 圖5是本發(fā)明實(shí)施例3中得到的鐵素體與珠光體含量金相示意 圖6是本發(fā)明實(shí)施例4中得到的鐵素體與珠光體含量金相示意 圖7是本發(fā)明實(shí)施例1中得到的鐵素`體與珠光體含量掃描電鏡示意 圖8是本發(fā)明實(shí)施例2中得到的鐵素體與珠光體含量掃描電鏡示意 圖9是本發(fā)明實(shí)施例3中得到的鐵素體與珠光體含量掃描電鏡示意 圖10是本發(fā)明實(shí)施例4中得到的鐵素體與珠光體含量掃描電鏡示意 圖11是本發(fā)明實(shí)施例焊縫結(jié)構(gòu)宏觀比較圖片，(a)普通工藝SS400板部分未熔化的焊縫，(b)本發(fā)明SS400易焊接鋼全熔化焊縫；
圖12是本發(fā)明實(shí)施例焊縫微觀結(jié)構(gòu)金相比較圖片，(a)普通工藝SS400板部分未熔化的焊縫，(b)本發(fā)明SS400易焊接鋼全熔化焊縫。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法，無(wú)需加入其它提高焊接性能的合金元素，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，在線控制熱軋帶鋼微觀組織中易焊接軟相鐵素體與不易焊接硬相珠光體質(zhì)量百分比含量，達(dá)到易焊接的目的；本發(fā)明中要求易焊接軟相鐵素體含量在70-95%范圍，不易焊接硬相珠光體含量在5-30%范圍，為了獲得所需的鐵素體和珠光體百分含量，現(xiàn)場(chǎng)采用加速冷卻模式，冷卻速率在原有基礎(chǔ)上提高5-15%，經(jīng)過(guò)加速后不同厚度規(guī)格的帶鋼層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在65-105°C /s，層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在12.65-19.40C /s，使相變形核速率增大，晶粒長(zhǎng)大變慢，一定程度上快速冷卻工藝抑制了硬脆碳化物的析出數(shù)量，直接表現(xiàn)為降低珠光體含量，通過(guò)控制層流冷卻速率和冷卻模式，使軟相鐵素體與硬相珠光體百分比含量達(dá)到合理的分配，在滿足性能的前提下達(dá)到后續(xù)成型過(guò)程中易焊接的目的；在后續(xù)成型或加工過(guò)程中焊接速度提高5-10%，焊縫氣孔率下降70-99%ο且層流冷卻工藝優(yōu)化后，得到細(xì)化的微觀組織，使力學(xué)性能和焊接性能得到良好配合。更具體的工藝過(guò)程:首先是進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變?cè)囼?yàn)及繪制CCT曲線:
在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)定目標(biāo)鋼種動(dòng)態(tài)連續(xù)轉(zhuǎn)變過(guò)程和繪制CCT曲線，系統(tǒng)的研究了冷卻
速率對(duì)目標(biāo)鋼種的相變開(kāi)始點(diǎn)、相變進(jìn)行速度和微觀組織的影響情況。然后根據(jù)目標(biāo)鋼種調(diào)整軋制工藝，使之最終生產(chǎn)的熱軋帶鋼微觀結(jié)構(gòu)中鐵素體和珠光體百分含量得到良好的配合，生產(chǎn)低成本易焊接鋼產(chǎn)品，具體步驟如下:
1、通過(guò)冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)連鑄成鑄坯，其成分重量百分比范圍為:C:0.18%-0.22%, Si: ^ 0.15%, Mn:0.23%_0.30%, P: ^ 0.025，S: ^ 0.015，Als:
0.008%-0.018% ；
2、將鑄坯加熱到1180-1200°C，保溫20-60min，然后除鱗高壓水全部打開(kāi)，除鱗水壓力為不小于17 Mpa，清除表面爐生氧化皮；
3、精軋入口的溫度設(shè)定值為1030-980°C，機(jī)架間冷卻水打開(kāi)3-4組，精軋出口的溫度波動(dòng)范圍為860-880°C ；
4、層流冷卻工藝；根據(jù)帶鋼成分和厚度規(guī)格設(shè)計(jì)冷卻速率，使微觀組織中珠光體和鐵素體百分含量得到合理配置，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況及設(shè)計(jì)理念，合理控制不同厚度規(guī)格帶鋼的冷卻方式及冷卻速率，現(xiàn)場(chǎng)采用加速冷卻模式，冷卻速率在原有基礎(chǔ)上提高5-15%，經(jīng)過(guò)加速后不同厚度規(guī)格的帶鋼層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在65-105°C /s，層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在12.65-19.40C /s ；
5、卷取工藝:綜合考慮帶鋼化學(xué)成分、層流冷卻方式，在保證性能的前提下卷取溫度為6100C -630°C。更具體的現(xiàn)場(chǎng)控制優(yōu)化調(diào)整工藝實(shí)施例如下:
實(shí)施例一:通過(guò)冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C:0.183%, S1:彡 0.112%, Mn:0.234%, P S 0.016%, S:彡 0.009%, Als:0.0097%。將鑄坯加熱到1181°C，保溫30min，然后除鱗高壓水全部打開(kāi)，壓力為17.3Mpa ;經(jīng)過(guò)除鱗后的鑄坯進(jìn)行3+3次粗軋，精軋入口的溫度設(shè)定值為998°C，機(jī)架間冷卻水打開(kāi)3組。精軋出口的溫度設(shè)定值為862°C，厚度范圍3.5-3.15_，層流冷卻方式采取加速冷卻模式，帶鋼冷卻速率提高5-7.9%，層流冷卻“水冷段”冷卻速率達(dá)到65-78°C /s，層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在12.65-15.650C /s，卷取溫度為618°C。獲得的熱軋帶鋼微觀結(jié)構(gòu)以鐵素體和珠光體為主，易焊接軟相鐵素體含量范圍70-85%，硬相珠光體含量在15-30%范圍，使后續(xù)成型或加工過(guò)程中焊接速度提高5-6.8%，焊縫氣孔率下降80-95%，降低合金成本及燃耗成本10.3-15.9元/噸。實(shí)施例二:通過(guò)冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C:0.189%, Si 0.104%, Mn:0.241%, P:彡 0.012%, S:彡 0.008%, Als:0.0010%。將鑄坯加熱到1189°C，保溫25min，然后除鱗高壓水全部打開(kāi)，壓力為17.6Mpa ;經(jīng)過(guò)除鱗后的鑄坯進(jìn)行3+3次粗軋，精軋入口的溫度設(shè)定值為992°C，機(jī)架間冷卻水打開(kāi)3組。精軋出口的溫度設(shè)定值為867°C，厚度范圍3.14-2.75mm,層流冷卻方式采取加速冷卻模式，帶鋼冷卻速率提高5.8-8.3%，層流冷卻“水冷段”冷卻速率達(dá)到73-87°C /s，層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在14.65-17.250C /s，卷取溫度為621°C。獲得的熱軋帶鋼微觀結(jié)構(gòu)以鐵素體和珠光體為主，易焊接軟相鐵素體含量范圍75-88%，硬相珠光體含量在12-25%范圍，使后續(xù)成型或加工過(guò)程中焊接速度提高5.3-7.9%，焊縫氣孔率下降84-95%。降低合金成本及燃耗成本9.3-14.8元/噸。實(shí)施例三:通過(guò)冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C:0.196%, Si 0.092%, Mn:0.256%, P:≤ 0.010%, S:≤ 0.0089%, Als:0.011%。將鑄坯加熱到1190°C，保溫22min，然后除鱗高壓水全部打開(kāi)，壓力為18Mpa ;經(jīng)過(guò)除鱗后的鑄坯進(jìn)行3+5次粗軋，精軋入口的溫度設(shè)定值為985°C，機(jī)架間冷卻水打開(kāi)4組。精軋出口的溫度設(shè)定值為870°C，厚度范圍2.75-2.25mm，層流冷卻方式采取加速冷卻模式，帶鋼冷卻速率提高7-12.9%，層流冷卻“水冷段”冷卻速率達(dá)到81-102°C /s,層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在15.3-18.40C /s，卷取溫度為623°C。獲得的熱軋帶鋼微觀結(jié)構(gòu)以鐵素體和珠光體為主，易焊接軟相鐵素體含量范圍76-90%，硬相珠光體含量在10-24%范圍，使后續(xù)成型或加工過(guò)程中焊接速度提高7.2-9.8%，焊縫氣孔率下降80-93%。降低合金成本及燃耗成本8.2-13.5元/噸。實(shí)施例四:通過(guò)冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C:0.21%, Si 0.084%, Mn:0.273%, P:≤ 0.009%, S:≤ 0.008%, Als:0.012%。將鑄坯加熱到1194°C，保溫25min，然后除鱗高壓水全部打開(kāi)，壓力為18.5Mpa ;經(jīng)過(guò)除鱗后的鑄坯進(jìn)行3+5次粗軋，精軋入口的溫度設(shè)定值為987°C，機(jī)架間冷卻水打開(kāi)4組。精軋出口的溫度設(shè)定值為872°C，厚度范圍2.25-1.5_，層流冷卻方式采取加速冷卻模式，帶鋼冷卻速率提高8.3-14.9%，層流冷卻“水冷段”冷卻速率達(dá)到84-105°C /s，層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在18.1-19.40C /s，卷取溫度為620°C。獲得的熱軋帶鋼微觀結(jié)構(gòu)以鐵素體和珠光體為主，易焊接軟相鐵素體含量范圍78-94%，硬相珠光體含量在6-22%范圍，使后續(xù)成型或加工過(guò) 程中焊接速度提高7.5-9.9%，焊縫氣孔率下降85-98%。降低合金成本及燃耗成本7.5-11.9元/噸。
權(quán)利要求
1.一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于無(wú)需加入提高焊接性能的合金元素，在線控制熱軋帶鋼微觀組織中易焊接軟相鐵素體與不易焊接硬相珠光體質(zhì)量百分比含量，所述易焊接軟相鐵素體含量為70-95%，不易焊接硬相珠光體含量為5-30%;采用加速冷卻模式，冷卻速率在原有冷卻速率基礎(chǔ)上提高5-15%，經(jīng)過(guò)加速后，不同厚度規(guī)格的帶鋼層流冷卻水冷段冷卻速率控制在65-105°C /s，層流冷卻全階段冷卻速率控制在12. 65-19. 40C /s，使相變形核速率增大，晶粒長(zhǎng)大變慢；在后續(xù)成型或加工過(guò)程中焊接速度提高5-10%，焊縫氣孔率下降70-99%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于具體工藝步驟為首先，在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)定目標(biāo)鋼種原始奧氏體晶粒尺寸與加熱溫度關(guān)系、動(dòng)態(tài)連續(xù)轉(zhuǎn)變過(guò)程和繪制CCT曲線，結(jié)合CCT曲線和金相組織分析不同冷卻速率下的相變規(guī)律；利用金相圖像分析儀，進(jìn)行顯微組織定量分析，得出鐵素體與珠光體百分含量數(shù)據(jù)；然后根據(jù)目標(biāo)鋼種進(jìn)行生產(chǎn)，包含煉鋼工序、加熱工序、軋制工序、冷卻和卷取工序；①煉鋼工序，通過(guò)冶煉得到純凈的鋼水，后經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)連鑄成鑄坯，其成分重量百分比范圍為C 0. 18%-0. 22%, Si ^ O. 15%, Mn 0. 23%_0· 30%, P ^ O. 025，S ^ O. 015，Als O.008%-0. 018% ;②加熱工序，將鑄坯加熱到1180-1200°C，保溫20_60min，除鱗水壓力為不小于17 Mpa ;③軋制工序，精軋入口溫度設(shè)定值為1030-980°C，機(jī)架間冷卻水打開(kāi)3_4組，精軋出口的溫度波動(dòng)范圍為860-880°C ;④冷卻工序，采用層流冷卻，根據(jù)帶鋼成分和厚度規(guī)格設(shè)計(jì)冷卻速率，使微觀組織中珠光體和鐵素體百分含量得到合理配置；現(xiàn)場(chǎng)采用加速冷卻模式，冷卻速率在原有基礎(chǔ)上提高5-15%，經(jīng)過(guò)加速后不同厚度規(guī)格的帶鋼層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在65-105°C /s，層流冷卻“全階段”冷卻速率控制在12. 65-19. 40C /s ;⑤卷取工序，卷取溫度為610°C _630°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于更具體的步驟 ①首先在Gleeble-3500熱力模擬試驗(yàn)機(jī)上模擬目標(biāo)鋼種原始奧氏體晶粒粗化程度與加熱溫度的關(guān)系 真空狀態(tài)下試樣以15°C /s的速度加熱，溫度分別為980°C、1020°C、106(rC、110(rC、1150°C、1200°C、124(rC，保溫3min，隨后淬火；用3%硝酸酒精腐蝕，進(jìn)行金相顯微組織觀察；測(cè)定不同溫度下奧氏體晶粒尺寸； ②在Gleeble-3500熱力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上模擬目標(biāo)鋼種動(dòng)態(tài)連續(xù)轉(zhuǎn)變過(guò)程 真空狀態(tài)下試樣以20°C /s的速度加熱至1180°C，保溫3min，以10°C /s的速度冷卻到1030°C，保溫30s，變形量30%，應(yīng)變速率為10s—1，以10°C /s的速度冷卻到870°C，保溫30s，變形量40%，應(yīng)變速率為10s—1，然后分別以l、3、5、8、10、15、25°C/s的冷速冷卻至室溫；用3%硝酸酒精腐蝕，進(jìn)行金相顯微組織觀察；在時(shí)間一溫度坐標(biāo)中做出鋼在壓變形后的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線，即動(dòng)態(tài)CCT曲線；結(jié)合CCT曲線和金相組織分析不同冷卻速率下的相變規(guī)律；利用金相圖像分析儀，進(jìn)行顯微組織定量分析，得出鐵素體與珠光體百分含量數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低成本易焊接鋼的生產(chǎn)方法，屬于金屬軋制技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是無(wú)需加入提高焊接性能的合金元素，在線控制熱軋帶鋼微觀組織中易焊接軟相鐵素體含量為70-95%、不易焊接硬相珠光體含量為5-30%；采用加速冷卻模式，冷卻速率在原有冷卻速率基礎(chǔ)上提高5-15%，經(jīng)過(guò)加速后，不同厚度規(guī)格的帶鋼層流冷卻水冷段冷卻速率控制在65-105℃/s，層流冷卻全階段冷卻速率控制在12.65-19.4℃/s，使相變形核速率增大，晶粒長(zhǎng)大變慢。本發(fā)明通過(guò)控制熱軋帶鋼微觀結(jié)構(gòu)，得到力學(xué)性能和焊接性能良好配合的產(chǎn)品，提高帶鋼焊接質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率；無(wú)需進(jìn)行合金成分優(yōu)化，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝來(lái)改善焊接性能，實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)，進(jìn)一步提高熱軋產(chǎn)品、冷軋產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
文檔編號(hào)C22C33/04GK103255337SQ201310144348
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者彭兆豐, 許斌, 吝章國(guó), 孫玉虎, 劉紅艷, 李建文, 張志鴻, 朱建良, 楊志敏, 李金波, 范佳, 王靜 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司