專利名稱：一種控制低碳冷鐓鋼屈強(qiáng)比的熱軋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種控制低碳冷鐓鋼屈強(qiáng)比的熱軋方法，應(yīng)用于高速線材廠生產(chǎn)低碳冷鐓鋼熱軋盤條。
背景技術(shù)：
低碳冷鐓鋼熱軋盤條主要用來制作標(biāo)準(zhǔn)件，在后續(xù)用戶加工過程中需要進(jìn)行多道次深拉拔和大變形量冷頂鍛加工。冷加工過程中的屈強(qiáng)比(屈服強(qiáng)度)高，加工硬化率高，會導(dǎo)致拉拔斷絲率高、加劇模具的磨損，嚴(yán)重降低拉絲和冷成型模具壽命。降低熱軋盤條的拉拔加工硬化成為低碳冷鐓鋼一直關(guān)注的重點(diǎn)，是軋鋼工藝研究的主要方面。引起熱軋盤條加工硬化的因素有多方面原因，如元素Si含量和原始奧氏體晶粒尺寸等。但鋼中固溶N會導(dǎo)致屈服強(qiáng)度高，加工硬化率高，也是導(dǎo)致加工硬化的一個(gè)原因。因此，控制鋼中固溶N的析出能有效的降低鋼絲的拉拔應(yīng)力是至關(guān)重要的。針對低碳冷鐓鋼，Al是較為理想的固氮元素。根據(jù)研究結(jié)果表明，AlN在奧氏體區(qū)的析出遵循C曲線，存在析出“鼻子溫度”區(qū)間。因此，確定AlN奧氏體區(qū)析出溫度范圍是控制低碳冷鐓鋼固溶N析出的關(guān)鍵。普通方法生產(chǎn)的低碳冷鐓鋼熱軋盤條中存在少部分AlN析出，固溶N含量較高。關(guān)于ALN的析出科研人員研究較多，鋼鐵研究學(xué)報(bào)在《低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中AlN的沉淀析出》文中介紹了薄板坯連鑄連軋低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中ALN的沉淀析出行為；鋼鐵在《熱軋帶鋼卷帶及其冷卻過程ALN沉淀析出模擬研究》文中通過模擬方法研究了熱軋帶鋼卷取溫度及冷卻速率對固溶N析出的影響。北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)在《卷取溫度對低碳鋼組織性能及AlN析出行為的影響》文中同樣研究了卷取溫度對ALN析出的影響。但關(guān)于高線生產(chǎn)低碳冷鐓鋼過程中控制ALN析出尚未見任何報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種控制低碳冷鐓鋼屈強(qiáng)比的熱軋方法，解決了低碳冷鐓鋼熱軋盤條屈強(qiáng)比高的問題，降低了低碳冷鐓鋼屈強(qiáng)比。本發(fā)明在深入分析ALN在低碳冷鐓鋼中高溫區(qū)間(奧氏體區(qū))析出規(guī)律的基礎(chǔ)上，對熱軋盤條控軋控冷過程各工藝環(huán)節(jié)提出具體量化控制，提出適合于目前高線廠生產(chǎn)低碳冷鐓鋼盤條生產(chǎn)工藝的優(yōu)化方法。適合于高速線材廠生產(chǎn)工藝的優(yōu)化調(diào)整，工藝步驟包括開軋溫度控制，預(yù)精溫度控制，精軋溫度控制，吐絲溫度控制和斯太爾摩風(fēng)冷線保溫溫度控制。在工藝中控制的技術(shù)參數(shù)如下:I開軋入口溫度控制在950 1000°C，控制AlN在奧氏體區(qū)的析出。AlN在奧氏體和鐵素體區(qū)的析出遵循C曲線，存在“鼻子”溫度區(qū)間，且需要一定的形變量。低碳冷鐓鋼中AlN在奧氏體區(qū)析出“鼻子”溫度為950°C，大量析出溫度區(qū)間900 1000。。。2.預(yù)精軋入口溫度控制在900_950°C范圍內(nèi)，控制AlN在奧氏體區(qū)的析出。在軋制形變過程中，控制鋼中固溶N在奧氏體區(qū)(900 1000°C )以大尺寸AlN的形式析出。同時(shí)，預(yù)精軋溫度高容易造成粗大的奧氏體晶粒，軋后很容易在界面產(chǎn)生大面積的粗晶魏氏組織。因此，900-950°C是較為合適的預(yù)精軋溫度。3.精軋入口溫度控制在900_950°C范圍內(nèi)，精軋溫升控制在100°C范圍內(nèi)。較大的形變量及形變速率有利于AlN在高溫區(qū)(奧氏體區(qū))的析出。精軋入口溫度控制在900-950°C范圍，精軋溫升控制在100°C內(nèi)，保證在900 1000°C區(qū)間以較大形變速率發(fā)生形變。如果精軋溫度太低，發(fā)生在部分再結(jié)晶區(qū)間軋制，很容易形成混晶組織。4.精軋后，采用合適的水冷工藝，吐絲溫度控制在860_900°C范圍內(nèi)。通過開啟精軋后I 5號水冷箱，控制吐絲溫度在860 900°C范圍內(nèi)。精軋后水冷作用其一是防止精軋溫升后，造成組織異常長大，而產(chǎn)生粗晶。其二是吐絲溫度高于9000C，容易引起嚴(yán)重的邊部對稱粗晶組織。溫度在820 860°C范圍內(nèi)，熱軋盤條表面氧化鐵皮會出現(xiàn)明顯的紅銹，影響機(jī)械除磷性能；5.吐絲后，斯太爾摩風(fēng)冷線開啟1-24#保溫罩。通過開啟斯太爾摩風(fēng)冷線I 24#保溫罩，保證組織性能的同時(shí)，為AlN在鐵素體區(qū)以小尺寸形式析出提供足夠的溫度和時(shí)間條件。熱模擬結(jié)果顯示，低碳冷鐓鋼SWRCH22A奧氏體化后在不同溫度下變形在900 1000°C溫度區(qū)間大尺寸(100 200nm)AlN大量析出。低碳冷鐓鋼中AlN在奧氏體區(qū)析出C曲線如圖1。分別為SWRCH22A熱軋盤條工藝控制前、后AlN析出TEM觀察照片如圖2，圖3。工藝控制前后熱軋盤條深拉拔后不同絲徑的加工硬化曲線如圖4，圖5。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采用本發(fā)明進(jìn)行低碳冷鐓鋼SWRCH22A盤條的生產(chǎn)，熱軋盤條屈強(qiáng)比得到了明顯的控制，顯著降低了熱軋盤條深拉拔的加工硬化，減小了斷絲率和磨具的損耗，大幅度提高了拉絲磨具壽命。


圖1為低碳冷鐓鋼SWRCH22A在奧氏體區(qū)形變析出C曲線。圖2為低碳冷鐓鋼SWRCH22A熱軋盤條工藝控制前AlN析出TEM照片。圖3為低碳冷鐓鋼SWRCH22A熱軋盤條工藝控制后AlN析出TEM照片。圖4為低碳冷鐓鋼SWRCH22A 6.5mm規(guī)格熱軋盤條深拉拔成5.0mm后的工藝調(diào)整前后加工硬化對比曲線。圖5為低碳冷鐓鋼SWRCH22A 6.5mm規(guī)格熱軋盤條深拉拔成3.5mm后的工藝調(diào)整前后加工硬化對比曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明在首鋼一線材160mm2生產(chǎn)Φ6.5mm SWRCH22A盤條中得到應(yīng)用，明顯降低了熱軋盤條屈強(qiáng)比。1.開軋入口溫度950°C;2.預(yù)精軋入口溫度控制在920°C ;3.精軋入口溫度控制在900°C ;4.開啟精軋后1、2、4和5號水冷箱，吐絲溫度控制在900°C ；5.加蓋1-24#保溫罩。
表I為控制前后0 6.5mm低碳冷鐓鋼SWRCH22A盤條的力學(xué)性能。
權(quán)利要求
1.一種控制低碳冷鐓鋼屈強(qiáng)比的熱軋方法，包括開軋溫度控制，預(yù)精溫度控制，精軋溫度控制，吐絲溫度控制和斯太爾摩風(fēng)冷線保溫溫度控制；其特征在于，工藝中控制的技術(shù)參數(shù)如下: (1)開軋入口溫度控制在950 1000°C，控制AlN在奧氏體區(qū)的析出； (2)預(yù)精軋入口溫度控制在900-950°C范圍內(nèi)，控制AlN在奧氏體區(qū)的析出； (3)精軋入口溫度控制在900-950°C范圍內(nèi)，精軋溫升控制在100°C范圍內(nèi)； (4)精軋后，采用合適的水冷工藝，吐絲溫度控制在860-900°C范圍內(nèi)； (5)吐絲后，斯太爾摩風(fēng)冷線開啟1-24#保溫罩。
全文摘要
一種控制低碳冷鐓鋼屈強(qiáng)比的熱軋方法，屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域。其中工藝控制的技術(shù)參數(shù)為開軋入口溫度控制在950～1000℃，控制AlN在奧氏體區(qū)的析出；預(yù)精軋入口溫度控制在900-950℃范圍內(nèi)，控制AlN在奧氏體區(qū)的析出；精軋入口溫度控制在900-950℃范圍內(nèi)，精軋溫升控制在100℃范圍內(nèi)；精軋后，采用合適的水冷工藝，吐絲溫度控制在860-900℃范圍內(nèi)；吐絲后，斯太爾摩風(fēng)冷線開啟1-24#保溫罩。優(yōu)點(diǎn)在于，采用本發(fā)明進(jìn)行低碳冷鐓鋼SWRCH22A盤條的生產(chǎn)，熱軋盤條屈強(qiáng)比得到了明顯的控制，顯著降低了熱軋盤條深拉拔的加工硬化，減小了斷絲率和磨具的損耗，大幅度提高了拉絲磨具壽命。
文檔編號B21B37/74GK103170510SQ201310059560
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者羅志俊, 王麗萍, 李舒笳, 王猛, 晁月林, 王立峰, 佟倩, 馬躍, 史昌, 李三凱 申請人:首鋼總公司