一種C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法
【專利摘要】本發明是一種C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，加熱溫度：1170-1180℃，均熱溫度1150-1160℃；出爐溫度控制在1130-1140℃；精軋開軋溫度810-930℃，保證精軋終軋溫度780-800℃，精軋階段累積壓下率50-70%，開冷溫度，760-780℃，冷卻速度：10-15℃/s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度：2000-3500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度：1500-2500m3/h，返紅溫度610℃-640℃。本發明可以較好地克服C-Mn鋼升級生產過程中易出現魏氏組織的不足，實施后魏氏組織的有明顯的改善，且軋后鋼板的韌塑性有較顯著的提高。
【專利說明】—種C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于軋鋼領域，涉及一種鋼的組織控制方法，具體的說是一種C-Mn升級鋼 魏氏組織的控制方法。
【背景技術】
[0002]在亞共析鋼或過共析鋼中，由高溫以較快的速度冷卻時，先共析的鐵素體或滲碳體從奧氏體晶界上沿著奧氏體的一定晶面向晶內生長，呈針狀析出。在光學顯微鏡下可以觀察到從奧氏體晶界上生長出來的鐵素體或滲碳體近似平行，呈羽毛狀或三角形，其間存在著珠光體的組織，這種組織稱為魏氏組織。實際生產中遇到的魏氏組織大多是鐵素體魏氏組織，魏氏組織常伴隨著奧氏體晶粒粗大而出現，因此，使鋼的力學性能尤其是塑性和沖擊韌性顯著降低。
[0003]隨著新一代TMCP技術及裝備的推廣，利用新一代超快速冷卻裝備開展鋼種低成本升級生產已成為以后發展的趨勢。低成本升級生產思路是對合金元素進行減量化生產，就需要通過快速冷卻細化晶粒，但這樣做會很容易因冷速過快而促使魏氏組織的出現，從而帶來TMCP鋼板性能方面的問題。
[0004]雖然有些資料與文獻對魏氏組織的成因與控制措施有所闡述，但都是基于書本理論或模擬實驗得出，所以對現場的應用有很大的局限性，另外不同的鋼種、不同的工藝條件下，不可能有完全可以覆蓋的方法來解決鋼中魏氏組織的出現。而本發明所涉及的C-Mn鋼升級生產而言，其在軋鋼過程中魏氏組織極易出現，需要對全過程關鍵參數進行控制，以期減少魏氏組織的發生，或者即使有魏氏組織出現，也避免其形態呈長與細針狀，這樣才能取得較好的效果。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，通過軋鋼全過程的工藝參數控制，可以減少出現魏氏組織數量與形態，滿足軋后鋼板的性能指標要求。
[0006]本發明解決以上技術問題的技術方案是:
[0007]一種C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，具體按以下步驟控制:
[0008]㈠適用的所述C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.15%_0.21%, S1:<0.50，Mn S 1.0%, P:< 0.015%, S S 0.010%, Als:0.010%_0.050%，N:0.002%_0.009%，余量為 Fe及不可避免的雜質；
[0009]㈡適用的所述C-Mn升級鋼的坯料厚度為150-220mm，適用的所述C-Mn升級鋼的成品厚度為< 50mm,
[0010]㈢加熱溫度工藝參數控制:加熱溫度1170-1180°c，均熱溫度1150_116(TC，加熱時間控制為140-180min ;出爐溫度控制在1130_1140°C ；
[0011]㈤軋制與冷卻工藝參數控制:精軋開軋溫度810-930°c，保證精軋終軋溫度780-800°C，精軋階段累積壓下率50-70%，開冷溫度760-780°C，開冷溫度在Ar3附近，是為了冷卻后發生相變的間隔時間縮短；冷卻速度10_15°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度2000-3500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度1500-2500m3/h，前面強冷后面弱冷是一種既能保證性能又能降低鋼板冷速，返紅溫度610°C _640°C。
[0012]本發明設置以上工藝參數控制的理由以及各工藝參數可以解決的技術問題是:
[0013]加熱溫度對魏氏組織的影響:采取較低的加熱溫度。這是因為，加熱溫度高其奧氏體晶粒粗化趨勢升高，對沒有微合金化的C-Mn鋼，其組織粗化趨勢更嚴重。
[0014]精軋終軋溫度對魏氏組織的影響:采取較低的精軋終軋溫度并配合大的壓下，這樣的目的在于形成較有利的變形帶，為后續的晶粒細化提供有利條件，細化的晶粒也可以一定程度抑制魏氏組織的產生。
[0015] 冷卻速率對魏氏組織的影響:魏氏組織對冷速有一定的敏感性，該鋼出現魏氏組織較敏感的冷速在15-20°C /s，該鋼由于是F+P鋼，所以不宜采用過大的冷速，冷速在15°C /s以下，其魏氏組織量較少，其形態也非長而細的針狀。
[0016]返紅溫度對魏氏組織的影響:返紅溫度對魏氏組織的影響也較明顯，較低的返紅溫度有利于晶粒細化，也有利于對魏氏組織的抑制，但返紅溫度不能過低，要兼需轉變的組織類型。
[0017]本發明的有益效果是:⑴本發明的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，其工藝控制過程簡單，易操作；⑵本發明針對該鋼中進行了軋制全過程關鍵參數的控制，較好的控制了魏氏組織的數量與類型；⑶本發明實施后由于魏氏組織得到控制，其軋后的韌性與塑性有較大的提高，滿足了升級生產的性能要求。
[0018]總之，本發明可以較好地克服C-Mn鋼升級生產過程中易出現魏氏組織的不足，實施后魏氏組織的有明顯的改善(詳見組織狀況圖)，且軋后鋼板的韌塑性有較顯著的提高(詳見實施例后性能表格)；本發明的這種控制方法不影響生產節奏，也有利于現場在線操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本明實施前14mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0020]圖2為本明實施后14_厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0021 ] 圖3為本明實施前22mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0022]圖4為本明實施后22mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0023]圖5為本明實施前30mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0024]圖6為本明實施后30mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0025]圖7為本明實施前50mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
[0026]圖8為本明實施后50mm厚該C-Mn鋼的組織狀況圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結合具體實施例對本發明涉及的一種C-Mn鋼升級生產過程中魏氏組織的控制方法作進一步的詳細描述。
[0028]實施例1[0029]本實施例的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.17%, Mn:0.95%, P:0.009%, S:0.008%, S1:0.22%, Als:0.025%, N 為 0.0050%，余量
為Fe及不可避免的雜質；
[0030]所采取的鋼種坯料厚度180mm，成品厚度為14mm;加熱溫度1170°C，均熱溫度1160°C，加熱時間148min，出爐溫度1140°C ;精軋開軋溫度930°C，終軋溫度800°C，精軋階段累積壓下率66.7%(42 — 14)，開冷溫度761 °C，冷卻速度10°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度2000m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度1500m3/h ;返紅溫度 639。。。
[0031]實施例2
[0032]本實施例的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.163%, Mn:0.97%, P:0.006%、S:0.005%、S1:0.24%, Als:0.030%, N 為 0.0055%，余量為Fe及不可避免的雜質；
[0033]所采取的鋼種坯料厚度180mm，成品厚度為22mm;加熱溫度1175°C，均熱溫度1160°C，加熱時間150min，出爐溫度1140°C ;精軋開軋溫度910°C，終軋溫度795°C，精軋階段累積壓下率63.3%(60 — 22)，開冷溫度775°C，冷卻速度12.5°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度2500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度1900m3/h，返紅溫度630°C。
[0034]實施例3
[0035]本實施例的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.168%, Mn:0.91%, P:0.012%, S:0.007%, S1:0.21%, Als:0.036%, N 為 0.0058%,余量為Fe及不可避免的雜質；
[0036]所采取的鋼種坯料厚度220mm，成品厚度為30mm ;加熱溫度1180°C，均熱溫度:1160°C，加熱時間170min，出爐溫度1140°C ;精軋開軋溫度870°C，終軋溫度790°C，精軋階段累積壓下率58.3% (72 — 30)，開冷溫度770V，冷卻速度14°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度3200m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度2300m3/h，返紅溫度 615。。。
[0037]實施例4
[0038]本實施例的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.175%, Mn:0.98%, P:0.011%, S:0.004%, S1:0.18%, Als:0.035%，N 為 0.0045%，余量為Fe及不可避免的雜質；
[0039]所采取的鋼種坯料厚度220mm，成品厚度為50mm ;加熱溫度1180°C，均熱溫度:1160°C，加熱時間175min，出爐溫度1140°C;精軋開軋溫度810°C，終軋溫度:780°C，精軋階段累積壓下率50%(100 — 50)，開冷溫度772°C，冷卻速度14.5°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度3500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度2500m3/h，返紅溫度610°C。
[0040]通過與實施前的組織比較(見說明書附圖)可以發現，魏氏組織明顯得到較好的控制。另外按國標對各實施例鋼板進行力學性能檢測結果如表1所示，并相應檢測實施前同一厚度規格的該鋼種的性能。可以看出，實施后，強度指標未有多大變化，而韌性與塑性明顯提聞。
【權利要求】
1.一種C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:具體按以下步驟控制: ㈠適用的所述C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.15%-0.21%，Si ≤0.50，Mn:(1.0%, P:≤ 0.015%, S:≤ 0.010%, Als:0.010%_0.050%, N:0.002%_0.009%，余量為 Fe 及不可避免的雜質； ㈡適用的所述C-Mn升級鋼的坯料厚度為150-220mm，適用的所述C-Mn升級鋼的成品厚度為< 50_ ； ㈢加熱溫度工藝參數控制:加熱溫度1170-1180°C，均熱溫度1150-1160°C，加熱時間控制為140-180min ;出爐溫度控制在1130_1140°C ； ㈤軋制與冷卻工藝參數控制:精軋開軋溫度810-930 °C，保證精軋終軋溫度.780-800°C，精軋階段累積壓下率50-70%，開冷溫度760_780°C，冷卻速度10_15°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度2000-3500 m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度 1500-2500 m3/h，返紅溫度 610°C _640°C。
2.如權利要求1所述的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:所述C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.17%, Mn:0.95%, P:0.009%, S:0.008%, S1:0.22%, Als:.0.025%，N為0.0050%，余量為Fe及不可避免的雜質； 所采取的鋼種坯料厚度180mm，成品厚度為14mm ;加熱溫度1170°C，均熱溫度1160°C，加熱時間148min，出爐溫度1140°C;精軋開軋溫度930°C，終軋溫度800°C，精軋階段累積壓下率66.7%，開冷溫度761 °C，冷卻速度10°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度2000m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度1500m3/h ;返紅溫度639°C。
3.如權利要求1所述的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:所述C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.163%, Mn:0.97%, P:0.006%、S:0.005%、S1:0.24%、Als:.0.030%、N為0.0055%，余量為Fe及不可避免的雜質； 所采取的鋼種坯料厚度180mm，成品厚度為22mm ;加熱溫度1175°C，均熱溫度1160°C，加熱時間150min，出爐溫度1140°C;精軋開軋溫度910°C，終軋溫度795°C，精軋階段累積壓下率63.3%，開冷溫度775V，冷卻速度12.5°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度2500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度1900m3/h，返紅溫度630°C。
4.如權利要求1所述的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:所述C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.168%, Mn:0.91%, P:0.012%, S:0.007%, S1:0.21%, Als:.0.036%，N為0.0058%，余量為Fe及不可避免的雜質； 所采取的鋼種坯料厚度220mm，成品厚度為30mm ;加熱溫度1180°C，均熱溫度:1160°C，加熱時間170min，出爐溫度1140°C;精軋開軋溫度870°C，終軋溫度790°C，精軋階段累積壓下率58.3%，開冷溫度770V，冷卻速度14°C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度3200m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度2300m3/h，返紅溫度615°C。
5.如權利要求1所述的C-Mn升級鋼魏氏組織的控制方法，其特征在于:所述C-Mn升級鋼化學成分質量百分比為:C:0.175%, Mn:0.98%, P:0.011%, S:0.004%, S1:0.18%, Als:.0.035%，N為0.0045%，余量為Fe及不可避免的雜質； 所采取的鋼種坯料厚度220mm，成品厚度為50mm ;加熱溫度1180°C，均熱溫度:1160°C，加熱時間175min，出爐溫度1140°C ;精軋開軋溫度810°C，終軋溫度:780°C，精軋階段累積壓下率50%，開冷溫度772°C，冷卻速度14.50C /s，冷卻采取前4組集管強冷，前4組集管冷卻強度3500m3/h，后6組集管弱冷，后6組集管冷卻強度2500m3/h，返紅溫度610°C。
【文檔編號】C21D8/00GK103572021SQ201310542562
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】王從道, 尹雨群, 曾周燏 申請人:南京鋼鐵股份有限公司