[實用新型]高韌性超高強鋼的生產(chǎn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120448014.1
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN202322933U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊云清
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C21D1/18
• 代理公司: 長沙新裕知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于煉鋼技術(shù)，特別是涉及一種高韌性超高強鋼的生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)??

高強度結(jié)構(gòu)鋼板廣泛應(yīng)用于工程機械、礦山機械、車輛、船舶、橋梁等行業(yè)，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，對高強鋼提出了新的要求：強度更高（1000MPa以上）、要求有一定的塑性及低溫韌性。為此各中厚板廠進行了大量的研究，開發(fā)出了許多高強鋼的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)工藝。

目前各鋼廠生產(chǎn)高強鋼的工藝一般為CR、CR+ACC(TMCP)+T、DQ+T及離線淬火RQ+T。在典型的生產(chǎn)工藝中，需要特別指出的是直接在線淬火工藝（DQ）。直接淬火是利用鋼的軋后余熱把鋼材從形變奧氏體冷卻到馬氏體點溫度下最終得到馬氏體的熱處理工藝。由于控制軋制過程中合金元素的充分溶解增加了奧氏體的淬透性，有利于隨后的直接淬火，另外控制軋制細化了奧氏體晶粒，增加了奧氏體變形帶，因此增加了馬氏體的形核點，有望得到良好的馬氏體形態(tài)，從而回火后得到優(yōu)良的強度和韌度組合。

直接在線淬火時，鋼中的合金及微合金元素固溶態(tài)更好，增加了鋼的淬透性；未再結(jié)晶區(qū)的變形增加了奧氏體的位錯密度，增加了變形帶。以上因素都為淬火后的組織細化提供了有利條件，使得在線直接淬火（DQ）+離線回火調(diào)質(zhì)處理后的鋼板強度更高。

鋼經(jīng)Q+P+T熱處理組織為：回火馬氏體+殘余奧氏體。Q+P+T處理后遺有一定量的殘留奧氏體，部分地松解高強度鋼的韌性困境；鋼中還有復(fù)雜碳化物的彌散沉淀，使呈沉淀強化。高強鋼生產(chǎn)熱處理Q+P工藝，需要將鋼板軋后重新加熱、淬火、碳分配?，工藝復(fù)雜，不利于降低生產(chǎn)成本。鋼板軋后需要在車間內(nèi)倒運物流復(fù)雜，鋼板在線直行率低，生產(chǎn)管理繁瑣。

實用新型內(nèi)容

本實用新型旨在提供一種克服上述已有技術(shù)不足之處的高韌性超高強鋼的生產(chǎn)系統(tǒng)。鋼板經(jīng)控軋后，直接使用超快冷設(shè)備進行淬火至Ms和Mf之間溫度，形成馬氏體及殘余奧氏體，同時在輥道傍側(cè)配備回火爐進行碳分配，實現(xiàn)碳分配處理，滿足淬火及碳分配的工藝要求，實現(xiàn)工藝稱為直接淬火DQ（direct?quenching）+在線分配OP（on?line?partitioning?）工藝，即DQ+OP工藝。

本實用新型的技術(shù)方案：高韌性超高強鋼的生產(chǎn)系統(tǒng)，其生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)線設(shè)備布置依次為：加熱爐，除鱗箱，粗軋機，精軋機，預(yù)矯直機，超快冷機組，熱矯直機，第一分鋼臺架，明火回火爐，第二分鋼臺架，厚板冷床，中板冷床。

為滿足DQ+OP工藝的要求，在生產(chǎn)線布置在線淬火設(shè)備，利用軋后鋼板余熱進行淬火；在線布置明火回火爐進行碳分配。板坯在步進式加熱爐充分加熱，出爐后進行布置除鱗箱利用高壓水除去板坯表面氧化鐵皮，布置可逆式雙機架軋機對鋼板進行控制軋制，為保證淬火后板型，在超快冷機組前布置預(yù)矯直機對高溫鋼板進行矯直，使用超快冷機組對鋼板淬火到Ms和Mf之間溫度，鋼板淬火出超快冷機組后布置有熱矯直機及時對鋼板進行矯直，為保證鋼板及時進行碳分配，在冷床前布置第一分鋼臺架將鋼板及時橫向運輸?shù)交鼗馉t前，回火爐及時將鋼板裝入爐內(nèi)進行碳分配處理，處理后的鋼板布置有第二分鋼臺架橫向運輸返回生產(chǎn)主線，鋼板可進入中板冷床或厚板冷床冷卻后下線。

本實用新型原理：利用鋼板控軋過程中鋼中的合金及微合金元素固溶態(tài)更好，增加了鋼的淬透性；未再結(jié)晶區(qū)的軋制增加了奧氏體的位錯密度，增加了變形帶。以上因素都為淬火后的組織細化提供了有利條件，使得在線直接淬火（DQ）+離線回火調(diào)質(zhì)處理后的鋼板強度更高。根據(jù)鋼板材質(zhì)選定淬火后返紅溫度（Ms～Mf之間），針對不同厚度鋼板利用超快冷的運行工藝速度控制返紅溫度，鋼板出超快冷后返紅結(jié)束及時送入在線回火爐進行碳分配處理，形成馬氏體與納米級的殘余奧氏體的組織，利用明火回火爐低溫溫度均勻的特點保證鋼板碳分配處理的工藝質(zhì)量，鋼板組織、性能均勻。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

a.直接淬火DQ（direct?quenching）+在線分配OP（on?line?partitioning?）工藝（即DQ+OP工藝）實現(xiàn)了超高強鋼的簡單生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了超高強鋼的生產(chǎn)成本；

b.利用DQ技術(shù)保留控軋鋼板的奧氏體的位錯密度及變形帶，使鋼板具有比離線淬火鋼板更高的強度及韌性，可生產(chǎn)1500MPa以上的超高強鋼；

c.鋼板的OP處理，使軋鋼車間物流簡潔，提高了鋼板產(chǎn)品的直行率，減少了鋼板在車間內(nèi)倒運，減少了對半成品庫的占用，便于生產(chǎn)管理；

d.鋼板DQ前，進行預(yù)矯直，生產(chǎn)鋼板板型良好；