[發明專利]一種控制低碳冷鐓鋼屈強比的熱軋方法

有效

• 申請號: 201310059560.X
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103170510A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 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（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: B21B37/74
• 分類號: B21B37/74;B21B1/16
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于軋鋼技術領域，特別是提供了一種控制低碳冷鐓鋼屈強比的熱軋方法，應用于高速線材廠生產低碳冷鐓鋼熱軋盤條。

背景技術

低碳冷鐓鋼熱軋盤條主要用來制作標準件，在后續用戶加工過程中需要進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比(屈服強度)高，加工硬化率高，會導致拉拔斷絲率高、加劇模具的磨損，嚴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注的重點，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會導致屈服強度高，加工硬化率高，也是導致加工硬化的一個原因。因此，控制鋼中固溶N的析出能有效的降低鋼絲的拉拔應力是至關重要的。

針對低碳冷鐓鋼，Al是較為理想的固氮元素。根據研究結果表明，AlN在奧氏體區的析出遵循C曲線，存在析出“鼻子溫度”區間。因此，確定AlN奧氏體區析出溫度范圍是控制低碳冷鐓鋼固溶N析出的關鍵。普通方法生產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。關于ALN的析出科研人員研究較多，鋼鐵研究學報在《低碳鋁鎮靜鋼中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。北京科技大學學報在《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。但關于高線生產低碳冷鐓鋼過程中控制ALN析出尚未見任何報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種控制低碳冷鐓鋼屈強比的熱軋方法，解決了低碳冷鐓鋼熱軋盤條屈強比高的問題，降低了低碳冷鐓鋼屈強比。

本發明在深入分析ALN在低碳冷鐓鋼中高溫區間(奧氏體區)析出規律的基礎上，對熱軋盤條控軋控冷過程各工藝環節提出具體量化控制，提出適合于目前高線廠生產低碳冷鐓鋼盤條生產工藝的優化方法。適合于高速線材廠生產工藝的優化調整，工藝步驟包括開軋溫度控制，預精溫度控制，精軋溫度控制，吐絲溫度控制和斯太爾摩風冷線保溫溫度控制。在工藝中控制的技術參數如下：

1?開軋入口溫度控制在950～1000℃，控制AlN在奧氏體區的析出。

AlN在奧氏體和鐵素體區的析出遵循C曲線，存在“鼻子”溫度區間，且需要一定的形變量。低碳冷鐓鋼中AlN在奧氏體區析出“鼻子”溫度為950℃，大量析出溫度區間900～1000℃。

2.?預精軋入口溫度控制在900-950℃范圍內，控制AlN在奧氏體區的析出。

在軋制形變過程中，控制鋼中固溶N在奧氏體區(900～1000℃)以大尺寸AlN的形式析出。同時，預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生大面積的粗晶魏氏組織。因此，900-950℃是較為合適的預精軋溫度。

3.?精軋入口溫度控制在900-950℃范圍內，精軋溫升控制在100℃范圍內。

較大的形變量及形變速率有利于AlN在高溫區(奧氏體區)的析出。精軋入口溫度控制在900-950℃范圍，精軋溫升控制在100℃內，保證在900～1000℃區間以較大形變速率發生形變。如果精軋溫度太低，發生在部分再結晶區間軋制，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℃范圍內。

通過開啟精軋后1～5號水冷箱，控制吐絲溫度在860～900℃范圍內。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，而產生粗晶。其二是吐絲溫度高于900℃，容易引起嚴重的邊部對稱粗晶組織。溫度在820～860℃范圍內，熱軋盤條表面氧化鐵皮會出現明顯的紅銹，影響機械除磷性能；

5.?吐絲后，斯太爾摩風冷線開啟1-24#保溫罩。

通過開啟斯太爾摩風冷線1～24#保溫罩，保證組織性能的同時，為AlN在鐵素體區以小尺寸形式析出提供足夠的溫度和時間條件。熱模擬結果顯示，低碳冷鐓鋼SWRCH22A奧氏體化后在不同溫度下變形在900～1000℃溫度區間大尺寸(100～200nm)AlN大量析出。低碳冷鐓鋼中AlN在奧氏體區析出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。