[發明專利]基于TSCR動態變規程提高材料低溫韌性的方法

有效

• 申請號: 201811288025.0
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109482647B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 彭艷;劉才溢;王雙檑;崔金星;張敏;楊彥博
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B1/46
• 分類號: B21B1/46;B21B37/74;B21B45/02;B21B15/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 孫建

本發明公開一種基于TSCR動態變規程提高材料低溫韌性的方法，精軋機組進行“5?1”動態變規程過程中、過程后，啟動在線回火，將精軋機組“5?1”動態變規程與在線回火相結合，短時間內對材料的顯微組織產生顯著影響，能夠有效利用軋后帶材余熱余壓等余能資源，在低溫余熱階段與在線回火相結合，自由控制組織相變、簡化生產工藝及節約能耗，達到最佳的強韌性匹配，促進低溫余熱等二次能源的綜合利用，達到節能降耗、環境保護的目的。同時，可以建立鋼鐵企業與用戶戰略合作機制，促進鋼鐵企業由生產商向服務商的轉變，促進區域制造企業加快產業升級，實現軋制工藝與熱處理技術的聯合重組，在工業應用中具有很大的前景。

技術領域

本發明屬于鋼鐵材料工程領域，涉及一種提高材料低溫韌性的方法，特別是一種基于TSCR動態變規程提高材料低溫韌性的方法。

背景技術

鋼鐵工業作為國民經濟發展水平和經濟實力的重要標志，正面臨著產能與資源供給、能源消耗、環境負荷之間的矛盾所帶來的巨大挑戰。各大生產企業不斷采用新工藝、新技術，經濟地生產高強度、高塑性、高韌性、長壽命的鋼鐵材料。

由此催生了薄板坯連鑄連軋技術TSCR升級，TSCR技術被譽為國際鋼鐵工業發展中的“第三次技術革命”，第三代TSCR技術ESP無頭軋制工藝流程如圖1所示，連鑄→粗軋機組→擺式剪→感應加熱→除鱗箱→精軋機組→層流冷卻→卷曲。

無頭軋制技術相比于傳統熱連軋工藝，具有高附加值、低能耗、低排放的優勢。生產薄規格熱軋板可替代同等厚度冷軋鋼板，可實現“以熱代冷”、“以薄代厚”。由于第三代TSCR生產線實現了連鑄與軋線的剛性連接，犧牲了系統柔性，如ESP軋機單次在線時間長，這就導致軋輥磨損增加，需要頻繁更換軋輥，精軋機組換輥期間，上游連鑄無法進行，生產被迫停止。由此引出第三代TSCR動態變規程策略。

正常第三代TSCR無頭軋制生產時，五機架精軋機投入使用，當工作的某一機架軋輥磨損嚴重，需要更換時，啟動動態變規程換輥策略，換輥軋機直接退出軋制并進行在線不停機換輥，在換輥過程中，由于軋件存在楔形區，并且精軋機組工作軋機發生變化，由原有五機架精軋機組變為四機架精軋機組，所以存在軋件幾何形狀、軋機運行裝備的變化，保證軋件幾何形狀平穩過渡和軋機裝備瞬態穩定切換，此種技術為“5-1”動態變規程技術，該技術解決了ESP無頭軋制生產中由于頻繁換輥導致的停機問題，實現不停機在線更換軋輥。

目前第三代TSCR工藝生產高強鋼采用奧氏體區軋制，在精軋機組在線換輥過程中存在的換輥機架的撤出，原有精軋機組五機架軋制通過“5-1”動態變規程換輥策略變為四機架軋制，由于精軋機組工作軋機數量減少，以及每個軋機的壓下規程不同，導致四機架精軋機組軋后帶材產品微觀組織分布不均勻，難以在強度、韌塑性以及鋼板平坦度等性能指標上達到要求的結果，需要進行離線回火后進行深加工，軋制后的帶材采用離線回火熱處理的方式來達到強度等級要求和綜合力學性能穩定，通過將軋制線上經過層流冷卻卷曲后的帶材離線轉到另一條熱處理生產線，通常為不同企業或不同車間進行離線回火處理，來調控帶材微觀組織結構以及碳氮化物的析出行為等。由于鋼鐵原料經過多重加工，從原料到成品的制備，由于傳統回火工藝需要進行長時間的加熱保溫，并且消耗大量能源，各大生產企業在生產高強鋼過程中為了提高鋼材的強度，不斷提高軋后鋼材的韌塑性，滿足要求的產品性能，近年來，國內外出現了許多金屬材料在使用時發生脆性斷裂事故的例子，主要是在海洋平臺、建筑等領域。經過相關專家研究表明，金屬材料在低溫條件下使用過程中，當趨于某個溫度閾值，材料的低溫韌性會迅速下降，很容易發生脆性斷裂現象，由于材料脆性的因素而導致高強度帶材無法充分被利用。第三代TSCR工藝生產高強鋼會產生大量的余熱余壓等余能資源，推進鋼鐵企業的二次能源回收利用，在低溫余熱階段與在線回火相結合，可以達到節能降耗、環境保護的目的，開發一種基于TSCR動態變規程提高材料低溫韌性的方法具有重要的現實意義和實用價值。

發明內容

具體而言，本發明提供一種基于TSCR動態變規程提高材料低溫韌性的方法，連鑄→粗軋機組→擺式剪→感應加熱→除鱗箱→精軋機組→層流冷卻→在線回火→卷曲。