專利名稱：一種工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軋鋼工藝技術領域，尤其涉及一種工程機械用厚規(guī)格超高強度鋼板的控制冷卻方法。
背景技術：
目前，工程機械領域的發(fā)展趨勢是使用越來越多的高強度、超高強度焊接結構鋼， 并要求超高強度鋼板兼具成本低、焊接性能良好、低溫沖擊韌性高等特點。由工藝流程所決定，國內的中厚板生產廠普遍采取的是軋機——層流冷卻裝置-矯直機的設備布置形式 (當然國內也有不到10家安裝了超快速冷卻裝置或在線淬火裝置，但一般是采用層流冷卻裝置進行生產)，因此在高強度厚板應用領域，對于強度級別在550MPa以上的，國內的中厚板生產線均采取控制冷卻-熱矯直的生產方法。這種生產方法對于厚度在40mm以上的高強度工程機械用鋼板存在冷卻設備能力不足，鋼板熱交換不完全，鋼板上下表面溫度不均勻等先天缺陷，從而反映到鋼板質量上則是板型不良和性能合格率不穩(wěn)定。為克服上述缺陷，國內部分中厚板生產線采用離線淬火+回火的方法進行處理和彌補，然而由于該方法生產工藝及工序多，能源消耗大，生產成本高，因此使用的范圍有限， 尤其是大生產使用的規(guī)模并不大。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的旨在提供一種加工方式簡單，能源消耗小，生產成本低，能獲得良好的組織、性能和板形、質量的工程機械用厚規(guī)格超高強度鋼板的控制冷卻方法。為此，本發(fā)明所采取的解決方案是一種工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法，其特征在于，采用先矯直、后冷卻的工藝次序，并根據(jù)鋼板厚度不同，采取不同的冷卻路徑和冷卻速率，其具體方法是對于鋼板厚度> 40mm < 60mm的，采用矯直+逆向層流冷卻的工藝路線；即鋼板先進行矯直，然后再逆行從矯直機反向矯直，出矯直機后的鋼板尾部直接先進層流冷卻裝置進行冷卻；對于鋼板厚度> 60mm < 80mm的，采用矯直+正向層流冷卻的工藝路線；即鋼板先進行矯直，然后逆行從矯直機反向矯直、層流冷卻裝置空過返回，再正向運行使鋼板頭部先進層流冷卻裝置進行冷卻；對于鋼板厚度彡80mm < IOOmm的，采用矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線；即鋼板先進行矯直，然后逆行依次從矯直機反向矯直、層流冷卻裝置及快速冷卻裝置空過返回，再正向運行使鋼板頭部先進行超快速冷卻，再進行空冷，最后進行層流冷卻。在矯直+逆向層流冷卻工藝路線中，逆向層流冷卻速率為17 22°C /s。在矯直+正向層流冷卻工藝路線中，正向層流冷卻速率為5 15°C /s。在矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線中，正向超快速冷卻速率為30 40°C /s。在矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線中，空氣冷卻的時間為2 4s0在在矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線中，層流冷卻速率為 5 10°C /s。本發(fā)明的有益效果為由于本發(fā)明根據(jù)厚規(guī)格鋼板的特點，采用先矯直、后冷卻的工藝次序，并根據(jù)鋼板厚度不同，采取不同的冷卻路徑和冷卻速率，達到先釋放鋼板內部軋制后產生的變形應力， 保證了鋼板的平直度。采用矯直+逆向層流冷卻的工藝，相對縮短了矯直與冷卻的間隔時間，且改變了鋼板的冷卻次序；采用矯直+正向層流冷卻工藝，在不改變鋼板頭尾冷卻次序的前提下，相對延長了矯直與冷卻的間隔時間；而矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線，在延長矯直與冷卻間隔時間的同時，又實行了快冷、空冷和層流結合的冷卻方式，有效控制了鋼板的板型和組織性能，保證鋼板入水溫度滿足相變要求，對處于硬化狀態(tài)的奧氏體箱變過程進行控制，進一步細化了鐵素體晶粒，并通過相變強化得到貝氏體等強化相，從而進一步改善鋼板的組織結構，保證了鋼板性能的均勻和穩(wěn)定。本發(fā)明方法簡單易行，便于操作和掌握，能源消耗小，生產成本低，無需任何投資，便可立見成效
具體實施例方式實施例1:軋后鋼板厚度為50mm，采用矯直+逆向層流冷卻的工藝路線。鋼板先進入矯直機進行熱矯直，然后再逆行從矯直機反向矯直，出矯直機后的鋼板尾部直接進入層流冷卻裝置進行冷卻，逆向層流冷卻速率為20°C /s。實施例2 軋后鋼板厚度70mm，采用矯直+正向層流冷卻的工藝路線。鋼板先進矯直機矯直，然后再逆行從矯直機反向矯直、層流冷卻裝置空過返回，再正向運行使鋼板頭部先進層流冷卻裝置進行冷卻，正向層流冷卻速率為10°c /S。實施例3 軋后鋼板厚度85mm，采用矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線。鋼板先進行矯直，然后逆行依次從矯直機、層流冷卻裝置及快速冷卻裝置空過返回，再正向運行，使鋼板頭部先進行冷卻速率為40°C /s的超快速冷卻，然后空冷&后，再以 IO0C /s的層流冷卻速率進行層流冷卻。實施例4 軋后鋼板厚度95mm，采用矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線。鋼板先進行矯直，然后逆行依次從矯直機、層流冷卻裝置及快速冷卻裝置空過返回，再正向運行，使鋼板頭部先進行冷卻速率為30°C/s的超快速冷卻，然后空冷如后，再以 5°C /s的層流冷卻速率進行層流冷卻。
權利要求
1.一種工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法，其特征在于，采用先矯直、后冷卻的工藝次序，并根據(jù)鋼板厚度不同，采取不同的冷卻路徑和冷卻速率；其具體方法是對于鋼板厚度> 40mm < 60mm的，采用矯直+逆向層流冷卻的工藝路線；即鋼板先進行矯直，然后再逆行從矯直機反向矯直，出矯直機后的鋼板尾部直接先進層流冷卻裝置進行冷卻；對于鋼板厚度> 60mm < 80mm的，采用矯直+正向層流冷卻的工藝路線；即鋼板先進行矯直，然后逆行從矯直機反向矯直、層流冷卻裝置空過返回，再正向運行使鋼板頭部先進層流冷卻裝置進行冷卻；對于鋼板厚度> 80mm < IOOmm的，采用矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線；即鋼板先進行矯直，然后逆行依次從矯直機反向矯直、層流冷卻裝置及快速冷卻裝置空過返回，再正向運行使鋼板頭部先進行超快速冷卻，再進行空冷，最后進行層流冷卻。
2.根據(jù)權利要求1所述的工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法，其特征在于，在矯直+正向層流冷卻工藝路線中，逆向層流冷卻速率為17 22°C /s。
3.根據(jù)權利要求1所述的工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法，其特征在于，在矯直+正向層流冷卻工藝路線中，正向層流冷卻速率為5 15°C /s。
4.根據(jù)權利要求1所述的工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法，其特征在于，在矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線中，正向超快速冷卻速率為30 40 0C /s。
5.根據(jù)權利要求1所述的工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法，其特征在于，在矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線中，空氣冷卻的時間為2 如。
6.根據(jù)權利要求1所述的工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法，其特征在于，在矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線中，層流冷卻速率為5 10°C /s。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工程機械用厚規(guī)格鋼板的控制冷卻方法，采用先矯直、后冷卻的工藝次序，并根據(jù)鋼板厚度H不同，采取不同的冷卻路徑和冷卻速率，對于40mm≤H＜60mm的，采用矯直+逆向層流冷卻的工藝路線；對于60mm≤H＜80mm的，采用矯直+正向層流冷卻的工藝路線；對于80mm≤H＜100mm的，采用矯直+正向超快速冷卻+空氣冷卻+層流冷卻的工藝路線。使鋼板內的變形應力得到釋放，保證鋼板的平直度，有效控制了鋼板的板型，細化了鐵素體晶粒，改善鋼板的組織結構，保證了鋼板性能的均勻和穩(wěn)定。本發(fā)明方法簡單易行，便于操作，能源消耗小，生產成本低，無需任何投資，便可立見成效。
文檔編號C21D8/02GK102409149SQ20101029177
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月26日 優(yōu)先權日2010年9月26日
發(fā)明者孫明君, 王勇, 王小強, 王超, 蘇萬濤, 陳軍平, 韓鵬, 黃松 申請人:鞍鋼股份有限公司