一种免退火型中高碳钢板制造工艺

摘要

本发明涉及一种免退火型中高碳钢板制造工艺，属于轧钢工艺技术领域。技术方案是：包含加热炉加热、立辊轧制、粗轧除鳞、粗轧轧制、中间冷却、--精轧除鳞、精轧轧制、层流冷却、卷取机卷取和集中堆冷工序，所述的中间冷却工序，在板坯进行粗轧轧制工序之后，进--精轧除鳞工序之前，通过冷却装置对板坯进行冷却，冷却装置的冷却能力使板坯降温至840℃以下。本发明的有益效果：所生产的产品断后伸长率明显上升，产品硬度降低了7.2-21%，其组织中铁素体比例占60%以上，铁素体晶粒适当粗化，珠光体团小而分散，珠光体中的渗碳体片变薄、变碎并部分粒状化。由于具有较低的硬度和较高的塑性，可以免除轧制之后的退火工序，达到在线软化的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种免退火型中高碳钢板制造工艺，属于轧钢工艺技术领域。 

背景技术

由于中高碳钢板主要用于制造刃具及五金工具件，在产品深加工过程中，普遍出现材料硬度过高，深加工变形困难，加工设备磨损大等问题。一般认为球化退火为降低中高碳钢硬度的最好工艺手段，但是伴随而来的是生产成本增加，生产周期倍增，以及热处理过程中质量难以保证等问题，本领域急需一种能够免除退火工序并且能够使中高碳钢板硬度降低的生产工艺。 

发明内容

本发明目的是提供一种免退火型中高碳钢板制造工艺，在其热轧生产过程中，在线使中高碳钢板直接获得软化，从而省去热轧后的退火工序，避免退火工序导致钢板的表面脱碳，有利于稳定制品质量，并可节约能源，降低成本，减少环境污染，解决背景技术存在的上述问题。 

本发明的技术方案是：一种免退火型中高碳钢板制造工艺，包含加热炉加热、粗轧除鳞、粗轧轧制、中间冷却、--精轧除鳞、精轧轧制、层流冷却、卷取机卷取和集中堆冷工序，所述的中间冷却工序，在板坯进行粗轧轧制工序之后，进--精轧除鳞工序之前，通过冷却装置对板坯进行冷却，冷却装置的冷却能力使板坯降温至840℃以下。 

所述的粗轧轧制工序：粗轧机具备大功率压下能力，压下率达到65%以上，从而有效降低精轧机的轧制负荷，缓解精轧机组的压力；所述的精轧轧制工序：精轧阶段采用两相区轧制甚至铁素体区轧制，依靠形变诱导相变原理，一方面增加组织中铁素体的比例，细化铁素体晶粒，另一方面使过冷奥氏体中的碳浓度提高，位错和亚结构密度增加；精轧机具备高速连轧的能力，精轧末机架通钢秒流量不低于20m²/s，减少温降，完成轧制。 

各工序工艺参数如下： 

（1）加热炉加热工序：板坯加热遵循加热-均热-保温制度，加热温度1000～1150℃，保温1小时，保证板坯加热均匀，无明显黑斑，通长方向、坯宽方向上温差不超过30℃；

（2）立辊轧制、粗轧除鳞、粗轧轧制：粗轧前投入侧导板和立辊轧制，轧制力50～100t；粗轧前除鳞水压力大于30Mpa； 

（3）精轧除鳞、精轧轧制：使用PC板形控制凸度≤100μm，平直度≤50I；精轧减少温降，保证轧制速度，终轧温度控制在740℃以上；精轧前除鳞水压力大于30MPa；

（4）层流冷却：精轧后进入层流冷却段，冷速控制在10～15℃/s，带钢头部5米不冷却，并开启侧喷进行层冷辊道的边部吹扫；

（5）卷取机卷取：冷却完毕进入卷取机进行卷取成卷，卷取温度650～700℃；

（6）集中堆冷工序：卷取完毕后集中堆放，保证钢板在Ar1温度附近保温时间，使过冷奥氏体转变后的珠光体中的渗碳体片变薄、变碎并部分粒状化，实现材质在线软化。

本发明的有益效果：所生产的产品断后伸长率明显上升，产品硬度降低了7.2-21%，其组织中铁素体比例占60%以上，铁素体晶粒适当粗化，珠光体团小而分散，珠光体中的渗碳体片变薄、变碎并部分粒状化。由于具有较低的硬度和较高的塑性，可以免除轧制之后的退火工序，达到在线软化的目的。 

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步说明。 

实施例1：钢厂精炼合格钢水，连铸成72*1500mm板坯，化学成分是C:0.48%，Si:0.22%，Mn:0.70%，P:0.012%，S:0.007%，Als:0.020%，余量为Fe；连铸坯加热采用230m隧道式加热炉，加热温度1080℃，钢坯出炉后经粗轧除鳞进入2架粗轧机，粗轧总压下率65%，粗轧后经中间冷却降温至830℃，经精轧除鳞后进入5架精轧机进行轧制，成品厚度5.0mm，精轧完成后立即进入层流冷却段降温至680±20℃进行卷取，成卷后堆冷。化学成分列于表1，工艺参数列于表2，成品力学性能和硬度见表3。 

实施例2：钢厂精炼合格钢水，连铸成72*1250mm板坯，化学成分是C:0.49%，Si:0.20%，Mn:0.72%，P:0.010%，S:0.006%，Als:0.022%，余量为Fe；连铸坯加热采用230m隧道式加热炉，加热温度1090℃，钢坯出炉后经粗轧除鳞进入2架粗轧机，粗轧总压下率65%，粗轧后经中间冷却降温至840℃，经精轧除鳞后进入5架精轧机进行轧制，成品厚度5.0mm，精轧完成后立即进入层流冷却段降温至680±20℃进行卷取，成卷后堆冷。化学成分列于表1，工艺参数列于表2，成品力学性能和硬度见表3。 

实施例3：钢厂精炼合格钢水，连铸成72*1500mm板坯，化学成分是C:0.51%，Si:0.25%，Mn:0.72%，P:0.010%，S:0.008%，Als:0.024%，余量为Fe；连铸坯加热采用230m隧道式加热炉，加热温度1070℃，钢坯出炉后经粗轧除鳞进入2架粗轧机，粗轧总压下率65%，粗轧后经中间冷却降温至810℃，经精轧除鳞后进入5架精轧机进行轧制，成品厚度4.5mm，精轧完成后立即进入层流冷却段降温至680±20℃进行卷取，成卷后堆冷。化学成分列于表1，工艺参数列于表2，成品力学性能和硬度见表3。 

表1 

表2

表3

通过免退火轧制工艺生产的中高碳钢板，组织中渗碳体实现了部分粒状化，钢板硬度由常规轧制的93-105HRB下降到80-85HRB。下降幅度达到7.2-21%。