CSP生产线冷轧供料变形制度

摘要

一种CSP生产线冷轧供料变形制度，属轧钢技术领域，用于解决CSP生产线冷轧供料降低成品晶粒度级别和屈服强度、提高延伸率的问题。构成包括粗轧机压下率、精轧机道次压下率和总压下率，改进后R1粗轧机道次压下率为48.5－50.3％。本发明针对CSP生产线冷轧供料的要求，通过大量对比试验并结合轧机实际工作能力找出优化的工艺参数，改进后在相同变形温度和变形速度条件下，提高R1粗轧机的压下率，使得粗轧时奥氏体再结晶充分，改善奥氏体形态，进而改善铁素体形态，从而有助于降低带钢屈服强度；提高R1粗轧机的压下率，还可减少精轧机总压下率和未再结晶区的累积压下率，使细化晶粒程度减轻，降低带钢屈服强度，提高延伸率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧钢工艺方法，特别是CSP生产线冷轧供料变形制度，属冶金轧钢

技术领域。

背景技术

轧钢是金属压力加工中的一种主要加工方法，通过轧制可使铸坯或钢锭产生永久变形。轧钢不仅能使铸坯或钢锭产生塑性变形，还可改变它们内部比较疏松多孔、晶粒组织粗大且不均匀、偏析较严重的现象。轧制过程中主要控制的工艺参数有变形制度、温度制度等，合理的制定这些工艺参数以获得所要求的晶粒及组织，可使钢材获得所需要的综合力学性能。

对于热轧带钢来说，变形制度主要指粗轧机的道次压下率及总压下率、精轧机的道次压下率和总压下率。CSP常规工艺生产低碳钢根据成品厚度不同，R₁粗轧机压下率一般为40～46％；由于粗轧机压下率偏小，使得精轧机的压下率偏大，造成成品晶粒偏细，屈服强度较高。对于CSP生产线生产冷轧供料，要求降低成品晶粒度级别达到粗化晶粒的目的，以降低屈服强度，提高延伸率，从而为后续工序的冷轧加工做好组织和性能准备。显然，按照常规工艺生产采用的变形制度是不合适的，需要通过优化参数，制定相应的变形制度，以满足CSP生产线冷轧供料组织和性能要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CSP生产线冷轧供料变形制度，该制度通过优化工艺参数达到降低成品晶粒度级别、降低屈服强度、提高延伸率，从而满足后续加工要求。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种CSP生产线冷轧供料变形制度，构成包括粗轧机道次压下率及总压下率、精轧机道次压下率和总压下率，其中，粗轧机为单道次轧制，其特别之处是：所述R1粗轧机(5)道次压下率为48.5％-50.3％。

上述CSP生产线冷轧供料变形制度，所述精轧机为六道次轧制，其中，精轧机F₁(9)道次压下率为43.2-54.5％，精轧机F₂(10)道次压下率为41.5-52.3％，精轧机F₃(11)道次压下率为35.7-44.7％，精轧机F₆(14)道次压下率为16.2-19％。

上述CSP生产线冷轧供料变形制度，所述精轧机F₄(12)和F₅(13)道次压下率由计算机自动分配，一般情况下，所述精轧机F₄(12)道次压下率为28.2-38.6％，精轧机F₅(13)道次压下率为23.1-30.5％。

上述CSP生产线冷轧供料变形制度，所述精轧机总压下率为：90.1％-95.4％。

本发明针对CSP生产线常规工艺生产低碳钢成品晶粒偏细，屈服强度较高，不利于冷轧加工的问题对变形制度进行了改进，通过对不同规格产品进行大量对比试验，并结合轧机的实际工作能力找出优化的冷轧供料轧制工艺参数，其主要改进为：相同的变形温度和变形速度条件下，提高R₁粗轧机的压下率，使得粗轧时奥氏体再结晶充分，改善奥氏体形态，进而改善铁素体形态，从而有助于降低带钢屈服强度；此外，提高R₁粗轧机的压下率，可以减少精轧机的总压下率，进而减少精轧机未再结晶区的累积压下率，使得细化晶粒的程度减轻，结果降低带钢屈服强度，提高延伸率。

附图说明

图1是CSP生产线设备布置示意图。

图中各标号为：1.连铸机；2.加热炉；3.除鳞机；4.立辊；5.R₁粗轧机；6.均热炉；7.事故剪；8.除鳞机；9.F₁精轧机；10.F₂精轧机；11.F₃精轧机；12.F₄精轧机；13.F₅精轧机；14.F₆精轧机；15.测量室；16.层流冷却；17.输出辊道；18.1^#卷取机；19.2^#卷取机。

具体实施方式

参看图1，本发明所述CSP生产线粗轧机5和精轧机9～14的设置如图。在CSP常规工艺生产中，根据低碳钢成品厚度的不同，R₁粗轧机5的压下率为40～46％，由于粗轧机压下率偏小，使得精轧机的压下率偏大，从而造成成品晶粒偏细，屈服强度偏高。本发明的主要改进在于，根据冷轧供料应适当降低带钢屈服强度，提高产品延伸率的要求，控制变形制度，其中主要是增加R₁粗轧机的压下率，这样即可以使奥氏体再结晶充分，改善奥氏体形态，进而改善铁素体形态，有助于降低屈服强度；又可以减少精轧机的总压下率，即减少精轧机未再结晶区的累积压下率，使得细化晶粒的程度减轻，其结果达到降低成品晶粒度级别，降低屈服强度，提高延伸率的目的。

精轧机总压下率与各道次压下率的量化关系如下：

ε_总＝1-(1-ε₁)(1-ε₂)(1-ε₃)(1-ε₄)(1-ε₅)(1-ε₆)式中ε_总为精轧机总压下率，ε₁～ε₆为各精轧机的道次压下率。

下面给出几个产品在其它工艺基本相同的条件下，R₁粗轧机不同压下率对比情况表：

表1：产品化学成分

  编号  C％  Si％  Mn％  P％  S％  Als％  1  0.06  0.02  0.29  0.007  0.009  0.0319  2  0.05  0.04  0.27  0.006  0.009  0.0627  3  0.04  0.05  0.27  0.009  0.004  0.0408  4  0.04  0.02  0.25  0.013  0.005  0.0308

表2：工艺参数

   编号   均热炉出炉钢   温℃  R₁粗轧机   压下率％  终轧温度   ℃  卷取温度   ℃  1  1062  50  860  630  2  1048  42.9  860  630  3  1050  50  860  630  4  1050  48.6  860  630

表3：力学性能

   编号    规格(mm)   屈服强度   (MPa)  抗拉强度   (Mpa)  延伸率   ％  1  2.75  300  390  42  2  3.5  320  405  42  3  3.0  295  385  44  4  3.0  300  385  43

表4：金相检验

  编号  规格(mm)  组织  晶粒度级别  1  2.75  F+P  8.5  2  3.5  F+P  9  3  3.0  F+P  8.5  4  3.0  F+P  8.5

从上表中可看出，1^#试样、2^#试样、3^#试样、4^#试样化学成分变化不大，工艺条件基本一样，不同的是2^#试样R1粗轧机压下率比其它3块试样小，结果2^#试样晶粒度级别为9级，其它3块试样晶粒度级别为8.5级；力学性能试验表明2^#试样抗拉强度和屈服强度明显高于其它3块试样。此外，可从金相照片上看出2^#试样组织照片中铁素体形态比其它三块试样组织照片中铁素体差。上述试验说明增加R₁粗轧机的压下率有助于成品带钢铁素体晶粒粗化，同时有利于改善其形态，使带钢屈服强度降低，延伸率提高。但是，受设备条件限制，R1粗轧机压下率不能无限制提高，综合设备情况考虑，将R1粗轧机压下率设定48.5％-50.3％是合适的。

随着粗轧机压下率提高，精轧机压下率也要做出相应调整，在精轧过程中，前面几架轧机轧制时带钢温度高，具备发生再结晶的条件；后面几架轧机轧制时带钢温度低，属于未再结晶轧制。为了达到降低成品晶粒度级别粗化晶粒，从而降低屈服强度，提高延伸率的目的，应尽量使变形前移，一方面使再结晶轧制时充分发生再结晶，改善相变前奥氏体形态，进而改善铁素体形态；另一方面减少未再结晶轧制过程中的应变累积，使得细化晶粒的程度减轻，以达到降低带钢屈服强度，提高延伸率的目的。因此，精轧机压下率从前到后递减。

以下给出几个压下率实施例：

   实施例   R₁机架   ％  精轧机总   压下率％  F₁机架   ％  F₂机架   ％  F₃机架   ％  F₄机架   ％  F₅机架   ％  F₆机架   ％  1  50.2  95.4  53.8  50.4  44.7  38.4  27.1  18.5  2  50.3  95.4  53.8  52.1  44.7  35.1  28.4  18.6  3  50.1  95.4  53.6  51.9  44.5  35.2  29.3  18.3  4  50.1  95.4  53.6  51.7  44.6  35.6  29.2  18.1  5  49.2  95.4  54.5  50.3  43.0  38.6  27.8  19.0  6  49.7  94.8  52.4  52.2  39.7  33.8  30.3  18.4  7  49.7  94.8  52.4  52.2  39.8  33.7  30.2  18.4  8  49.7  94.8  52.4  52.1  39.8  33.7  30.5  18.3  9  49.7  94.8  52.5  52.3  39.7  33.9  30.1  18.4  10  49.8  94.8  52.4  52.2  39.7  33.9  30.2  18.5  11  49.7  93.5  48.9  48.7  38.3  33.6  27.0  17.7  12  49.7  93.5  48.7  48.6  38.1  33.8  27.0  17.9  13  49.7  93.5  49.3  49.1  37.0  33.9  27.2  17.3  14  49.7  93.5  49.3  49.1  37.2  33.8  27.2  17.3  15  49.7  93.5  49.3  49.1  37.2  33.8  27.3  17.0  16  49.7  92.9  48.2  43.0  40.4  33.0  27.0  17.4  17  49.7  92.9  48.1  43.0  40.2  33.0  27.3  17.3  18  49.7  92.9  48.4  43.2  40.4  33.1  26.3  17.3  19  49.7  92.9  47.7  45.7  36.1  33.5  28.3  17.8  20  49.7  92.9  47.1  46.3  39.0  33.2  25.3  17.6  21  48.5  92.4  47.0  42.0  39.3  33.0  26.9  17.0  22  48.5  92.4  47.1  41.9  39.4  33.1  26.8  16.9  23  48.5  92.4  47.0  42.0  39.4  33.0  26.8  17.0  24  48.5  92.4  47.0  41.9  39.4  33.0  26.9  17.0  25  48.5  92.4  47.1  42.0  39.4  33.0  26.9  16.9  26  49.8  90.9  44.4  42.7  36.8  28.9  23.7  16.8  27  48.5  91.1  45.9  42.3  36.1  29.4  24.7  16.2  28  48.5  91.1  43.7  42.7  37.9  29.5  24.3  17.1  29  48.5  90.4  43.6  41.9  36.0  28.4  23.3  16.4  30  49.7  90.1  43.2  41.5  35.7  28.2  23.1  16.4