一种中厚钢板缓冷工艺的制作方法
【专利摘要】一种中厚钢板缓冷工艺，对于采用非热机械轧制工艺即非TMCP工艺生产的中厚钢板：其缓冷工艺为：厚度30～100mm钢板，轧制后冷床空冷至表面温度300～400℃，然后下线缓冷，缓冷开始时钢板表面温度300～400℃，缓冷结束时表面温度控制在200℃以上。本发明根据不同工艺和厚度规格的钢板的氢扩散和氢致裂纹敏感性特征，确定了易产生氢致开裂的温度区间，并据此优化了原有的缓冷工艺，有效提高了中厚板超声波探伤合格率。
【专利说明】一种中厚钢板缓冷工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于中厚钢板缓冷工艺，特别涉及一种厚度为20?100mm的中厚钢板缓 冷工艺，有效防止氢致开裂的产生，使用于管线钢、容器钢、船板钢、锅炉钢等中厚钢板的生 产。
【背景技术】
[0002] 中厚板是国家现代化建设必不可少的重要钢材品种之一，广泛用于大口径油/气 输送管线、造船、电站锅炉、压力容器、机械制造、桥梁、石油、化工、交通及军工等行业和部 门，上述行业和部门对中厚板产品的品种、规格、性能及质量等均有较高要求。
[0003] 随着中厚板生产线工艺、设备、自动化装备水平的提高，高附加值专用板的生产比 例越来越大，在这部分高附加值产品中，有些是需要严格控制氢含量的钢种（如高强钢、管 线钢等），除氢工艺的配置及选择在一定程度上便成为该工艺技术的关键。
[0004] 通常这些高附加值厚板都需要经过超声波探伤检验内部的质量缺陷，从而优选出 高质量的钢板。但中厚板探伤合格率时有波动，有时甚至会出现大批钢板探伤不合格现象， 不仅影响公司经济效益，而且影响生产周期和合同完成，造成用户抱怨并进一步影响市场 销售，同时也制约了新产品开发步伐。因此，尽快改善钢板质量，提高探伤合格率已是当务 之急。影响厚板超声波探伤结果的因素主要有氢致裂纹、夹杂物、疏松等，其中氢致裂纹是 主要因素之一，一方面氢致裂纹容易形成批量，另一方面氢致裂纹的形成有滞后性，更为隐 蔽、危害性更大。
[0005] 厚板中的氢主要在冶炼和连铸过程中产生的，氢进入钢液后，在铸坯凝固的过程 中，随着温度的降低，氢在钢中的溶解度不断降低。铸坯在逐渐冷却过程中，部分氢逐渐向 外扩散，而部分氢仍以原子状态过饱和地固溶在钢中。当铸坯或轧后钢板温度进一步下降， 氢原子扩散动能不足，将沉淀聚集到钢坯心部的缩孔、疏松以及夹杂物等缺陷处，结合成分 子氢，使得中厚板（或某些部位）中氢含量过高，对周围的金属有较大的压力，从而形成氢 致开裂，乳后钢板中的残余应力也会吸附氢原子并诱导产生氢致开裂。
[0006] 为了降低轧制后厚板中的氢含量，提高探伤合格率，目前主要采用缓冷的方式使 氢原子扩散溢出。但由于中厚板中氢扩散规律很难复杂，且形成氢致开裂的时间和位置很 难确定，因此缓冷工艺的制定就显得非常复杂。而目前的常用厚板缓冷工艺比较单一（见 表1所示），主要存在以下几个问题：
[0007] -是未规定缓冷开始时的表面温度下限，过低的缓冷起始温度会导致氢扩散动能 偏低而无法溢出钢板表面，影响缓冷效果；
[0008] 二是缓冷时间也没有根据钢板工艺和厚度进行调整，厚规格钢板氢扩散途径远， 相应也需要更长的缓冷扩散时间；
[0009] 三是TMCP工艺生产的钢板，虽然由于生产工艺的原因起始缓冷温度比较低，但由 于微观组织中第二相和位错等氢陷阱很多，在同等氢含量下不容易产生氢致裂纹，因此原 缓冷工艺规定的缓冷厚度下限显得有些矫枉过正，降低了生产效率。
[0010] 四是未规定缓冷结束时的温度下限，当温度低于200°C时，氢原子扩散动能严重不 足而倾向于沉淀结合成氢分子，缓冷过程中如果温度过低会严重影响缓冷效果。
[0011] 表1原厚板常用缓冷工艺（厚度< 100mm且有超声波探伤要求）
[0012]
【权利要求】
1. 一种中厚钢板缓冷工艺，其包括： 对于采用非热机械轧制工艺即非TMCP工艺生产的中厚钢板： 钢板厚度T :30 < T彡60mm，其缓冷工艺为：第一阶段：钢板冷床空冷至表面温度 300°C?400°C;第二阶段：下线堆垛缓冷，缓冷起始钢板表面温度300°C?400°C，缓冷持续 时间24小时以上，缓冷结束时钢板表面温度200°C以上； 钢板厚度T :60 < T彡75mm，其缓冷工艺为：第一阶段：冷床空冷至表面温度30(TC? 400°C ;第二阶段：下线保温箱缓冷，缓冷起始钢板表面温度300°C?400°C，缓冷持续时间 36小时以上；缓冷结束时钢板表面温度200°C以上； 钢板厚度T :75 < T < 100mm，其缓冷工艺为：第一阶段，冷床空冷至表面温度300°C? 400°C ;第二阶段，下线密封坑缓冷，缓冷起始钢板表面温度300°C?400°C，缓冷持续时间 36小时以上；缓冷结束时钢板表面温度200°C以上； 对于采用热机械轧制工艺即TMCP工艺生产的中厚钢板，如用于管线钢，钢板厚度T: T彡20mm，轧制后在冷床入口处即下线堆垛缓冷，缓冷起始钢板表面温度300°C?400°C;缓 冷持续时间24小时以上；缓冷结束时钢板表面温度200°C以上； 如用于非管线钢，钢板厚度T :T > 30mm，其缓冷工艺为：乳制后在冷床入口处即快速下 线堆垛缓冷，缓冷起始钢板表面温度300°C?400°C ;缓冷持续时间24小时以上；缓冷结束 时钢板表面温度200°C以上。
【文档编号】C21D1/84GK104250681SQ201310257307
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】石云峰, 黄贞益, 吴扣根, 侯清宇, 陈富强, 付真荣 申请人:宝山钢铁股份有限公司, 安徽工业大学