一种优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法与流程

本发明涉及棒材轧制领域，具体涉及一种优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法。

背景技术：

1、直径50-200mm大规格棒材轧后的冷却速度缓慢，直径方向和长度方向温度不均匀现象严重，大部分需要缓慢冷却才能够保证产品最终的性能均匀性。但是由于缓冷过程中便于吊运，通常伴随吊具一起进入缓冷设施，常常引起棒材的直线度不能满足下游客户的要求。

2、目前国内优特钢企业保证直线度的主要技术措施有：(1)通过轧后矫直等离线精整措施来保证产品的直线度，这样一方面增加了生产设备、材料和人力消耗，延长了交货周期，另一方面矫直过程也会带来矫痕、表面应力等次生缺陷，大幅增加了优特钢企业的生产成本；(2)通过冷床加盖保温罩保温和冷床具有旋转矫直功能，实现对钢材组织的控制和直线度保证，这样又会延长保温时间，大幅降低了小时产量。

3、近年来，机加工行业向着自动化、高速化、精密化、复杂化、智能化方向发展，机加工企业对于钢材尺寸精度、弯曲度、切削性能等性能指标的要求也越来越高。以直径50-200mm大规格棒材为例，其中塑性长条状夹杂物、片状珠光体组织有利于促使机加工时形成小而短的卷曲形断屑，从而易于排除，减少刀具磨损，降低加工表面粗糙度，提高刀具寿命；而选择合适的硬度范围也非常重要，硬度过高，容易断屑但加剧刀具磨损，硬度过低，易于切削但会造成粘刀与不断屑。

4、因此，进一步优化和调整热轧棒材生产加工工序，实现最优过冷度和温度组合条件下对材料组织的控制，提升热轧普通棒材直线度、成材率，降低成本和提高产品竞争力的成为迫切的要求。

技术实现思路

1、为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法。

2、为达到上述目的，本发明的优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法，所述的工艺包括下述步骤：

3、加热步骤，将棒材采用步进式加热炉加热；

4、轧制步骤，将加热后的棒材利用轧机全线进行连续无扭轧制，开轧温度1050～1200℃，终轧温度900～1000℃；

5、高温缓冷步骤，将轧制后棒材上缓冷冷床；其中，上冷床温度750～850℃，冷床上设置保温罩，在冷床高温缓冷区冷却至480-550℃，冷却速率0.06-0.20℃/s，冷却时间28-85min；

6、冷床低温空冷和缓冷坑缓冷步骤，在冷床低温空冷区冷却至300-360℃，然后下线，进入缓冷坑堆垛缓冷方式将棒材冷却至室温。

7、进一步的，所述棒材成品的直径在φ40-200mm。

8、进一步的，所述的轧机包括开坯机1架，精轧机10架，减定径轧机3-4架。

9、进一步的，在轧制步骤后还包括进入编组台架编组后输送至定尺剪处剪切的步骤。

10、本发明通过全流程温度控制，实现最优过冷度和温度组合条件下对材料组织的控制，实施的温度控制路径图见图1中(5)所示路径。

11、本发明的有益效果为：

12、本发明通过对棒材生产过程中加热、轧制、冷却等工序的控制，改善棒材内部组织类型、降低内应力，从而达到改善棒材直线度的目的。

13、采用本发明生产的棒材弯曲度可控制在2.5mm/m以下，避免了因钢材弯曲度超标造成的降级、判废等生产损失，节约了矫直成本。

14、采用本发明生产的中典型钢种高碳合金钢(如42crmoa等)棒材热轧态组织以铁素体-珠光体为主，晶粒度8-10级，带状组织≤1.5级，热轧态硬度210-240hb，截面径向硬度偏差≤10hb。

15、采用本发明生产的棒材具有良好的弯曲度指标、均匀性的组织，在后续加工过程中降低表面硬度，减少加工过程中的事故和成本，降低事故裂纹，提高了用户产品加工效率和合格率。本发明简单易行，生产成本低廉，质量控制稳定，推广前景广阔。

技术特征：

1.一种优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法，其特征在于，所述的工艺包括下述步骤：

2.如权利要求1所述的优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法，其特征在于，所述棒材成品的直径在φ40-200mm。

3.如权利要求1所述的优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法，其特征在于，所述的轧机包括开坯机1架，精轧机10架，减定径轧机3-4架。

4.如权利要求1所述的优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法，其特征在于，在轧制步骤后还包括进入编组台架编组后输送至定尺剪处剪切的步骤。

技术总结
本发明公开一种优特钢棒材提高直线度和降低表面硬度的冷却方法。包括下述步骤：加热步骤，将棒材采用步进式加热炉加热；轧制步骤，将加热后的棒材利用轧机全线进行连续无扭轧制，开轧温度1050～1200℃，终轧温度900～1000℃；高温缓冷步骤，将轧制后棒材上缓冷冷床；其中，上冷床温度750～850℃，冷床上设置保温罩，在冷床高温缓冷区冷却至480‑550℃，冷却速率0.06‑0.20℃/s，冷却时间28‑85min；冷床低温空冷和缓冷坑缓冷步骤，在冷床低温空冷区冷却至300‑360℃，然后下线，进入缓冷坑堆垛缓冷方式将棒材冷却至室温。本发明可有效改善优特钢棒材弯曲度，同时会带来优特钢棒材热轧态硬度和组织的显著改善。

技术研发人员：陈志强,方实年,卢勇,张焰,蒲春雷,谷青林,徐勇,朱凤泉
受保护的技术使用者：中冶华天工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13