一种高强度Q420B制管用热轧带钢的生产方法与流程

本发明属于冶金，特别涉及一种高强度q420b制管用热轧带钢的生产方法。

背景技术：

1、q420b是低合金高强度钢的一种，具有高强度、高韧性、耐磨性、抗疲劳性、抗冲击性、易加工性、良好的耐磨性、可焊性和机械性能的特点，而且具有可减轻结构重量，降低施工成本的特点，是一种低碳环保型材料，q420b管材广泛应用于建筑、铁路、汽车、船舶、石油、化工、电站及工程机械等国民经济和国防建设的诸多领域。如脚手架、矿山机械管、液压支架、港口机械管、桥梁结构管等。

2、生产q420b管材的原料热轧带钢需要添加不同种类合金，才能使力学性能合格，这样必然导致q420b生产成本增加，降低企业利润，不利于在市场中竞争。为了使产品质量满足用户需求，同时实现产品降本增效，需要对化学成分和生产工艺进行优化。

技术实现思路

1、针对背景技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种高强度q420b制管用热轧带钢的生产方法。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种高强度q420b制管用热轧带钢的生产方法，包括以下步骤：s1、选择制管用热轧带钢；s2、连铸坯热送；s3、连铸坯加热；s4、炉后高压水除鳞；s5、中间坯空冷；s6、粗轧及粗除鳞；s7、精轧、精除鳞、机架间水冷却；s8、层流冷却；s9、卷取。

4、作为优选的技术方案，s1中以质量百分比含量计，热轧带钢包括以下化学成分：c：0.15-0.19％，si≤0.15％，mn：0.75-0.90％，alt：0.02 -0.04％；ti：0.04-0.06％，p≤0.025％，s≤0.020％，其余为fe和杂质；

5、作为优选的技术方案，s2中连铸坯采用热送工艺，连铸坯温度550-800℃。

6、作为优选的技术方案，s3中加热炉采用三段式加热，预热段温度：850-1150℃，加热段温度：1150～1250℃，均热段温度1200～1250℃，所述加热的时间为70～100min，空燃比控制在0.60-0.70；

7、加热炉采用煤气、空气双蓄热方式，煤气为高炉、转炉混合气，煤气热值800-1000kcal/nm3。

8、作为优选的技术方案，s4中炉后采用高压水除鳞，除鳞压力≥16mpa。

9、作为优选的技术方案，s5中中间坯在中间辊道上自然冷却，温降控制在10-30℃。

10、作为优选的技术方案，s6中粗轧连续轧制工艺为：粗轧开轧温度1080-1150℃；平轧5道次，单道次压下率20-40％；总压下率：80.6-85.6％；具体的：第一道次变形量34.4～34.6％；轧制力4300～5020kn，轧制速度0.41～0.42m/s；第二道次变形量34.0～34.8％；轧制力4270～4800kn，轧制速度0.63～0.64m/s；第三道次变形量27.5～32.7％；轧制力4100～4550kn，轧制速度0.91～0.96m/s；第四道次变形量24.8～31.1％；轧制力3550～3750kn，轧制速度1.28～1.29m/s；第五道次变形量26.9～28.3％；轧制力3700～3900kn，轧制速度1.70-1.90m/s；立轧3道次，道次压下量：≤40mm；s6中粗轧在1立后采用高压水除鳞，除鳞压力≥15mpa。

11、作为优选的技术方案，s7中精轧开轧温度为940-1000℃，终轧温度为800～850℃；精轧平轧工作辊采用负凸度辊型轧制，凸度值为-0.05mm～-0.15mm；精轧平轧单道次压下率：10-40％；总压下率：76.9-92.9％；精轧终轧速度8.0-13.0m/s；具体的：精轧采用连续轧制，根据规格的不同，平轧8-9道次；第一道次变形量26.5～36.8％，轧制力4150～5450kn，轧制速度1.1～1.8m/s；第二道次变形量25.5～31.4％，轧制力4300～5720kn，轧制速度1.6～2.4m/s；第三道次变形量22.0～37.2％，轧制力2600～3620kn，轧制速度2.4～3.2m/s；第四道次变形量17.6～32.6％，轧制力2500～3620kn，轧制速度3.3～4.7m/s；第五道次变形量14.0～19.3％，轧制力2250～2920kn，轧制速度4.4～5.5m/s；第六道次变形量10.1～11.3％，轧制力2100～2970kn，轧制速度5.9～6.4m/s；第七道次变形量10.5～15.8％，轧制力1870～2650kn，轧制速度7.1～7.2m/s；第八道次变形量10.6～15.0％，轧制力1620～2300kn，轧制速度8.1～8.3m/s；第九道次变形量0～10.5％，轧制力0～2150kn，轧制速度0～9.5m/s；立轧2道次，道次压下量：≤20mm；精轧在1立后采用高压水除鳞，除鳞压力≥15mpa；精轧机组之间采用机架间水冷却，冷却水压力0.4-0.6mpa。

12、作为优选的技术方案，s9中卷取张力20-30kn，卷取温度580～620℃卷取后得到热轧带钢。

13、作为优选的技术方案，采用该方法制备的制管用热轧带钢，具有以下指标：热轧带钢力学性能：屈服强度≥420mpa，抗拉强度520-680mpa，断后伸长率≥20％；边部缺陷率：0；热轧带钢金相组织：s+p；带状组织：≤0.5级；晶粒度：11-12级；宽度尺寸偏差：0～3mm；三点差：0-0.05mm。

14、本发明的有益效果为：

15、本发明的高强度q420b制管用热轧带钢的生产方法从以下方面在保证产品性能的基础上，降低生产成本：

16、1、为提高一次氧化铁皮和二次氧化铁皮的剥离性，采用低si含量的方法减少液态fe2sio4的生成，fe2sio4这个液相层会对氧化铁皮起到钉扎作用，增加了氧化铁皮的粘附性，除鳞时也难以去除干净，容易对成品造成氧化铁皮压入缺陷，因此si含量要处于较低水平。

17、2、本发明采用添加合金ti的方法，利用ti的细化晶粒和析出强化的原理来提高钢材的强度，加热时tin粒子可阻止加热时奥氏体的长大，轧制是采用大变形量有利于tin和tic的形变诱导析出；层流冷却可控制tic和tin粒子的析出，其中tic粒子在相间应变诱导析出或相变后在铁素体内析出时，其分布细小弥散，粒子尺寸小于10nm。ti还能变质钢中的硫化物，也即通过析出ti4c2s2减少mns的析出，改善板材的纵横向性能的差异及冷成型性能；

18、3、本发明采用较低的锰和适量钛，有效地降低了带状组织，同时钛固氮作用，减少氮化铝的生成，降低了铸坯角部的裂纹敏感性，有效的防止裂纹等缺陷产生；

19、4、本发明通过增加钛的质量百分比替代铌和部分锰，降低生产成本30元/吨，提高经济性；

20、5、本发明采用中间坯冷却和机架间水冷却，进一步降低终轧温度，细化晶粒，提高钢材力学性能；

21、6、本发明精轧平轧工作辊采用负凸度辊型轧制，避免了无液压弯辊装置成品带钢中间薄板形不良的弊端；

22、7、本发明粗、精轧采用立辊箱型孔型轧制，配合合理的压下工艺，提高了立轧的稳定性，同时避免边部裂纹、点线状缺陷；还可以提高尺寸的稳定性。