[发明专利]一种高强韧性工程机械用钢板形控制方法

说明书

一种高强韧性工程机械用钢板形控制方法，包括板坯加热、粗轧、精轧、控制冷却和轧后缓冷工序；控制冷却工序采用层流冷却工艺，水温20‑32℃，层流冷却集管分为前段和后段，层冷系统中前段冷却集管中奇数组开启、偶数组关闭，形成分组间隔冷却模式；前段间隔冷却是对前10组进行分组间隔，当二级模型根据精轧出口温度预开启的前段奇数组集管数不够时，增开前10组奇数组中剩余集管及后段集管；增开的前段奇数组U型管冷却水开启顺序为由后向前，后段U型管冷却水开启顺序为由前向后，以改善层冷侧喷的吹扫效果。本发明生产的工程机械用带钢开平后不平度控制在5mm/m以内，纵切分条后侧弯量控制在8mm/通长以内。

技术领域

本发明涉及一种高强韧性工程机械用钢板形控制方法，属于冶金轧制技术领域。

背景技术

工程机械用钢广泛用于大型承重结构件、推土机、起重机吊臂、泵车、挖掘机、矿车机械、液压支架等领域，特殊的服役环境和加工工艺，要求其具备足够高的强度、良好的焊接性以及优异的低温冲击韧性。部分工程机械用钢采用纵切分条加工工艺，要求板面平直、内部残余应力小，对原板板形较为苛刻。为满足工程机械用钢高性能、高板形质量要求，大部分厂家在钢中添加大量的Mo、Cr、Ni等昂贵金属来提高钢的强韧性，增加了合金成本，同时为保证性能和板形，对轧后钢板进行调质热处理，生产工艺复杂、工序能耗高、交货周期普遍偏长。

授权公告号为CN108531816B的专利公开了“一种500MPa级工程机械用钢及其制造方法”，该钢种包括以下质量百分比的成分：C：0.12%～0.23%、Si：0.10%～0.60%、Mn：0.80%～1.90%、P：＜0.018%、S：＜0.010%；以及选自Cr：0～0.50%、Ni：0～0.60%、Mo：0～0.45%、Cu：0～0.40%、Nb：0～0.060%、V：0～0.15%、Ti：0～0.12%、B：0～0.0030%、Al：0.010%～0.050%中的一种或多种，余量为Fe和不可避免的杂质。该专利涉及制造方法采用轧后离线热处理工艺，先采用氮气保护无氧化辊底式炉将钢板加热至880～920℃；然后对钢板进行辊压式水刀淬；再进行550～660℃高温回火处理，生产工艺流程长，工序能耗偏高。按其方法生产钢板屈服强度仅有530-556MPa，限制了其在大型承重部件上的应用。

公告号为CN111575609的专利公开了“一种兼具高强度、良好塑性和韧性的工程机械用钢及其制备方法”，提供的工程机械用钢的化学成分按质量百分比计为C：0.075%～0.085%，Si：0.16%～0.20%，Mn：1.77%～1.84%，P：≤0.015%，S：≤0.005%，Cr：0.25%～0.33%，Ni：0.22%～0.30%，Mo：0.12%～0.18%，Nb：0.028%～0.035%，Ti：0.011%～0.018%，V：0.036%～0.043%，B：0.0009%～0.0015%，Al：0.030%～0.040%，其余为Fe及不可避免杂质。该专利为提高钢的淬透性添加了大量的Cr、Mo、Ni等昂贵合金元素，在生产工艺上采用在线淬火+低温回火工艺，精轧开始冷却温度在830±20℃，通过快速冷却至120～180℃在线淬火获得马氏体组织，因其冷速快极易造成钢板冷却不均匀，导致钢板残余应力过大，即使通过低温回火处理也难彻底消除残余应力保证成品板形质量。

公告号为CN110983204B的专利公开了“一种工程机械用钢板及制备方法”。该专利采用300mm厚度连铸板坯生产100-110mm厚度中厚板，通过控轧控冷工艺和轧后离线调质工艺保证产品组织性能在低圧缩比条件下达到设计要求。但是，此专利涉及工程机械用钢工艺复杂，交货周期长，其成品抗拉强度仅在620-670MPa之间，材料强度有限，不适合在起重机吊臂、液压支架等大型、关键的承重部件上使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高强韧性工程机械用钢板形控制方法，满足工程机械用钢领域对高板形质量的特殊需求。

解决上述技术问题的技术方案为：

一种高强韧性工程机械用钢板形控制方法，包括板坯加热、粗轧、精轧、控制冷却和轧后缓冷工序；