本發(fā)明屬于鋼鐵新工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是提供了一種熱軋微合金化鋼筋的析出控制冷卻工藝。
背景技術(shù)：
：眾所周知釩在鋼中最主要的作用是析出強化，同時具有一定的細化晶粒作用。由于釩是微合金元素中溶解溫度最低的，因此最容易在較低的鋼坯加熱溫度下完成固溶處理，并在軋后冷卻過程中獲得析出強化效果。釩對于奧氏體形變再結(jié)晶的阻止核延遲作用，遠遠低于鈮的影響，因此含釩鋼可以采用高溫再結(jié)晶區(qū)i型控制軋制，不需要大幅度增加軋機負荷，獲得一定的細化晶粒效應(yīng)?，F(xiàn)有專利主要考慮vn原子比控制，在冶煉過程采取增釩、增氮和固氮工藝，軋制過程采取降低開軋溫度和精軋溫度來保證低溫大壓下實現(xiàn)細晶、固溶和沉淀析出強化來提高強度。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供了一種熱軋微合金化鋼筋及其析出控制冷卻工藝。在國內(nèi)外研究基礎(chǔ)上針對析出物進行了控制冷卻工藝優(yōu)化，在原有控制v/n原子比和控軋的基礎(chǔ)上，增加冷卻過程的析出物控制，促進v(c,n)彌散析出，減少vc的析出比例，并避免析出物回溶和長大，進而達到細化晶粒的目的；同時在熱軋鋼筋生產(chǎn)線上開發(fā)了實現(xiàn)該工藝的析出冷卻裝置。也為其他鋼種的析出控制提供參考和借鑒意義。這種控制冷卻工藝主要是控制微合金中v元素在冷卻過程中的析出。工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下：(1)控制熱軋微合金化鋼筋化學(xué)成分的重量百分比為c：0.20％-0.25％，si：0.30％-0.60％，mn：0.90％-1.40％，v：0.02-0.18％，n：50-300ppmcr：0-0.25％，p≤0.035％，s≤0.040％，同時控制0.5<natom/vatom<1.0，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；(2)冶煉連鑄工藝為常規(guī)工藝，主要是控制成分和夾雜物，為軋制提供符合國標要求的合格連鑄坯；(3)軋鋼生產(chǎn)工藝為常規(guī)加熱爐工藝或直軋工藝。常規(guī)加熱爐工藝，鋼坯加熱溫度為1100℃-1150℃，鋼坯出爐溫度為1050℃-1100℃，開軋溫度為1000℃-1100℃，終軋溫度為950℃-1050℃；直軋工藝，鋼坯開軋溫度為950-1050℃，終軋溫度為900℃-1050℃；(4)對從精軋機組最后一架軋機出來的鋼筋以10～15m/s速度運行，并且鋼筋溫度在900℃～1050℃的表面進行快速冷卻處理在1s至3s內(nèi)充分利用水的相變汽化潛熱δhv＝540cal/g和水的比熱cp＝1cal/g·℃不同的吸熱基本原理，通過水和水霧的汽化蒸發(fā)帶走大量汽化潛熱，從而快速冷卻至ms＜tc.f≤900℃。(5)采用快冷-返溫-快冷-返溫循環(huán)的分段階梯型控制冷卻工藝，度控出冷卻段溫度在v(c,n)的最佳析出溫度區(qū)550～900℃；抑制高溫階段vc的析出比例和析出物尺寸，提高vn的比例，最終控制上冷床返溫溫度在600～950℃。本發(fā)明的創(chuàng)新點是：(1)在原有提高氮含量、控制v/n原子比基礎(chǔ)上，增加冷卻過程控制，促進v(c,n)彌散析出，提高vn析出相在vcn混合析出相中百分比，并避免回溶，進而細化晶粒；(2)促進v(c,n)的析出，抑制高溫階段vc的析出比例和析出物尺寸，提高vn的比例，進而大幅提高強化效果；(3)通過工藝優(yōu)化，為熱軋鋼筋生產(chǎn)線上開發(fā)析出冷卻裝置提供參考和借鑒意義。附圖說明圖1是本發(fā)明專利的用于熱軋微合金化高強度鋼筋的析出控制冷卻裝置的冷卻工藝路徑示意圖。具體實施方式為說明本發(fā)明專利的用于一種熱軋微合金化高強度鋼筋的析出冷卻工藝，具體實施方式闡明如下。實施例1：(1)試驗鋼筋1的內(nèi)控化學(xué)成分：c0.22％、si0.31％、mn1.36％、p0.028％，s0.021％、cr≤0.1％，v0.034％，n≤150ppm；fe余量。(2)對160方鑄坯常規(guī)加熱后進行熱軋，軋制規(guī)格為φ25mm，鋼坯加熱溫度為1150℃，鋼坯出爐溫度為1100℃，開軋溫度為1080℃，終軋溫度為1070℃；終軋速度14m/s；(3)采用析出控制冷卻工藝進行軋后快速冷卻，分段控制冷卻至772℃后經(jīng)加速輥道上冷床返溫，控制返溫溫度在936℃，然后在冷床上空冷至200℃以下進行打捆收集。水霧氣化冷卻工藝表面溫降可以達到298℃。有利于實現(xiàn)v在鐵素體區(qū)的析出,同時能夠穩(wěn)定提高屈服強度和抗拉強度約20mpa。表1析出控制冷卻工藝參數(shù)(軋制速度v＝14m/s)表2析出控制冷卻工藝實施例與對比例的力學(xué)性能(軋制速度v＝14m/s)序號r1lrmaagt強屈比屈屈比實施例1-148965922.412.61.351.22實施例1-248866523.213.01.361.22對比例146664221.614.71.381.17實施例2：(1)試驗鋼筋1的內(nèi)控化學(xué)成分：c0.24％、si0.29％、mn1.39％、p0.028％，s0.021％、cr≤0.1％，v0.034％，n≤150ppm；fe余量。(2)對160方鑄坯常規(guī)加熱后進行熱軋，軋制規(guī)格為φ25mm，鋼坯加熱溫度為1150℃，鋼坯出爐溫度為1100℃，開軋溫度為1090℃，終軋溫度為1073℃；終軋速度13m/s；(3)采用析出控制冷卻工藝進行軋后快速冷卻，分段控制冷卻至730℃后經(jīng)加速輥道上冷床返溫，控制返溫溫度在928℃以下，然后在冷床上空冷至200℃以下進行打捆收集。水霧氣化冷卻工藝表面溫降可以達到343℃，有利于實現(xiàn)v在鐵素體區(qū)的析出。，同時能夠穩(wěn)定提高屈服強度和抗拉強度約20～30mpa。表3析出控制冷卻工藝參數(shù)(軋制速度v＝13m/s)表4實施例與對比例對應(yīng)的力學(xué)性能(軋制速度v＝13m/s)序號relrmaagt強屈比屈屈比實施例2-149367422.9131.371.23實施例2-248966621.3121.361.22對比例245863723.1121.391.14實施例3：1)試驗鋼筋1的內(nèi)控化學(xué)成分：c0.23％、si0.32％、mn1.34％、p0.02％，s0.02％、cr≤0.06％，v0.03％，n≤100ppm；fe余量。2)對直軋工藝生產(chǎn)的150方連鑄坯進行熱軋，軋制規(guī)格為φ25mm，鋼坯開軋溫度為1020℃，終軋溫度為1000℃；終軋速度12.6m/s；3)采用析出控制冷卻工藝進行軋后快速冷卻，分段控制冷卻至820℃后經(jīng)加速輥道上冷床返溫，控制返溫溫度在930℃，然后在冷床上空冷至200℃以下進行打捆收集。表5實施例與對比例的力學(xué)性能對比(軋制速度v＝12.6m/s)工藝rel/mparm/mpaa/％agt/％強屈比屈屈比實施例3-146664221.614.71.381.17實施例3-246164723.2131.401.15對比例343962822.9121.431.10綜上所述，本發(fā)明公開了一種熱軋微合金化鋼筋的析出控制冷卻工藝，通過應(yīng)用，提高v元素的利用率，進而可以獲得低成本的強化效果。本發(fā)明不僅限于v元素，如nb、ti、cr等也可以參考本工藝進行控制。當前第1頁12