一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法，屬冶金板帶軋制技術領域。
【背景技術】
[0002]HP295是焊瓶鋼產品用量最大、用途最廣的一個牌號，主要用于制造家庭10kg、15kg裝的液化石油氣瓶、鋼質無縫氣瓶和車用壓縮天然氣瓶等。通常，焊瓶鋼從帶鋼原料制造成瓶體，主要生產工藝為:熱軋原料鋼卷開卷、開平一沖裁圓片一將圓片沖壓拉延成半罐體一半罐體收口一將收口和未收口的半罐體套接焊成型一熱處理一承壓和泄漏檢測—包裝。成型過程中帶鋼受外力而產生變形的工序有:沖裁圓片，拉延，收口等關鍵的工藝過程，在這三個變形工序過程中，經常會出現焊瓶鋼焊接成形后收口位置形狀不良現象，即“杯口不齊”現象，給焊瓶鋼產品廠家及廣大用戶帶來了極大的困擾；經分析，熱軋帶鋼各項力學性能不均和帶鋼表面硬度偏低是造成“杯口不齊”的主要原因。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法，采用該工藝生產的帶鋼產品通卷溫度變化均勻，奧氏體晶粒長大、相變過程差異性小、帶鋼在拉伸或深沖時各向均勻延伸，從而提高焊瓶鋼產品杯口形狀均勻性，解決【背景技術】中的缺陷。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案為:
一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法，包含如下工藝步驟:
(I)、煉鋼-連鑄工序生產鑄坯；
(2 )、鑄坯加熱工序，消除鑄坯溫度梯度；
(3)、鑄坯軋制工序；
(4)、帶鋼卷取工序；
(5)、平整工序；
所述步驟(I)中鑄坯成分重量百分含量分別為:C:0.14%-0.17%，Si 0.05%，Mn:0.8%-1.0%，P:彡 0.015%，S:彡 0.005%，Als:0.015%_0.035%，Ti:0.01%-0.02% ;所述步驟
(3)鑄坯軋制的冷卻方式為層流冷卻，所述步驟(4)中卷取溫度為570°C _630°C，其改進之處為:所述步驟(2)鑄坯加熱溫度為1160°C-1240°C，保溫40 min -60 min ;所述步驟(3)軋制工序中層流冷卻速率控制在34.10C /s-92.8°C /s。
[0005]上述的一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法，所述步驟(3)軋制工序中邊部遮擋單側行程為(0-270)mm;層流冷卻水量分別控制為:帶鋼上表面層流冷卻水量為下表面的81%-95%(重量百分比)，帶鋼頭部0-120米層流冷卻水量為正常水量的70%-85%(重量百分比)，帶鋼尾部0-120米冷卻水量為正常水量的50%-75% (重量百分比)，帶鋼中部層流冷卻水量設置為正常水量；經過減少冷卻水量后不同厚度規(guī)格的帶鋼頭部0-120米層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在38°C /s-64°C /s，帶鋼尾部0-120米層流冷卻“水冷段”7令卻速率控制在34.10C /s-55°C /s，帶鋼正常位置層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在42°C /s-92.8V /s0
[0006]上述的一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法，所述步驟(3)軋制工序中粗軋最后道次軋制溫度范圍為1025°C -1060°C，精軋開軋溫度范圍為964°C _975°C，避開978 °C -1023 °C之間部分再結晶溫區(qū)軋制。
[0007]上述的一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法，所述步驟(5)平整工序中入口張力控制為60KN-180KN，出口張力控制為180KN-400KN，壓下力控制為600KN-3600KN，延伸率控制為 0.2%-1.5%。
[0008]上述的一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法，所述步驟(3)中層流冷卻正常水量為帶鋼上表面冷卻水量與下表面冷卻水量之和，范圍2000m3/h -2680m3/h。
[0009]本發(fā)明首先利用熱模擬試驗機測定目標鋼種動態(tài)連續(xù)轉變過程和繪制CCT曲線，控制層流冷卻工藝及帶鋼微觀組織變化規(guī)律，得到通卷均勻的微觀組織，達到力學性能均勻性的目的。其中在軋制工序中，需要避開978°C -1023°C之間部分再結晶溫區(qū)軋制，以避免混晶組織帶來的性能惡化；層流冷卻速率采用降速冷卻模式，將冷卻速率控制在34.10C /s-92.8°C /s，主要目的是控制帶鋼厚度方向上晶粒尺寸均勻性，使通卷微觀組織分布均勻且晶粒尺寸差異性明顯降低；對帶鋼不同部位層流冷卻水量的控制使帶鋼通卷溫度變化均勻，奧氏體晶粒長大、相變差異性小；平整工序的增加能夠提高帶鋼表面硬度并消除屈服平臺，使鋼板在拉伸或深沖時獲到各向均勻的延伸。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
(I)帶鋼溫度分布均勻性得到很大的改善，帶鋼頭部0-120米平均溫度與尾部0-120米平均溫度之差范圍5°C _17°C，通過調整邊部遮擋裝置橫移位移量，使帶鋼橫向同一水平線上向操作側、四分之一、心部、四分之三、驅動側溫度之差范圍5°C -15°C。
[0011](2)帶鋼微觀組織的均勻性得到很大的改善，對于同一厚度規(guī)格的帶鋼，沿同一寬度方向上取O度、30度、45度、60度、90度五個方向試樣，沿著厚度方向上進行表面位置、心部位置微觀結構檢測，檢測結果顯示:熱軋帶鋼微觀組織以鐵素體(含量77%-93%)和珠光體(含量7%-23%)為主，帶鋼近表位置晶粒度尺寸范圍在5.6 μπι-12.9 μπι，帶鋼心部位置晶粒尺寸范圍在5.9 μπι-14.8 μπι ;帶鋼晶粒大小通卷分布均勾，結構一致，無混晶組織及偏析出現。
[0012](3)帶鋼力學性能的均勻性得到很大的改善，對于同一厚度規(guī)格的帶鋼，沿同一寬度方向上，取O度、30度、45度、60度、90度五個方向試樣進行檢測，結果顯示:①帶鋼頭部0-120米:屈服強度差值范圍是1.2MPa-6.6MPa，抗拉強度差值范圍是2.4MPa_7.5MPa，延伸率差值范圍0.45%-4.4% 帶鋼中間位置:屈服強度差值范圍是0.6MPa-6.4MPa，抗拉強度差值范圍是1.9MPa-6.8MPa，延伸率差值范圍0.39%_4.28% ;③帶鋼尾部0-120米:屈服強度差值范圍是2.lMPa-6.9MPa，抗拉強度差值范圍是2.3MPa_7.7MPa，延伸率差值范圍
0.66%-5.3% ;力學性能通卷分布均勻，不同方向上差值較小，保證鋼板在拉伸或深沖時獲到各向均勻的延伸。
[0013](4)經過平整后，帶鋼表面維氏硬度范圍為140HV-155HV，平整卷較熱軋卷提高了5%-12%，大大提高后續(xù)沖壓成型和加工后杯口形狀的均勻性。
[0014](5)制成的瓶體成品杯口最大直徑與最小直徑之差范圍0.04mm-4.82mm。
[0015]本發(fā)明使焊瓶鋼帶卷通卷溫度分布均勻，晶粒長大、相變差異性減小，優(yōu)化的平整工序在消除屈服平臺的同時提高了帶鋼表面硬度，各向力學性能的均勻性得到很大的提尚，大大提尚了焊瓶鋼后續(xù)拉伸或株沖時各向延伸的均勾性，提尚加工后杯口形狀的均勾性，解決了焊瓶鋼原料“各向力學性能不均”和“表面硬度偏低”造成的杯口不齊質量缺陷問題，提高焊瓶制品的安全性及美觀性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明目標鋼種HP295動態(tài)連續(xù)冷卻轉變曲線；
圖2是本發(fā)明目標鋼種HP295厚度方向上不同的冷卻速率曲線；
圖3是本發(fā)明實施例1中與帶鋼軋制方向不同角度的金相組織；
(a)0 度；(b)30 度；(c)45 度；(d)60 度；(e)90 度；
圖4是本發(fā)明實施例1中不同取樣位置及不同方向上力學性能圖；
(a)屈服強度;(b)抗拉強度;(c)延伸率;
圖5是本發(fā)明實施例1中平整后帶鋼表面維氏硬度數值；
圖6是本發(fā)明實施例2中與帶鋼軋制方向不同角度的金相組織；
(a)0 度；(b)30 度；(c)45 度；(d)60 度；(e)90 度；
圖7是本發(fā)明實施例2中不同取樣位置及不同方向上力學性能圖；
(a)屈服強度;(b)抗拉強度;(C)延伸率;
圖8是本發(fā)明實施例2中平整后帶鋼表面維氏硬度數值；
圖9是本發(fā)明實施例3中與帶鋼軋制方向不同角度金相組織；
(a)0 度；(b)30 度；(c)45 度；(d)60 度；(e)90 度；
圖10是本發(fā)明實施例3中不同取樣位置及不同方向上力學性能圖；；
(a)屈服強度;(b)抗拉強度;(C)延伸率圖11是本發(fā)明實施例3中平整后帶鋼表面維氏硬度數值。
【具體實施方式】
[0017]以下通過實施例，對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]一種提高焊瓶鋼杯口形狀均勻性的帶鋼生產方法，具體步驟如下:
(1)、煉鋼-連鑄工序生產鑄坯:通過冶煉得到純凈的鋼水，連鑄采用恒拉速控制，通過電磁攪拌、動態(tài)輕壓下等技術減少鑄坯成分偏析、中心疏松，均勻分布夾雜物得到無缺陷的鑄坯，其成分重量百分含量分別為:C:0.14%-0.17%，S1:彡0.05%，Mn:0.8%-1.0%，P:(0.015%，S:彡 0.005%，Als:0.015%_0.035%，Ti:0.01%-0.02% ；
(2)、鑄坯加熱工序:將鑄坯加熱到1160°C-1240°C，保溫20min-60min，消除鑄坯溫度梯度；
(3)、鑄坯軋制工序:粗軋最后道次軋制溫度范圍為1025°C-1060°C，精軋開軋溫度范圍為964°C _975°C，避開978°C _1023°C之間部分再結晶溫區(qū)軋制，避免混晶組織帶來的性能惡化；采用層流冷卻工藝，根據帶鋼的化學成分和厚度設計層流冷卻速率和邊部遮擋行程；層流冷卻速率控制在34.10C /s-92.8°C /s ;邊部遮擋單側行程為0_-270_ ;采用組合式層流冷卻模式:帶鋼上表面層流冷卻水量為下表面的81%-95%，帶鋼頭部0-120米層流冷卻水量為正常水量的70%-85%，尾部0-120米冷卻水量為正常水量的50%-75%，帶鋼中部層流冷卻水量設置為正常水量；經過減少冷卻水量后不同厚度規(guī)格的帶鋼頭部0-120米層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在38°C /s-64°C /s，帶鋼尾部0-120米層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在34.10C -550C /s，帶鋼正常位置層流冷卻“水冷段”冷卻速率控制在42°C /s-92.8V /s0
[0019](4)、帶鋼卷取工序:在保證性能的前提下卷取溫度為570°C -630°C ;
(5)、平整工序:入口張力60KN-180KN，出口張力180KN-400KN，壓下力為600KN-3600KN，延伸率為 0.2%-1.5%。
[0020]更具體的現場控制優(yōu)化調整軋制工藝實施例如下:
實施例1:通過冶煉得到純凈的鋼水，連鑄采用恒拉速控制，通過電磁攪拌、動態(tài)輕壓下等技術減少鑄坯成分偏析、中心疏松，均勻分布夾雜物得到無缺陷的鑄坯，其成分重量百分含量為:c:0.140%，Si:0.0153%，Mn:0.8012%，P:0.0046%，S:0.0028%，Als:0.015%，Ti:
0.0118%。將鑄坯加熱到1240°C，保溫50min，消除鑄坯溫度梯度。粗軋最后道次軋