一種利用淬火機裝置實施海工板nac工藝的控制方法
【專利摘要】本發明是一種利用淬火機裝置實施海工板NAC工藝的控制方法，按以下工序進行：1.板材厚度20-100mm；入爐板形≤8mm/m；淬火爐熱處理工序：加熱總時間1.5H-2Hmin，H鋼板厚度，min時間單位；均熱時間≥20min，均熱溫度T1890—910℃；T2與T1之間的關系為T2-T1=±5℃；2.關閉淬火機氣霧裝置，輥速0.30-0.80m/s，冷卻水溫25℃；海工板開冷溫度T3與T2之間的關系為0℃≤T2-T3≤10℃；高壓端水量200-500m3/h，上下水比1.20-1.50；低壓端120-200m3/h，上下水比1.20-1.50；3.出淬火機10-25s測定返紅溫度，返紅溫度為630-680℃，冷卻速度：4-10℃/s；本方法從熱處理整個環節提出具體的控制手段，保證溫度達標。
【專利說明】-種利用淬火機裝置實施海工板NAC工藝的控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種熱處理方法，具體來講是一種利用淬火機裝置實施海工板NAC工 藝的控制方法，屬于鋼板正火控冷【技術領域】。
【背景技術】
[0002] NAC工藝，也叫NCC工藝，其技術特點是正火+加速冷卻，一般正火鋼種都是空冷完 成的，而對一些有特殊要求的鋼種來說，為了使性能達標，必須對鋼種給予較大的冷速來完 成目的，這樣就可以獲得一定強度的富余量，以防止后續時效強度降低帶來的問題；這樣的 工藝既有別于在線TMCP工藝，也與傳統的調質工藝有本質的區別，它的優點是既能有效的 避免TMCP工藝帶來的冷卻不均的困擾，相比較調質工藝，由于其控溫冷卻到一定的范圍， 所以不需要進行回火處理，所以這類工藝有特殊的應用范圍，但是其具有一定的技術難度。
[0003] 而關于實施這樣的工藝裝備，國內相關企業在實施該工藝時，一般都會利用氣霧 或ACC裝置，因為這樣控制的難度要小一些，而利用淬火機進行實施NAC工藝的卻很少有報 道。因為鋼淬火一般都在馬氏體以下，實際生產中在50°C以下，所以這個特點決定了淬火機 的設計時注定其冷卻能力要大，而控制精度卻不是其重點。所以如何有效的利用淬火機實 施該工藝，并使之成熟應用，需要不斷深入的研究。
[0004] 目前關于NAC的研究主要是在控制水量模型，以確保后續返紅溫度的精準達標， 從而保證所需要的性能。例如中國專利"一種超高強度海工鋼E690特厚鋼板的淬火工藝" (申請號：201310291750. 4,申請日：2013-07-12)公開了一種通過控制若干組噴嘴的水量和 輥速來達到控制淬火工藝的技術方案，但是該技術方案對整個淬火機的利用非常有限，而 且整個工藝沒有能夠和熱處理工藝很好的銜接，在實際生產中很難保證溫度達標。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是，提供一種利用淬火機裝置實施海工板NAC工藝的 控制方法，本發明針對不同厚度海工板鋼在利用淬火機實施NAC工藝，從熱處理整個環節 提出具體的控制手段，以確保淬火機能夠較好的實施該工藝，保證溫度達標。
[0006] 本發明解決以上技術問題的技術方案： 一種利用淬火機裝置實施海工板NAC工藝的控制方法，主要是利用淬火機對海工板進 行控制性冷卻，按以下工序進行： 板材預篩選工序：海工板厚度控制在20-100mm，厚度小于20mm的鋼板淬火機冷卻能力 過大，很難控制；而鋼板厚度大于100mm，其厚度方向冷卻均勻性難以達到要求；入爐板形 控制在< 8mm/m，因為是利用淬火機實施NAC工藝，來料板形應控制在很小的范圍，應為淬 火機實施的是無間隙的冷卻模式，板形嚴重的鋼板會對冷卻均勻性有較大的影響； 淬火爐熱處理工序：加熱總時間控制在I. 5H-2H min，其中H為鋼板厚度，min為時間單 位，對20-100mm范圍的海工板來說這樣可以保證心部達到溫度；均熱時間> 20min，均熱溫 度Tl控制在890- 910°C，這樣主要是厚度方向溫度均勻性一致，后續控冷溫度場分布也 相對均勻，有利于性能的均勻；出爐溫度T2與均熱溫度Tl之間的關系為T2-T1=±5°C ; 淬火機控冷工序：淬火機實施的NAC工藝的核心就是冷卻模式的控制，因為淬火機的 功能特點決定其復雜性，對NAC工藝來說，把握好輥速與水量的設置，以滿足厚度方向溫度 大要求，也決定出口板厚方向溫度存在的梯度差，針對不同厚度鋼板，淬火機開始工作時的 設定條件為：關閉淬火機的氣霧裝置，輥速控制在〇. 30-0. 80m/s，冷卻水溫控制在25°C。 然后海工板通過淬火機輥道進入其內，海工板開冷溫度T3與出爐溫度T2之間的關系為 (TC彡T2-T3彡KTC，因為出爐到冷卻有一定的距離，下降KTC以內可以保證后續的冷卻速 度。水量開啟以高壓端為主，主要是快速降溫，而低壓段開啟主要是為了是表面返溫控制在 一定的水平下，水比設置則是為了板形控制，需要根據具體的水量、輥速來設定；淬火機高 壓端水量200-500m 3/h，上下水比設定為1. 20-1. 50 ;低壓端120-200 m3/h，上下水比設定 為 1. 20-1. 50 ; 空冷控溫工序：海工板出淬火機后l〇-25s測定返紅溫度，返紅溫度為630-680°C，冷卻 速度：4-10°C /s。
[0007] 本發明進一步限定的技術方案為： 進一步的，在所述板材預篩選工序中，入爐板形控制在< 5mm/m。
[0008] 進一步的，海工板為D36N或E36N。
[0009] 再進一步的，海工板為D36N，按照所述控制方法得到成品鋼屈服強度 370-400MPa，抗拉強度> 355MPa，延伸率> 21%，-20°C沖擊功彡60J。
[0010] 再進一步的，海工板為E36N，按照所述控制方法得到成品鋼屈服強度 370-400MPa，抗拉強度> 355MPa，延伸率> 21%，-40°C沖擊功彡60J。
[0011] 總之，本發明采用本發明具有如下優點：針對性很強，充分發揮了現有淬火機的功 能，可以滿足一些特殊鋼的生產要求；工藝控制過程簡單，采用的全部是現有淬火機所具 有的功能，易實現和易操作；實施后溫度控制精度較好，厚度方向溫度均勻性較好，滿足了 NAC鋼種的性能要求；另外需要說明的是，雖然不同的淬火機由于其結構改造會有一些異 同點，但是本控制方法對于淬火機的NAC功能開發與應用會有一定的參考價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為實施例1模擬計算的控冷曲線； 圖2為實施例2模擬計算的控冷曲線； 圖3為實施例3模擬計算的控冷曲線； 圖4為實施例4模擬計算的控冷曲線。
【具體實施方式】
[0013] 實施例 以下結合具體實施例對本發明涉及的一種利用淬火機裝置實施海工板NAC工藝的控 制方法作進一步的詳細描述。
[0014] 實施例1 鋼種為20mm的D36N ;來料板形5mm/m ;加熱總時間30min，均熱時間20min ;均熱溫度 890°C，出爐溫度887°C，開冷溫度877°C ;輥速：0. 30m/s ;冷卻水溫控制在25°C。淬火機開 啟模式：氣霧段關閉；高壓端水量200m3/h，水比設定為I. 20 ;低壓端120 m3/h ;水比設定為 1. 20 ;返紅溫度點測定時間為出淬火機后10s，返紅溫度為630°C，冷卻速度：4. (TC /s。
[0015] 實施例2 鋼種為45mm的D36N ;來料板形4mm/m ;加熱總時間65min，均熱時間30min ;均熱溫度 891°C，出爐溫度889°C，開冷溫度882°C ;輥速：0. 48m/s ;冷卻水溫控制在25°C。淬火機開 啟模式：氣霧段關閉；高壓端水量260m3/h，水比設定為1. 30 ;低壓端150 m3/h ;水比設定為 1. 30 ;返紅溫度點測定時間為出淬火機后12s，返紅溫度為635°C，冷卻速度：5. 2°C /s。
[0016] 實施例3 鋼種為60mm的E36N ;來料板形3mm/m ;加熱總時間125min，均熱時間40min ;均熱溫度 908°C，出爐溫度906°C，開冷溫度902°C ;輥速：0. 45m/s ;冷卻水溫控制在25°C。淬火機開 啟模式：氣霧段關閉；高壓端水量350m3/h，水比設定為1. 40 ;低壓端180 m3/h ;水比設定為 1. 40 ;返紅溫度點測定時間為出淬火機后18s，返紅溫度為660°C，冷卻速度：6. 5°C /s。
[0017] 實施例4 鋼種為IOOmm的E36N ;來料板形4mm/m ;加熱總時間200min，均熱時間50min ;均熱溫 度910°C，出爐溫度910°C，開冷溫度905°C ;輥速：0. 80m/s ;冷卻水溫控制在25°C。淬火機 開啟模式：氣霧段關閉；高壓端水量500m3/h，水比設定為1. 50 ;低壓端200 m3/h ;水比設定 為1. 50 ;返紅溫度點測定時間為出淬火機后25s，返紅溫度為680°C，冷卻速度：10. (TC /s。
[0018] 從圖1-圖4模擬實際參數的計算空冷曲線圖中可以看出：鋼板返紅時，20、45mm 的鋼板全厚度溫差在20°C之間，60、IOOmm的鋼板全厚度溫度在30°C之間，這樣的溫度均勻 性較小；IOOs時厚度方向溫差就達到KTC以內，所以厚度均勻性較好。
[0019] 通過利用淬火機實施NAC工藝，其鋼板厚度方向溫度均勻性與返紅溫度的精度得 到較好的控制。另外按國標對各實施例鋼板進行力學性能檢測，結果如表1所示： 表1為按國標對各實施例鋼板進行力學性能檢測所得結果：
【權利要求】
1. 一種利用淬火機裝置實施海工板NAC工藝的控制方法，主要是利用淬火機對海工板 進行控制性冷卻，其特征在于：按以下工序進行： 板材預篩選工序：海工板厚度控制在20-100mm ;入爐板形控制在< 8mm/m ; 淬火爐熱處理工序：加熱總時間控制在1. 5H-2H min，其中Η為鋼板厚度，min為時間單 位；均熱時間彡20min，均熱溫度T1控制在890- 910°C ;出爐溫度T2與均熱溫度T1之間 的關系為T2-T1=±5°C ; 淬火機控冷工序：關閉淬火機的氣霧裝置，輥速控制在0. 30-0. 80m/s，冷卻水溫控制 在25°C ;然后海工板通過淬火機輥道進入其內，海工板開冷溫度T3與出爐溫度T2之間的 關系為〇°C彡T2-T3彡10°C;淬火機高壓端水量200-500m 3/h，上下水比設定為1. 20-1. 50 ; 低壓端120-200 m3/h，上下水比設定為1. 20-1. 50 ; 空冷控溫工序：海工板出淬火機后l〇-25s測定返紅溫度，返紅溫度為630-680°C，冷卻 速度：4-10°C /s。
2. 根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：在所述板材預篩選工序中，入爐板形 控制在< 5mm/m。
3. 根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述海工板為D36N或E36N。
4. 根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述海工板為D36N，按照所述控制 方法得到成品鋼屈服強度370-400MPa，抗拉強度> 355MPa，延伸率> 21%，-20°C沖擊功 彡 60J。
5. 根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述海工板為E36N，按照所述控制 方法得到成品鋼屈服強度370-400MPa，抗拉強度> 355MPa，延伸率> 21%，-40°C沖擊功 彡 60J。
【文檔編號】C21D11/00GK104263905SQ201410532352
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】王從道, 李東暉, 趙榮貴, 檀傳淼 申請人:南京鋼鐵股份有限公司