專利名稱：：一種低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法
技術領域：
：本發明涉及一種軋鋼技術的領域，尤其是指一種低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法。
背景技術：
：一種低磁高錳鋼20Mn23AlV含碳在0.14%~0.24%、錳含量在21.0%~25.0%、鋁的含量為1.5%~2.5%、機《0.10°/。，這種低石茲高錳鋼鋼種由于具有磁導率pf極小的特點，因此，具有減少或消除材料中磁滯和渦流損耗的優點。隨著變壓器等行業的發展，低磁高錳鋼的需求量將越來越大，用途越來越廣泛。由于該鋼種冶煉、軋制困難，目前市場上專用的這種低磁鋼板缺乏，而較多采用不銹鋼、銅合金、鋁合金來代替。但奧氏體不銹鋼存在價格貴，車削加工性能差，磁導率偏高，焊接工藝復雜等問題；銅合金和鋁合金，則強度低、焊接困難。在現有技術中，該種20Mn23AlV低/f茲高錳鋼連鑄坯進行鋼板軋制的工藝與一般鋼種一樣，粗軋前幾道次和精軋最后幾道次的壓下率(不包括粗軋的展寬道次以及精軋的校正公差道次和平整道次)都是在軋機允許的條件下不加以特別限制的。通常情況下，軋制此類鋼種時的粗軋前n道次(一般粗軋壓下率為30%左右)和精軋末n道次(n范圍為1-5)(—般精軋壓下率為20-25%)均采用軋機容許最大負栽的大壓下量進行軋制，以粉碎晶粒確保獲得良好的鋼材力學性能和細晶組織，同時也能達到發揮現代軋機大軋制力優勢、追求更大產量的目的。然而，采用上述工藝軋制，20Mn23AlV低磁高錳鋼的鋼板表面很容易產生裂紋，影響成品的成材率，嚴重的甚至導致產品報廢。這是因為低磁高錳鋼雖然是奧氏體組織的鋼種，但是具有較高的變形抗力，較低的開始變形溫度U150。C左右)、較窄的變形溫度范圍、較低的塑性。因此，目前業內尚未有該鋼種連鑄坯一火成材的軋制工藝，只能采用兩次軋制的工藝進行生產。如圖1所示，圖1為現有的低^f茲高錳鋼兩次軋制工藝的示意圖，即，現有的低磁高錳鋼釆用如下生產工藝坯料—加熱—除鱗—熱軋—坯料修磨扒皮—二次加熱—二次熱軋—熱矯平—切割—鋼板上下表面檢驗和修磨—標色噴印—入庫。現有的低磁高錳鋼在鋼錠開坯后經熱軋，修磨扒皮，再進行二次軋制的工藝進行生產的，這樣的生產工藝造成了低磁高錳鋼相對于其他鋼種，軋制鋼板的成材率低、成本高、工藝流程長、生產周期長。
發明內容本發明的目的是為了解決低磁高錳鋼采用兩次軋制的工藝存在材率低、成陷，提供一種能夠提高鋼板成材率，實現該鋼種的連鑄坯一火成材軋制生產，確保高錳鋼板表面質量的一種^^茲高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法。本發明的目的是這樣實現的一種低》茲高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，包括以下步驟低磁高錳鋼連鑄坯在加熱爐內進行加熱，加熱爐的溫度為爐尾溫度《850'C，加熱段爐溫為1200~1240°C,均熱段和出鋼爐溫為1190~1230'C;加熱時間>1.5xH分鐘，其中H為連鑄坯厚度，H的單位為厘米；對出爐后的低磁高錳鋼連鑄坯進行除鱗，清除表面氧化皮；對加熱、除鱗后的連鑄坯進行熱軋，成為低^f茲高錳鋼板，其工藝包括開軋溫度為低磁高錳鋼的固相線溫度減去150~25(TC;前道粗軋，有m道次，m為1-5,每道次釆用軟壓下，軟壓下的壓下率小于15%;中間軋制，有數道次，每道次采用大壓下率，其中至少有一道次壓下率>25°/。；后道精軋，有n道次，n為1-5，每道次采用軟壓下，軟壓下的壓下率小于15%;終軋溫度〉850。C;對熱軋后的低磁高錳鋼板進行熱矯平、切割、鋼板上下表面檢驗和纟務磨、5標色噴印、入庫的工序。本發明的效果本發明給出了一種低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，解決了該鋼種的連鑄坯不能進行一次加熱成材軋制以及軋制過程中產生表面裂紋的難題，縮短了生產周期，節約了生產成本，提高了低磁高錳鋼板表面質量，提高了成材率，增加了生產企業經濟效益。本軋制工藝還可以應用于其他軋制時容易開裂的高硬度鋼種的軋制。具有很大的社會效益和推廣前景。為進一步說明本發明的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本發明進行詳細說明。圖1為現有的低磁高錳鋼兩次軋制工藝的示意圖2為本發明的低磁高錳鋼連鑄坯一火成材的軋制工藝的示意圖。具體實施例方式下面結合附圖，對本發明的一種低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法的具體實施方式進行詳細說明現以生產20Mn23AlV低^f茲高錳鋼為例，詳細iJL明其采用連鑄坯一火成材的軋制方法，其適應的i&磁高錳鋼成分組成按質量百分比含量碳(C)在0.14%~0.22%、錳(Mn)含量在21.0%~25.0%、鋁(Al)的含量為1.5%~2.5%、釩(V)《0.10%(或可以不含V;或含其他微量合金元素，例可以用鈮(Nb)或鈦(Ti)來代替V,Nb或Ti的含量按質量百分比為《0.10%。)，余量為Fe和不可避免的雜質。本發明的生產工藝從連鑄坯到成品軋制過程中，軋制前n(n范圍為1~5、不包括粗軋的展寬道次)道和最后n(n范圍為1~5、精軋的校正公差道次和平整道次)道采用小變形量軟壓下。連鑄坯到鋼板一次軋制(從連鑄坯到成品只需一次加熱)出成品鋼板，鋼板表面質量良好，提高了成材率，縮短了生產周期，降低了生產成本。如圖2所示，圖2為本發明的低磁高錳鋼連鑄坯一火成材的軋制工藝的示意圖，即本發明的低磁高錳鋼采用如下生產工藝坯料(連鑄坯)—加熱—除鱗—熱軋—熱矯平—切割—鋼板上下表面檢驗和修磨—標色噴印—入庫。下面對上述工藝進行詳細說明。1，對低磁高錳鋼連鑄坯進行加熱，出爐后進行除鱗，清除表面氧化皮。由于20Mn23AlV高錳鋼具有較低的導熱系數，.溫度傳遞速度較慢，對低磁高錳鋼連鑄坯的加熱需要長時間、低溫度。對于三段式加熱爐的加熱溫度為爐尾溫度《850。C，加熱段爐溫為1200~1240。C，均熱段和出鋼爐溫為1190~1230°C，加熱時間》1.5xHmin(H為坯料厚度，單位cm)。2，對加熱、除鱗后的連鑄坯進行熱軋，成為低磁高錳鋼板。(1)開軋溫度為低磁高錳鋼的固相線溫度減去150~250°C。20Mn23AlV低磁高錳鋼在固相線溫度以下到常溫的整個溫度區間內均為奧氏體組織，且固相線溫度較一般鋼種低。該鋼種的開軋溫度應控制在固相線溫度以下適當的溫度范圍內，開軋溫度過高會增加鋼板表面高溫開裂的傾向，過低則會在精軋階段軋制過程因溫度偏低，導致變形抗力增大，且同樣使精軋末期鋼板發生裂紋的傾向增大。合適的開軋溫度應為其固相線溫度減去150-250。C,一般采用1200~1100。C為佳。(2)前道粗軋，有m道次(m范圍為1~5)，每道次是高溫軟壓下，高溫軟壓下的壓下率小于15%。20Mn23AlV低磁高錳鋼具有較低的導熱系數，連鑄坯有明顯的橫向結晶組織，柱狀晶組織發達甚至柱狀晶貫穿整個連鑄坯斷面，高溫塑性較低，在一般軋制過程中，該粗大的柱狀晶組織會誘發表面裂紋。在粗軋前m(m范圍為1~5)道(不包括粗軋的展寬道次和其他為保證成型而進行的整理道次)必須采用軟壓下(較小的壓下量)，其每道次高溫軟壓下的壓下率小于15%,否則就容易造成鋼板表面產生裂紋缺陷，粗軋機多次軟壓下能破碎連鑄坯皮下的柱狀晶、焊合皮下微小裂紋與內部空穴，從而明顯減少鋼坯表面因高溫壓下而造成鋼坯表面開裂現象的發生，一般粗軋前m道壓下率采用5~15%為佳。(3)中間軋制，有數道次，控制在快速及大壓下率，其中至少有一道次壓下率》25%。20Mn23AlV低磁高錳鋼有終軋溫度的控制要求，同時又有前m道、后n道次軟壓下(小壓下率)的要求，這就使得中間道次熱變形溫度范圍、時間范圍相對變窄，為此要求中間道次軋制應盡可能快速、大壓下率。另一方面，為增加變形穿透力粉碎晶粒以獲得細晶組織和良好的鋼材力學性能，也要求該鋼種的中間軋制道次有較大的壓下率。合適的中間軋制道次至少有一道次壓下率>25%。(4)后道精軋，有n道次(n范圍為1-5),每道次采用低溫軟壓下，低溫軟壓下的壓下率小于15%。如果在軋制后期低磁高錳鋼處于再結晶溫度(900~IOOO'C)范圍內時采用大壓下率，就會發生熱狀態金屬加工硬化，同時導致強度(尤其是屈服強度)提高，此時該鋼高溫變形抗力明顯提高，塑性和臨界壓下量降低，鋼板容易產生禮裂。所以該鋼種最后n(n范圍為1-5)道(不包括精軋的校正公差道次和平整道次)必須采用小壓下率的低溫軟壓下軋制，每道壓下率小于15%。一般精軋最后n道采用4~14%為佳。(5)終軋溫度〉850。C。在軋制低磁高錳鋼時，為避免終軋溫度過低，軋件的塑性過低，導致變形困難，軋制出的產品質量惡化，必須控制終軋溫度〉85(TC。3,對熱軋后的低磁高錳鋼板進行熱矯平、切割、鋼板上下表面檢驗和修磨、標色噴印、入庫的常規工序。本發明給出了一種20Mn23AlV低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，解決了該鋼種的連鑄坯不能進行一次加熱成材軋制以及軋制過程中產生表面裂紋的難題，縮短了生產周期，節約了生產成本，提高了20Mn23AlV高錳鋼板表面質量，提高了成材率，增加了生產企業經濟效益。本軋制工藝還可以應用于其他軋制時容易開裂的高硬度鋼種的軋制。本發明的技術方案可在雙機架軋線中使用(粗軋和精軋分別在兩個軋機上進行)，亦可以在單機架軋線中使用。下面舉幾個實施例，進一步說明本發明的技術方案。《實施例一》20Mn23AlV低^茲高錳鋼連鑄坯厚200mm軋制12咖成品鋼板。連鑄坯軋成成品中纟反壓縮比是16.7，絕對壓下量是188mm。連鑄坯釆用低溫長時間的加熱爐尾溫度《850。C,加熱段溫度1200-1240°C,出鋼溫度1190~1230°C，加熱時間5~6小時。由于連鑄坯含錳量高，易出現裂縫，故要嚴格控制爐尾和小腰爐溫度。嚴禁燒嘴火焰直對連鑄坯(鋼錠或連鑄坯)燃燒。連鑄坯出爐后，開軋前高壓水除鱗，清除表面氧化皮。開軋溫度1150'C。軋制總道次控制在16道(不包括最后一道次的空放或者平整道次)，軋制時間控制在2分鐘，確保多道次，搶溫快軋。粗軋前4(m位4)道次采用軟壓下，道次壓下率<13.8%，其中第1道次壓下率7.5%;中間道次軋制采用大壓下率，各道次壓下率>15%，其中最大壓下率26.6%;最后5(n為5)道次采用軟壓下，道次壓下率《13.6%，其中最后1道次壓下率7.7%。終軋溫度884°C粗軋和精軋軋制道次分配見表一。表一20Mn23AlV粗軋和精軋軋制道次分配表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>其中壓下量=(前一道厚度)-(后一道厚度)壓下率=(前一道厚度)-(后一道厚度)/(前一道厚度)《實施例二》20Mn23AlV高錳鋼連鑄坯厚150隱禮制成品10mm鋼板。連鑄坯料軋成成品中板壓縮比是15,絕對壓下量是140mm。連鑄坯料采用低溫長時間的加熱爐尾溫度《850。C，加熱段溫度1200-1240°C,出鋼溫度1190~1230°C，加熱時間4~5小時。由于連鑄坯料含錳量高，易出現裂縫，故要嚴格控制爐尾和小腰爐溫度。嚴禁燒嘴火焰直對連鑄坯(鋼錠或連鑄坯)燃燒。鑄坯出爐后，開軋前高壓水除鱗，確保鋼板表面質量。開軋溫度1153°C。軋制總道次控制在16道，軋制時間控制在2分10秒鐘，確保多道次，搶溫快軋。粗軋前5(m為5)道次采用軟壓下，道次壓下率<14.9%，其中第1道次壓下率6.7%;中間道次軋制采用大壓下率，各道次壓下率>19%，其中最大壓下率25%;最后5(n為5)道次，軟壓下，道次壓下率《13.5%，其中最后1道次壓下率4.8%。粗軋和精禮軋制道次分配見表二，軋制后空冷，鋼板表面未產生裂紋，各項性能合格。表二20Mn23AlV粗軋和精軋軋制道次分配表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>其中壓下量=(前一道厚度)-(后一道厚度)壓下率=(前一道厚度)-(后一道厚度)/(前一道厚度).本
技術領域：
中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明的目的，而并非用作對本發明的限定，只要在本發明的實質范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求的范圍內。權利要求1，一種低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，其特征在于包括以下步驟低磁高錳鋼連鑄坯在加熱爐內進行加熱，加熱爐的溫度為爐尾溫度≤850℃，加熱段爐溫為1200～1240℃，均熱段和出鋼爐溫為1190～1230℃；加熱時間≥1.5×H分鐘，其中H為連鑄坯厚度，H的單位為厘米；對出爐后的低磁高錳鋼連鑄坯進行除鱗，清除表面氧化皮；對加熱、除鱗后的連鑄坯進行熱軋，成為低磁高錳鋼板，其工藝包括開軋溫度為低磁高錳鋼的固相線溫度減去150～250℃；前道粗軋，有m道次，m為1～5，每道次采用軟壓下，軟壓下的壓下率小于15％；中間軋制，有數道次，每道次采用大壓下率，其中至少有一道次壓下率≥25％；后道精軋，有n道次，n為1～5，每道次采用軟壓下，軟壓下的壓下率小于15％；終軋溫度＞850℃；對熱軋后的低磁高錳鋼板進行熱矯平、切割、鋼板上下表面檢驗和修磨、標色噴印、入庫的工序。2、如權利要求1所述的低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，其特征在于所述的低磁高錳鋼成分組成按質量百分比含量碳為0.14%~0.22%、錳為21.0%-25.0%、鋁為1.5%-2.5%、釩<0.10%，余量為Fe和不可避免的雜質。3、如權利要求1所述的低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，其特征在于所述的低磁高錳鋼成分組成按質量百分比含量碳為0.14%~0.22%、錳為21.0%~25.0%、鋁為1.5%~2.5%,余量為Fe和不可避免的雜質。4、如權利要求1所述的低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，其特征在于所述的低磁高錳鋼成分組成按質量百分比含量碳為0.14%~0.22%、錳為21.0%~25.0%、鋁為1.5%~2.5%、鈮<0.10%,余量為Fe和不可避免的雜質。5、如權利要求1所述的低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，其特征在于所述的低磁高錳鋼成分組成按質量百分比含量碳為0.14%~0.22%、錳為21.0%~25.0%、鋁為1.5%-2.5%、鈦《0.10%，余量為Fe和不可避免的雜質。6、如權利要求1所述的低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，其特征在于所述的前道粗軋的m道次中不包括粗軋的展寬道次和其他為保證成型而進行的整理道次。7、如權利要求1所述的低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，其特征在于所述的后道精軋的n道次中不包括精軋的校正公差道次和平整道次。全文摘要一種低磁高錳鋼的連鑄坯一火成材的軋制方法，包括對低磁高錳鋼連鑄坯加熱、除鱗；將連鑄坯進行熱軋，成為低磁高錳鋼板，熱軋工藝為開軋溫度為低磁高錳鋼的固相線溫度減去150～250℃；前m道粗軋的壓下率小于15％；中間軋制中至少有一道壓下率≥25％；后n道精軋的壓下率小于15％；終軋溫度＞850℃以及對熱軋后的低磁高錳鋼板進行熱矯平、切割、鋼板上下表面檢驗和修磨、標色噴印、入庫的工序。本發明解決了低磁高錳鋼的連鑄坯不能進行一次加熱成材軋制以及軋制過程中產生表面裂紋的缺陷，提高了低磁高錳鋼板表面質量，提高了成材率，增加了生產企業經濟效益。本軋制工藝還可以應用于其他軋制時容易開裂的高硬度鋼種的軋制。文檔編號C22C38/06GK101524706SQ200810034230公開日2009年9月9日申請日期2008年3月5日優先權日2008年3月5日發明者周申裕,康彭,李建中,超陳申請人:寶山鋼鐵股份有限公司