普通C-Mn钢中厚板热轧生产中,由于铸坯中存在的Mn的枝晶偏析和中心偏析,极易产生带状组织,对板材性能造成负面影响。常规通过形变诱导铁素体相变和动态再结晶细化晶粒及后续控冷来控制,但这种方法的弊病是对设备要求严格,实用价值不大。较实用新颖的是分段冷却。即将冷却分为前后两段,轧后钢板先进入控冷区前段冷却,然后空冷一段时间,再进入后段冷却区水冷至终冷温度。另一方面,前后段侧重点不同,板带状组织的控制效果也有优劣。
在鞍钢的中轧厂就采用了分段冷却工艺,分段冷却装置为冷却辊道上、下方分别布置22组冷却集管,前段冷却段位粗冷段,有12组冷却集管;后冷却段为精冷段,有10组冷却集管,下、上冷却集管的水量比为3.5。
成分为(wt%)为:C,0.140;Si,0.294;Mn,1.306;P,0.011;S,0.008的普通C-Mn钢两组试冷件轧后,分别以开冷温度为760-770℃,终冷温度约590℃左右,主要开启1-5号和13-15号冷却集管前段冷却方式为主冷却;另一方面,开冷温度为735-745℃,终冷温度为590℃左右,主要开启1号和13-16号冷却集管后段冷却方式为主冷却,以甄别优劣。
试冷后,前段冷却带状组织为2级,后段冷却带状组织为4级。其前段冷却机理是由于冷却强度增大,会使铁素体开始转变温度降低,形核率增加,有利于铁素体形核,对C在钢中的扩散起到抑制作用,阻碍了铁素体晶体的各向同性长大,铁素体转变选择界面能小,应变能小的方向进行,进而非轴状铁素体与奥氏体共格长大,奥氏体晶粒被“切开”,从而使珠光体无法成为长且连续的条带,减弱了带状组织。
试冷证明,采用分段冷却工艺可有效控制C-Mn板带状组织,此外表明,前段冷却为主的冷却工艺,能更有效减弱带状组织。(王华)
