一种减少正火型镍合金钢板表面辊印的热处理方法

技术领域

本发明涉及一种钢板的热处理方法，尤其是一种减少正火型镍合金钢板表面辊印的热处理方法。

背景技术

热处理工序作为宽厚板生产的关键工序、且为最后一道工序，对钢板的最终质量起到决定性作用。辊底式连续热处理炉由于产量高、成本低，具有明显的优越性，在钢铁企业中是广泛使用的热处理设备。但是，辊底式热处理炉在生产过程中，钢板下表面普遍出现了氧化铁皮等异物黏结到辊面上，形成辊印。尤其是明火式正火炉，炉内存在残氧，热处理过程会生成更多的氧化铁皮；镍合金钢板氧化后容易起磷，且粘性大，粘在钢板上不易脱落；在此两种条件的交互作用下，镍合金钢板正火后下表面辊印面积高达10%-20%，造成钢板大面积修磨甚至报废，严重影响了钢板产品的表面质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减少正火型镍合金钢板表面辊印的热处理方法，钢板下表面辊印由原来的10%-20%降低至3%以下，且抛丸即除，提高了生产效率、降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种减少正火型镍合金钢板表面辊印的热处理方法，包括炉况控制、钢板保温、钢板间隔、钢板出炉辊速控制；

其中，所述炉况控制，炉内采用梯度温度设定；温区1-5区为加热区，6-10区为保温区；具体如下：

当钢板长度＜7m，温区设定T1＜T2＜T3＜T4＜T5＜T6=T7=T8=T9=T10；

当钢板长度为7m～14m，温区设定T1＜T2=T3＜T4=T5＜T6=T7=T8=T9=T10；

当钢板长度＞14m，不在此炉热处理；

炉内空燃比（3～3.5）:1，残氧4%～5%；

烧嘴全开，加热过程中调整烧嘴开口度控温。

优选地，本发明所述热处理方法，其中，当钢板长度＜7m，各温区的温度数值分别为： T1区620℃～650℃，T2区670℃～700℃，T3区720℃～750℃，T4区770℃～790℃，T5区（Ac3-20）℃ ～Ac3℃，T6-T10区（Ac3＋30）℃ ～（Ac3＋50）℃。

优选地，本发明所述热处理方法，其中，当钢板长度为7m～14m，各温区的温度数值分别为： T1区640℃～670℃，T2、T3区690℃～720℃，T4区、T5区（Ac3-20）℃ ～Ac3℃，T6-T10区（Ac3＋30）℃ ～（Ac3＋50）℃。

本发明以Fe-C相图为基础，依据钢的组织变化精准化设定了各温区温度。T1区采用低温控制，显著低于Ac1点（727℃），钢板装炉在低温下会先形成一层比较致密的Fe

另外，考虑钢板越长，升温速率越慢，长度为7m～14m的钢板同一加热区温度设定比7m以下钢板提高20℃，同时结合钢板长度，合理划分各温区长度，充分使钢板加热均匀化，避免了头尾差异大。

进一步地，本发明热处理方法，其中，所述钢板加热，采取上高下低工艺，同区上下部相差15℃～20℃。钢板高温保温时，尽量减少下表摩擦。厚度40mm以下钢板，一次性过炉；厚度40mm以上钢板，在保温区摇摆，摆幅1.2m～1.5m，辊速2m/min～2.5m/min。保温区时间占总在炉时间的40%-60%。

进一步地，本发明热处理方法，其中，所述钢板间隔，同厚同工艺钢板距离间隔500mm～600mm，装炉时间间隔30min～40min；其他条件下，应在前一块钢板进入保温区再装钢。

进一步地，本发明热处理方法，其中，所述钢板出炉时，炉内外辊速保持一致。

本发明所述钢板Ni元素0.30%-0.80%，其加热时铁素体全部溶入奥氏体的终止温度Ac3为820℃～866℃。

本发明所述钢板采用明火式热处理炉正火工艺生产。

本发明的发明原理在于：

本发明主要针对镍合金钢板在明火式正火炉热处理时，采取系列措施，包括炉况控制、钢板保温、钢板间隔、钢板出炉等，显著减轻钢板下表面辊印。具体结合钢板尺寸，合理设定温度梯度场及钢板间隔，一方面确保钢板头尾均匀、加热充分；另一方面阶段式加热可缩短高温区时间，减弱辊印趋势。差异化设定钢板上部与下部温度，在保证奥氏体化区域范围内，尽量降低下部温度，减弱辊印趋势。钢板高温保温时，薄板一次性过炉，厚板适当的摇摆；钢板出炉时，炉内外辊速一致；以此尽量减少下表摩擦频次，减弱辊印趋势。其次通过严格控制残痒及空燃比，控制氧化性气氛，减少氧化铁皮的生成。

本发明提供的热处理方法不仅加热充分，而且生产的钢板下表面辊印降低至3%以下；辊印浅薄、抛丸即除，提高了生产效率、降低生产了成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种减少正火型镍合金钢板表面辊印的热处理方法，包括炉况控制、钢板保温温度、钢板间隔、钢板出炉辊速控制；具体如下：

所述炉况控制，炉长70m，分为10个温区，采用梯度温度设定，1-5区为加热区，6-10区为保温区；

当钢板长度＜7m，温区设定T1＜T2＜T3＜T4＜T5＜T6=T7=T8=T9=T10，T1区620℃～650℃，T2区670℃～700℃，T3区720℃～750℃，T4区770℃～790℃，T5区（Ac3-20）℃ ～Ac3℃，T6-T10区（Ac3＋30）℃ ～（Ac3＋50）℃；且同区上下部相差15℃～20℃；

当钢板长度为7m～14m，温区设定T1＜T2=T3＜T4=T5＜T6=T7=T8=T9=T10，T1区640℃～670℃，T2、T3区690℃～720℃，T4区、T5区（Ac3-20）℃ ～Ac3℃，T6-T10区（Ac3＋30）℃～（Ac3＋50）℃；且同区上下部相差15℃～20℃；

当钢板长度＞14m，不在此炉热处理；

炉内空燃比（3～3.5）:1，残氧4%～5%；烧嘴全开，加热过程中调整烧嘴开口度控温。

所述钢板高温保温时，厚度40mm以下钢板，一次性过炉；厚度40mm以上钢板，在保温区摇摆，摆幅1.2m～1.5m，辊速2m/min～2.5m/min。保温区时间占总在炉时间的40%-60%。

所述钢板间隔，同厚同工艺钢板距离间隔500mm～600mm，装炉时间间隔30min～40min；其他条件下，应在前一块钢板进入保温区再装钢。

所述钢板出炉时，炉内外辊速保持一致。

实施例1-6

实施例1-6中钢板长度＜7m，具体厚度、长度、Ni含量、Ac3温度见表1。

各温区温度设定见表2。

加热过程中，炉内气氛、钢板装钢情况及保温工艺见表3。

各实施例所得钢板下表面辊印浅薄、抛丸即除,具体辊印面积见表3。

表1 实施例1-6钢板情况

表2 实施例1-4 炉温控制，℃

表3 实施例1-6 钢板工艺、钢板辊印情况

实施例7-12

实施例7-12中钢板长度为7m～14m，具体厚度、长度、Ni含量、Ac3温度见表4。

各温区温度设定见表5。

加热过程中，炉内气氛、钢板装钢情况及保温工艺见表6。

各实施例所得钢板下表面辊印浅薄、抛丸即除,具体辊印面积见表6。

表4 实施例7-12钢板情况

表5 实施例7-12炉温控制，℃

表6 实施例7-12 钢板工艺、钢板辊印情况

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。