日前，首鋼中厚板在線淬火工藝技術研究取得顯著成效，在京唐4300毫米產(chǎn)線調(diào)質(zhì)態(tài)高強鋼批量化生產(chǎn)中實現(xiàn)成功應用，累計產(chǎn)量2萬余噸，最大厚度規(guī)格達70毫米。在線淬火工藝技術的突破及成功應用，將有效提升首鋼高強鋼中厚板產(chǎn)品市場份額和產(chǎn)品競爭力。
傳統(tǒng)熱軋中厚板生產(chǎn)采用離線淬火+回火熱處理工藝，存在生產(chǎn)周期長、排放多、成本高等不足，而在線淬火工藝是鋼板軋后直接在主軋線進行淬火，可以省去鋼板離線淬火加熱流程，具有生產(chǎn)周期短、排放少、成本低等顯著優(yōu)點，對節(jié)能減排和提升綠色化生產(chǎn)水平具有重要意義。2019年，首鋼成立了由技術研究院寬厚板研究所牽頭的攻關團隊，圍繞高效綠色化調(diào)質(zhì)鋼制造工藝開展技術攻關，團隊堅持目標導向和問題導向，立足產(chǎn)線設備和對標先進的要求，重點開展在線淬火工藝研發(fā)工作。傳統(tǒng)的離線淬火是對板形平直、組織較均勻的冷態(tài)鋼板進行熱處理，而在線淬火則是對熱軋剛結束的鋼板進行熱處理，由于高溫熱態(tài)鋼板的應力、組織及溫度在長、寬、厚三個方向上存在分布不均的情況，如何保證淬火后鋼板板形和厚度截面性能一致性成為在線淬火技術亟需攻克的主要難點。
針對高強鋼板在線淬火后“橫向C翹”“橫向C扣”等板形問題，團隊成員與現(xiàn)場操作人員經(jīng)過大量產(chǎn)線跟蹤和實驗分析，開發(fā)出了微觀組織—力學性能—表觀板形三個維度的閉環(huán)反饋板形控制技術，通過淬火后鋼板厚度截面各位置硬度值與微觀組織形態(tài)對比分析，優(yōu)化調(diào)整冷卻集管配水比，達到鋼板厚度截面組織同步相變的效果，最大程度減少相變組織內(nèi)應力，從而有效解決了鋼板淬火過程中出現(xiàn)的各類板形問題，淬火后鋼板不平度均控制在5毫米/2米以內(nèi)。
在線淬火水冷輥道速度必須與主軋線運行速度保持良好的匹配，然而，在線淬火相比于離線淬火，輥道運行速度大幅提升20倍，對于厚規(guī)格高強鋼來說，輥道運行速度快、冷卻時間短，如何在這樣的條件下提升鋼板厚度截面淬透性，保證厚度截面性能一致成為行業(yè)內(nèi)的技術難題。針對該問題，攻關團隊以70毫米厚規(guī)格高強鋼板為例，在采用高淬透性的成分體系設計與冷卻路徑精準閉環(huán)控制技術方案的基礎上，系統(tǒng)解析鋼板溫度變化及分布情況，通過調(diào)整優(yōu)化在線淬火工藝方案，最終有效提升鋼板厚度截面淬火效果，保證了厚度截面性能一致性。
京唐公司應用在線淬火工藝實現(xiàn)了調(diào)質(zhì)態(tài)高強鋼批量化生產(chǎn)，最終產(chǎn)品供貨徐工集團、中煤集團等龍頭企業(yè)，用戶反饋鋼板表面質(zhì)量、板形尺寸及力學性能等各項指標均控制良好，穩(wěn)定滿足技術要求。目前，該技術已成功推廣應用于耐磨鋼、海工鋼及容器鋼等多個產(chǎn)品小批量生產(chǎn)，預計2021年采用在線淬火工藝供貨總產(chǎn)量將達3萬噸以上，累計效益超1200萬元。
