[发明专利]一种利用淬火机装置实施海工板NAC工艺的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理方法，具体来讲是一种利用淬火机装置实施海工板NAC工艺的控制方法，属于钢板正火控冷技术领域。

背景技术

NAC工艺，也叫NCC工艺，其技术特点是正火+加速冷却，一般正火钢种都是空冷完成的，而对一些有特殊要求的钢种来说，为了使性能达标，必须对钢种给予较大的冷速来完成目的，这样就可以获得一定强度的富余量，以防止后续时效强度降低带来的问题；这样的工艺既有别于在线TMCP工艺，也与传统的调质工艺有本质的区别，它的优点是既能有效的避免TMCP工艺带来的冷却不均的困扰，相比较调质工艺，由于其控温冷却到一定的范围，所以不需要进行回火处理，所以这类工艺有特殊的应用范围，但是其具有一定的技术难度。

而关于实施这样的工艺装备，国内相关企业在实施该工艺时，一般都会利用气雾或ACC装置，因为这样控制的难度要小一些，而利用淬火机进行实施NAC工艺的却很少有报道。因为钢淬火一般都在马氏体以下，实际生产中在50℃以下，所以这个特点决定了淬火机的设计时注定其冷却能力要大，而控制精度却不是其重点。所以如何有效的利用淬火机实施该工艺，并使之成熟应用，需要不断深入的研究。

目前关于NAC的研究主要是在控制水量模型，以确保后续返红温度的精准达标，从而保证所需要的性能。例如中国专利“一种超高强度海工钢E690特厚钢板的淬火工艺”（申请号：201310291750.4，申请日：2013-07-12）公开了一种通过控制若干组喷嘴的水量和辊速来达到控制淬火工艺的技术方案，但是该技术方案对整个淬火机的利用非常有限，而且整个工艺没有能够和热处理工艺很好的衔接，在实际生产中很难保证温度达标。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用淬火机装置实施海工板NAC工艺的控制方法，本发明针对不同厚度海工板钢在利用淬火机实施NAC工艺，从热处理整个环节提出具体的控制手段，以确保淬火机能够较好的实施该工艺，保证温度达标。

本发明解决以上技术问题的技术方案：

一种利用淬火机装置实施海工板NAC工艺的控制方法，主要是利用淬火机对海工板进行控制性冷却，按以下工序进行：

板材预筛选工序：海工板厚度控制在20-100mm，厚度小于20mm的钢板淬火机冷却能力过大，很难控制；而钢板厚度大于100mm，其厚度方向冷却均匀性难以达到要求；入炉板形控制在≤8mm/m，因为是利用淬火机实施NAC工艺，来料板形应控制在很小的范围，应为淬火机实施的是无间隙的冷却模式，板形严重的钢板会对冷却均匀性有较大的影响；

淬火炉热处理工序：加热总时间控制在1.5H-2H min，其中H为钢板厚度，min为时间单位，对20-100mm范围的海工板来说这样可以保证心部达到温度；均热时间≥20min，均热温度T1控制在890—910℃,这样主要是厚度方向温度均匀性一致，后续控冷温度场分布也相对均匀，有利于性能的均匀；出炉温度T2与均热温度T1之间的关系为T2-T1=±5℃；

淬火机控冷工序：淬火机实施的NAC工艺的核心就是冷却模式的控制，因为淬火机的功能特点决定其复杂性，对NAC工艺来说，把握好辊速与水量的设置，以满足厚度方向温度大要求，也决定出口板厚方向温度存在的梯度差，针对不同厚度钢板，淬火机开始工作时的设定条件为：关闭淬火机的气雾装置，辊速控制在0.30-0.80m/s，冷却水温控制在25℃。然后海工板通过淬火机辊道进入其内，海工板开冷温度T3与出炉温度T2之间的关系为0℃≤T2-T3≤10℃，因为出炉到冷却有一定的距离，下降10℃以内可以保证后续的冷却速度。水量开启以高压端为主，主要是快速降温，而低压段开启主要是为了是表面返温控制在一定的水平下，水比设置则是为了板形控制，需要根据具体的水量、辊速来设定；淬火机高压端水量200-500m3/h，上下水比设定为1.20-1.50；低压端120-200 m3/h，上下水比设定为1.20-1.50；

空冷控温工序：海工板出淬火机后10-25s测定返红温度，返红温度为630-680℃，冷却速度：4-10℃/s。

本发明进一步限定的技术方案为：

进一步的，在所述板材预筛选工序中，入炉板形控制在≤5mm/m。

进一步的，海工板为D36N或E36N。

再进一步的，海工板为D36N，按照所述控制方法得到成品钢屈服强度370-400MPa，抗拉强度＞355MPa，延伸率＞21%，-20℃冲击功≥60J。