首钢中厚板在线淬火工艺技术实现新突破

日前，首钢中厚板在线淬火工艺技术研究取得显著成效，在京唐4300毫米产线调质态高强钢批量化生产中实现成功应用，累计产量2万余吨，最大厚度规格达70毫米。在线淬火工艺技术的突破及成功应用，将有效提升首钢高强钢中厚板产品市场份额和产品竞争力。

传统热轧中厚板生产采用离线淬火+回火热处理工艺，存在生产周期长、排放多、成本高等不足，而在线淬火工艺是钢板轧后直接在主轧线进行淬火，可以省去钢板离线淬火加热流程，具有生产周期短、排放少、成本低等显著优点，对节能减排和提升绿色化生产水平具有重要意义。2019年，首钢成立了由技术研究院宽厚板研究所牵头的攻关团队，围绕高效绿色化调质钢制造工艺开展技术攻关，团队坚持目标导向和问题导向，立足产线设备和对标先进的要求，重点开展在线淬火工艺研发工作。传统的离线淬火是对板形平直、组织较均匀的冷态钢板进行热处理，而在线淬火则是对热轧刚结束的钢板进行热处理，由于高温热态钢板的应力、组织及温度在长、宽、厚三个方向上存在分布不均的情况，如何保证淬火后钢板板形和厚度截面性能一致性成为在线淬火技术亟需攻克的主要难点。

针对高强钢板在线淬火后“横向C翘”“横向C扣”等板形问题，团队成员与现场操作人员经过大量产线跟踪和实验分析，开发出了微观组织—力学性能—表观板形三个维度的闭环反馈板形控制技术，通过淬火后钢板厚度截面各位置硬度值与微观组织形态对比分析，优化调整冷却集管配水比，达到钢板厚度截面组织同步相变的效果，最大程度减少相变组织内应力，从而有效解决了钢板淬火过程中出现的各类板形问题，淬火后钢板不平度均控制在5毫米/2米以内。

在线淬火水冷辊道速度必须与主轧线运行速度保持良好的匹配，然而，在线淬火相比于离线淬火，辊道运行速度大幅提升20倍，对于厚规格高强钢来说，辊道运行速度快、冷却时间短，如何在这样的条件下提升钢板厚度截面淬透性，保证厚度截面性能一致成为行业内的技术难题。针对该问题，攻关团队以70毫米厚规格高强钢板为例，在采用高淬透性的成分体系设计与冷却路径精准闭环控制技术方案的基础上，系统解析钢板温度变化及分布情况，通过调整优化在线淬火工艺方案，最终有效提升钢板厚度截面淬火效果，保证了厚度截面性能一致性。

京唐公司应用在线淬火工艺实现了调质态高强钢批量化生产，最终产品供货徐工集团、中煤集团等龙头企业，用户反馈钢板表面质量、板形尺寸及力学性能等各项指标均控制良好，稳定满足技术要求。目前，该技术已成功推广应用于耐磨钢、海工钢及容器钢等多个产品小批量生产，预计2021年采用在线淬火工艺供货总产量将达3万吨以上，累计效益超1200万元。