2019年第1期首钢科技ED
生殖健康管理
高强双相钢DP1180平整轧制研究与实践李靖关军任志超壬飞王少飞巫雪松
（首钢京唐钢铁联合有限责任公司）
摘要高强双相钢DPI180兼有高强度和一定成形性，是汽车结构件的重要材料。由于髙强双相钢DP1180抗拉强度在1180MPa以上，平整难度极大，在轧制过程中易出现轧制力大、边浪和延伸率不合格等问题。通过对该钢种在平整轧制过程中出现的问题进行剖析，提出了相应的针对性措施.解决了高强双相钢DPI180在轧制过程中出现的问题，获得了良好的实践效果。
关键词高强钢DPI180平整
Research and Practice of Skin Pass Rolling of High Strength Steel DPI180 LI Jing GUAN Jun REN Zhichao WANG Fei WANG Shaofei WU Xuesong
(Shougang Jingtang United Iron&Steel Co.,Ltd.)
Abstract High strength steel DPI180,which had both high strength and some fonnability,was an important material for automobile structural parts.Because the tensile strength of high strength steel DPI180was above1180MPa,the skin pass rolling process was very difficult.In the rolling process,problems such as heavy rolling force,edge wave and unqualified elongation were prone to occur.By analyzing the problems occurred in the skin pass rolling process,the corresponding measures were put forward to solve the problems,and good practical results were obtained.
Key Words high strength steel,DPI180,skin pass rolling
双相钢主要以相变强化为机制，充分发挥岀较硬的马氏体和较软的铁素体的协调作用，兼顾高强度和一定成形性⑴，为汽车制造厂家的首选材料。DPI180为双相钢级别中最高牌号，抗拉强度在1180MPa以上，主要应用于汽车的保险杠以及A、B、C柱等部位，依靠其高强度抵御变形的能力，确保驾驶室安全。目前，关于高强双相钢DPI180可查询的报道较少，文献2研究了其力学性能、成形性能和疲劳性能，并与QP1180做了对比研究。文献3研究了其延迟断裂性能，并与QP1180和MS1180做了对比研究。文献4研究了其高应变速率变形条件下应变硬化行为及机制。高强双相钢DPI180由于强度髙且变形抗力大，加工硬化曲线与普板有较大差别，它的变形抗力起点值高，随着压下率的增加，变形抗力变得越来越大，轧制过程中带钢板形和厚度等指标控制困难。由于高强双相钢DPI180抗拉强度往往在1180MPa以上，平整难度极大，出现轧制力大、边浪和延伸率不合格等问题。本文通过对平整轧制的
问题进行剖析，提出了相应的针对性措施，解决了高强双相钢DPI180的轧制力大、边浪和延伸率不合格等问题，实践效果良好。
1平整轧制问题
1.1边浪
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某冷轧厂平整机为单机架六辘平整机，支撑辐与工作辘为平辐，中间辗为CVC（连续可变凸度）辗，机架后安装有板形仪，并配置有中间辗横移、中间辗弯辗、工作辘弯辐和倾辐等板形控制执行机构。生产高强双相钢DPI180过程李靖：硕士，工程师，收稿/2018-04-17
首钢科技2019年第1期
中，平整轧制力达7 700 kN，轧制力较大，调节 窜辐与弯棍机构，将正弯辘力增加至极限，效果仍
不明显，平整后板形较差，存在明显的边浪缺陷。
1.2轧制力大且延伸率未达到设定值
以某段带钢为例，规格为1 039 mm x 1. 229
mm，平整采用恒延伸率控制，延伸率设定值为
0.3%。平整轧制力偏高，稳定在7 700 kN 以
上，随着平整机速度的提高，轧制力并未相应增
大，带钢的延伸率为0. 25%左右，一直未达到
设定值0.3%。生产高强双相钢DPI 180过程中 平整机的实际速度、实际轧制力、延伸率设定值
与实际值等轧制数据分别如图1 ~3所示。
-------00
5 0 5 0
5 03 3.3.2.2 L 1 .图
带钢长度/m
生产高强双相钢DPI 180过程中平整机实际速度
7 7 7 7 7g
5 O 5 Q
7 5 2 0
8 7 7 7 7
300
400 500 600 700 800 900 1 000 1 100
带钢长度/m
图2 生产高强双相钢DPI 180过程中平整机实际轧制力
o o O
4 3 20.0 0&、
<«：剁
300 400 500 600 700 800 900 1 000 1 100
带钢长度/m
图3 生产高强双相钢DPI 180过程中平整机延伸率设定值与实际值
2控制措施2. 1平整机张力修订
张力是冷连轧重点控制参数，采用大张力轧
制是冷轧带钢的主要工艺特点之一。多名学者研
究表明，增加平整机前后张力能够相应降低轧制 力4"。为研究张力与接触压力关系，建立了带
钢与工作辘的有限元模型，结果如图4所示。
通过不同的张力工况，得到了加张幅度与接 触压力的关系曲线，结果如图5所示。
e d w '
-R
出规彰
8 5 26 6 67 7 79 6 3 0 7
吊扣
5 5 5 5 47 7 7 7 744
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
加张幅度/%
图4带钢与工作棍有限元模型
图5加张幅度与接触压力的关系曲线
由图5可见，随着加张幅度的增加，接触压
力减小，两者之间的关系与前述学者研究结论一
致。在对首次轧制高强双相钢DPI 180张力数据 分析的基础上，结合其他高强钢的实际工况，对
平整机前后张力进行修订，在原张力基础上增加
约 80%
。
2019年第1期李靖等：高强双相钢DP1180平整轧制研究与实践
2.2工作辐加工辐形
首次轧制高强双相钢DPI180时，出现了调节窜棍，当正弯辐力达到极限时仍存在边浪的情况，说明窜辐与弯辐的联合作用不能抵消承载辐缝的不均匀性。基于此种工况，考虑将工作辗加工成凸辐形状，以保证轧制过程中带钢在宽度方向上均匀延伸。以某卷高强双相钢DPI180生产为例，上下工作楹辘身
长度为2180mm，上工作辐直径为432.6mm，下工作辘直径为432.3 mm，上下工作辐加工的凸度为半径方向15jxm，辘形曲线为抛物线，曲线如图6所示。
图6工作棍棍形曲线
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平整机前后张力设定采用平整机张力修订后的数值，此时正弯辘力达到极限值的47%，可保证板形良好。
3控制器优化
平整机运行中的实际轧制力是由二级控制系统设定的轧制力、速度前馈补偿的轧制力和延伸率比例积分控制器反馈的轧制力三者做代数和得出的数值，而速度前馈补偿的轧制力、延伸率比例积分控制器反馈的轧制力均是以二级控制系统设定的轧制力为变化因子的函数，比例积分控制器反馈的轧制力PLC(可编程序控制器)程序中设置了输出的上限与下限。首次生产高强双相钢DPI180过程中，出现了延伸率达不到设定值，而轧制力又不持续增大的情况，即为达到控制器设置的上限输出，将上限输出修改后，此种问题未再发生。
4结论
1)增加平整机前后张力可有效降低轧制力。
珠光膜2)将工作辗加工成抛物线形式的凸银形状，可避免边浪发生，有效补偿弯辐与窜辐的控制能力。
3)比例积分控制器各项参数的合理设定是保证延伸率控制的关键因素之一。
参考文献
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编辑/张小明英文校对/
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