CN102764760A - 一种高表面质量热轧钢板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高表面质量热轧钢板的制造方法，冶炼时，将硅的重量百分比含量控制在0.15%以下。入炉前坯料上表面进行清理。坯料加热温度为1200±10℃，加热时间为170-220min。粗除鳞道次为一道，实际除鳞箱压力大于15MPa。在粗轧前，采用1-3mm的小压下量，双道往复进行轧制，然后用粗轧机身水除鳞。常规轧制时，粗轧机机身水除鳞为3-4次，精轧机机身水除鳞道次为1-2道，末3道不允许除鳞。轧后采用风冷工艺。堆放时，上下均放置保护钢板；转运及切割过程中，行车磁盘吊均采用布套保护。本发明制造的钢板具有极高的表面质量，且生产工艺简便，实物质量稳定，经济效益显著，适合推广。

Description

一种高表面质量热轧钢板的制造方法

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种热轧钢板生产方法，具体地说是一种高表面质量热轧钢板的制造方法。

背景技术

随着热轧钢板在工程机械行业应用领域的扩大，卡特彼勒、日立建机、小松胜代、合肥ABB公司、三一重工、韩国世亚等高端用户除注重钢板的性能外，在供货技术条件中还要求钢板具有高质量表面，以利于喷漆后使工程机械获得优良的表面质量。此类高表面质量钢板平均销售价格高于普板近千元，经济效益十分显著。因此，国内几家钢厂采用降低Si含量、钢坯表面扒皮或者刷涂层、增加除鳞箱压力、增加除鳞道次等技术和方法，相继开发出了自己的高表面质量热轧钢板，但产品质量稳定性差，且生产成本高，无法适应大生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高表面质量热轧钢板的制造方法，该方法利用现有的设备能力，无需增加生产成本，通过成分微调和工艺优化，生产出符合高端用户要求的高表面质量热轧钢板，具有较好的经济效益，社会效益和推广价值。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高表面质量热轧钢板的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）冶炼时，将硅的重量百分比含量控制在0.15%以下； 

（2）入炉前对坯料上表面进行清理；

（3）坯料加热温度为1200±10℃，加热时间为170-220min；

（4）粗除鳞道次为一道，实际除鳞箱压力大于15Mpa；

（5）在粗轧阶段的常规轧制前，首先采用1-3mm的小压下量，双道往复进行轧制，然后利用粗轧机身水除鳞；

（6）常规轧制时，粗轧机机身水除鳞为3-4次，精轧机机身水除鳞道次为1-2道，末3道不允许除鳞；

（7）轧后不经层流冷却，采用风冷工艺；

（8）堆放时，上下均放置保护钢板；转运及切割过程中，行车磁盘吊采用布套保护。

本发明设置上述工艺要点的主要依据和理由是：

1、底层氧化皮和基体的结合方式决定着氧化皮的剥离性，直接影响除鳞的效果，硅含量对这种结合方式影响较大。实验证明：当硅含量大于0.15%时，底层氧化皮与基体结合界面呈现犬牙交错结构，氧化皮附着力较大，不易去除，而当硅含量较少（小于0.15%）时，底层氧化皮与基体结合界面较为平整，氧化皮较容易去除。因此，冶炼时硅含量应小于0.15%。

2、连铸过程中，可能会有少量保护渣残留在铸坯表面。保护渣含有较高含量的硅元素，若不清除，在加热过程中极易向钢基表面渗透，导致局部表面硅含量升高，产生高硅（大于0.15%）效应，增加氧化皮的去除难度。

3、实验证明：加热温度和加热时间均会改变氧化皮的结构。加热温度过高或者加热时间过长，氧化皮厚度将增加，高压水打击时上层氧化皮容易破碎去除，但表面附近由于硅含量的富集增加，底层氧化皮与基体结合界面亦容易出现犬牙交错结构，不利于氧化皮的去除，而且此工艺使能耗增加；加热温度过低或者加热时间过短，氧化皮厚度较薄且存在较多孔洞，不利于高压水除鳞时上层氧化皮的破碎去除，而且此工艺容易导致铸坯 “烧不透”，不利于偏析等冶金缺陷的消除。因此，根据试验结果，确定加热温度为1200±10℃，加热时间为170-220min。

4、通过实验发现：增加除鳞道次，对成品板材表面质量的改善不明显；除鳞压力越大，高压水打击力越大，除鳞效果越好。按照此发明特征，由上述工艺得到的红坯，当除鳞水箱压力为15MPa时，即可使氧化皮完全破碎，除鳞效果良好，成品板材能够满足高端用户交货条件。因此，根据现有设备的实际情况，选择除鳞道次为一道，除鳞压力大于15MPa。

5、粗除鳞后，钢坯表面仍会有少量底层氧化皮残留，若直接轧制，容易导致氧化皮压入，产生麻面、麻坑等表面缺陷。因此，常规轧制前，采用1-3mm的小压下量，双道往复进行轧制，可使底层氧化铁皮进一步破碎和剥离，利用粗轧机身水除鳞即可起到很好的除鳞效果。

6、常规轧制时，轧机机身水除鳞道次过多，会导致轧后成品板材表面出现条纹水印，影响美观；除鳞道次过少，则不利于二次氧化皮的去除；精轧末三道除鳞会使成品板材表面出现水印。因此，选择粗轧机身水除鳞道次为3-4次，精轧机机身水除鳞道次为1-2道为宜，末3道不允许除鳞。

7、由于层流集管间存在间隙，不能在板面形成均匀水膜层，导致成品板材表面留下条纹水印，影响美观。在强度富余量足够的情况下，采用风冷可解决此问题。

8、堆放、搬运和切割过程中容易导致机械划伤，影响钢板表面质量。采用钢板保护和布套保护可解决此问题。

本发明具有如下优点：

1、本发明制造的钢板具有极高的表面质量：整板表面缺陷不大于3处；任意直径1m的圆内线状缺陷小于1处；任意直径300mm的圆内点状缺陷小于3处，且面积小于3mm² 、深度小于 0.5mm；任意点状缺陷的间隔不小于 200mm。 

2、本发明生产工艺简便，实物质量稳定，对设备要求不高，适宜推广。

3、本发明无需增加人物和物力成本，经济效益显著。

具体实施方式

一种高表面质量热轧钢板制造方法，冶炼时，将硅的重量百分比含量控制在0.15%以下。入炉前坯料上表面进行清理。坯料加热温度为1200±10℃，加热时间为170-220min。粗除鳞道次为一道，实际除鳞箱压力大于15MPa。在粗轧前，采用1-3mm的小压下量，双道往复进行轧制，然后用粗轧机身水除鳞。常规轧制时，粗轧机机身水除鳞为3-4次，精轧机机身水除鳞道次为1-2道，末3道不允许除鳞。轧后采用风冷工艺。堆放时，上下均放置保护钢板；转运及切割过程中，行车磁盘吊均采用布套保护。

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

连铸坯料厚度为220mm，坯料化学成分见表1，余量为Fe。

表1 本发明实施例的化学成分（wt%）

实施例	C	Mn	P	S	Si	Ni	Cu	Alt	Als
										1	0.14	1.31	0.014	0.006	0.12	0.018	0.035	0.027	0.023
2	0.15	1.33	0.014	0.007	0.11	0.019	0.036	0.035	0.031
										3	0.14	1.34	0.013	0.006	0.11	0.019	0.034	0.030	0.026

从表1可以看出，按照本发明制备的三个实施例，硅含量均符合本发明所述要求。

铸坯入炉前用钢刷进行清理，其加热工艺、轧制（除鳞）工艺和冷却工艺如表2

表2 本发明实施例的工艺参数

实施例	加热时间（min）	均热段温度（℃）	除鳞道次	粗除鳞箱压力	轻压下量（mm）	粗轧除鳞道次	精轧除鳞道次	末3道是否除鳞	冷却方式
										1	203	1201	1	19.5	1.5	3	2	否	风冷
2	205	1205	1	20.7	2.6	4	2	否	风冷
										3	206	1198	1	21.0	2.5	4	1	否	风冷

从表2可以看出，按照本发明制备的三个实施例，其加热、轧制（除鳞）工艺和冷却工艺符合本发明所述的工艺要求。

堆放时，下面铺一块钢板，上面盖一块钢板，对实施例钢板进行保护；转运及切割过程中，所涉及的行车磁盘吊均采用布套保护。对各实施例试验钢板取样，进行力学性能和表面质量检验，其检验结果见表3。

 

表3 本发明实施例的实物性能

从表3可以看出，按照本发明生产的热轧钢板，屈服强度≥345 Mpa，抗拉强度≥470Mpa，延伸率≥25%，且-30℃冲击功均≥160J，表面质量极高，完全满足高端用户对相关产品的供货技术条件。

Claims (1)

1.一种高表面质量热轧钢板的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）冶炼时，将硅的重量百分比含量控制在0.15%以下；

（2）入炉前对坯料上表面进行清理；

（3）坯料加热温度为1200±10℃，加热时间为170-220min；

（4）粗除鳞道次为一道，实际除鳞箱压力大于15Mpa；

（5）在粗轧阶段的常规轧制前，首先采用1-3mm的小压下量，双道往复进行轧制，然后利用粗轧机身水除鳞；

（6）常规轧制时，粗轧机机身水除鳞为3-4次，精轧机机身水除鳞道次为1-2道，末3道不允许除鳞；

（7）轧后采用风冷工艺；

（8）堆放时，上下均放置保护钢板；转运及切割过程中，行车磁盘吊采用布套保护。