CN107164624B - 一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轧钢技术领域，公开了一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，包括：依次将板坯进行热轧、冷轧以及退火处理；在退火处理过程中，根据所述板坯的碳含量[C]和磷含量[P]设置露点温度的范围；其中，退火处理时，所述露点温度的下限为4.5×ln([P])，所述露点温度的上限为0.32×ln([C])+7.8。本发明提供的控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，限制麻点缺陷的规模。

Description

一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法。
背景技术
含磷冷轧高强钢是汽车轻量化进程中的重要支撑材料，其中，磷元素因其在铁素体中具有极强的固溶强化效果，是冷轧高强钢中的常见添加元素。含磷冷轧高强钢的一般生产流程为：先将板坯进行加热，再经过粗轧、精轧获得热轧板，然后将热轧板进行冷却，冷却后卷取成热轧卷；将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷；将所述冷硬卷经过连续退火，然后平整，最后卷取成成品。
在生产中，含磷冷轧高强钢表面常常出现表面麻点缺陷。这种表面麻点尺寸在500微米以上，肉眼可见。成分分析表明，麻点缺陷含有较多的磷、锰、硅、氧等元素，是典型的氧化物类缺陷。
控制该表面缺陷的方法有多种，一定程度上都能够抑制氧化物类麻点缺陷的形成，但是由于该产品还要经过冷轧退火工序，难以完全避免该缺陷的产生。这种麻点缺陷严重影响带钢表面质量，并且对退火炉内设备也有不利影响。
发明内容
本发明提供一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，解决现有技术中含磷冷轧高强钢冷轧退火工序易产生氧化物类麻点缺陷的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，包括：依次将板坯进行热轧、冷轧以及退火处理；
在退火处理过程中，根据所述板坯的碳含量[C]和磷含量[P]设置露点温度的范围；
其中，退火处理时，所述露点温度的下限为4.5×ln([P])，所述露点温度的上限为0.32×ln([C])+7.8。
进一步地，在退火处理过程中，退火气氛中氢气含量范围为2～10％。
进一步地，所述板坯的碳含量[C]范围是0.1％～0.3％，所述板坯的磷含量[P]范围是0.01％～0.1％。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，针对板坯冷轧退火工艺过程，调控露点温度范围，限制麻点缺陷的产生；即，基于麻点缺陷的产生机理，根据磷元素含量以及碳元素含量，严格控制露点温度，从而严格限制含磷氧化物类麻点缺陷的生成；具体而言，通过设置适当的温度，含磷冷轧高强钢浅表层富集的磷元素和硅元素转而向次浅表层富集，从而减少了在表面的合金元素富集，并基于磷含量设置温度下限，提升氧化物缺陷抑制效果；鉴于冷轧高强钢中的碳元素也会与铁元素形成化合物，碳含量越高，铁与碳的化合物越多，铁越不容易形成氧化物，因而退火处理时，基于碳含量设置露点温度上限提升麻点缺陷抑制效果。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，解决现有技术中含磷冷轧高强钢冷轧退火工序易产生氧化物类麻点缺陷的技术问题；达到了抑制麻点缺陷规模的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，包括：依次将板坯进行热轧、冷轧以及退火处理；
在退火处理过程中，根据所述板坯的碳含量[C]和磷含量[P]设置露点温度的范围；
其中，退火处理时，所述露点温度的下限为4.5×ln([P])，所述露点温度的上限为0.32×ln([C])+7.8。
为了控制硅和磷元素的浅表层富集，适当提高退火处理过程中气氛的露点温度是有益的。这是由于露点温度适当提高之后，浅表层富集的磷元素和硅元素转而向次浅表层富集，从而减少了在表面的合金元素富集，有利于控制氧化物缺陷。实验表明，在本发明所涉及的含磷冷轧高强钢的成分范围内时，露点温度下限主要由磷元素含量决定，磷元素含量越高，所需的退火处理时气氛的露点温度越高，而且两者之间为对数关系，这是由于磷含量主要影响了氧化反应的吉布斯自由能，磷元素含量与氧化反应吉布斯自由能之间为对数关系。
但是露点温度并非越高越好。露点温度太高，会造成表面形成铁的氧化物，而铁的氧化物会显著恶化冷轧高强钢的使用性能，使钢表面形成灰褐色的氧化铁皮，虽然有利于抑制麻点缺陷，但是无法实际使用。由于冷轧高强钢中的碳元素也会与铁元素形成化合物，因此形成铁的氧化物所需的露点温度受碳含量的影响。碳含量越高，铁与碳的化合物越多，造成铁越不容易形成氧化物，因而可以允许的退火处理时气氛的露点温度越高。
进一步地，在退火处理过程中，退火气氛中氢气含量范围为2～10％。为了控制表面合金元素形成氧化物，退火处理时的气氛控制是最关键的因素。退火时的氢含量如果太低，冷轧高强钢表面会严重发暗。但是如果氢含量太高，则容易出现吸氢脆性问题，对性能不利。
进一步地，所述板坯的碳含量[C]范围是0.1％～0.3％，所述板坯的磷含量[P]范围是0.01％～0.1％。
其中[C]是含磷冷轧高强钢中的碳含量(质量百分数％)，[P]是含量冷轧高强钢中的磷含量(质量百分数％)。
如果钢中的碳含量太低，难以保证钢种的强度。如果碳含量太高，一方面造成塑性严重下降，无法用于汽车零件的成形，另一方面则对焊接性能有显著影响。同时，碳含量太高还会在退火处理过程中出现明显的脱碳效应，使得产品的性能不均匀。如果磷含量太低，难以达到固溶强化的效果。如果磷含量太高，则会出现明显的脆性，而且在退火处理过程中会出现难以抑制的磷偏析，形成典型的复合氧化物类缺陷。除了以上原因，磷含量太高还会造成难以克服的表面氧化物类缺陷的形成。
本实施例还针对露点温度和氢气含量给出对照实验数据，说明本方案。
表1是本发明实施例和对比例，其中麻点密度是指单位面积上的麻点数目，采用目视法进行评价，颜色是样品处理后的表面颜色，采用目视法进行评价。从表1结果可以看出，采用本发明的技术，可以将含磷冷轧高强钢表面的麻点密度控制在30个/m2以下。
Figure BDA0001265833820000041
Figure BDA0001265833820000051
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，针对板坯冷轧退火工艺过程，调控露点温度范围，限制麻点缺陷的产生；即，基于麻点缺陷的产生机理，根据磷元素含量以及碳元素含量，严格控制露点温度，从而严格限制含磷氧化物类麻点缺陷的生成；具体而言，通过设置适当的温度，含磷冷轧高强钢浅表层富集的磷元素和硅元素转而向次浅表层富集，从而减少了在表面的合金元素富集，并基于磷含量设置温度下限，提升氧化物缺陷抑制效果；鉴于冷轧高强钢中的碳元素也会与铁元素形成化合物，碳含量越高，铁与碳的化合物越多，铁越不容易形成氧化物，因而退火处理时，基于碳含量设置露点温度上限提升麻点缺陷抑制效果。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法，包括：依次将板坯进行热轧、冷轧以及退火处理；其特征在于：
在退火处理过程中，根据所述板坯的碳含量[C]和磷含量[P]设置露点温度的范围；
其中，退火处理时，所述露点温度的下限为4.5×ln([P])，所述露点温度的上限为0.32×ln([C])+7.8；
在退火处理过程中，退火气氛中氢气含量范围为2～10％；
所述板坯的碳含量[C]范围是0.1％～0.2％，所述板坯的磷含量[P]范围是0.02％～0.1％。
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