CN110438329B - 一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法，所述含硼低碳铝镇静钢精炼结束后，若B≤0.0015％，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第一加热工序；所述含硼低碳铝镇静钢若精炼结束后，若0.0015％＜B≤0.0030％时，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第二加热工序，所述第二加热工序板坯入炉温度控制为300～600℃，在炉时间130～180min，出炉温度控制为1170～1220℃。本发明在炼钢和热轧现有设备的基础上，通过成分和热轧工艺控制，消除了含硼低碳铝镇静钢热轧钢带边部翘皮缺陷，方法简单，易实施。

Description

一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法

技术领域

本发明属于炼钢、轧钢技术领域，特别涉及一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法。

背景技术

低碳铝镇静钢作为一种大量使用的冷轧基料，可用于生产彩涂板、镀锡板、家电板等，广泛的影响建筑、生活的各个领域。为了满足出口退税的要求，国内大部分钢铁企业采取在钢内添加含量超过0.0008％的硼元素。硼元素作为一种微量元素，在钢中少量添加既可以提高钢材的成型性还可以减少加工脆性。

但是硼元素的添加也会给低碳铝镇静钢带来铸坯角部裂纹问题，带有角部裂纹的铸坯经过加热轧制后在钢带的边部会形成翘皮，严重影响钢带的表面质量，无法交货。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明公开了一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法，以解决现有技术中热轧后钢带的边部存在翘皮缺陷的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法，含硼低碳铝镇静钢精炼结束后，若B≤0.0015％，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第一加热工序；所述含硼低碳铝镇静钢若精炼结束后，若0.0015％＜B≤0.0030％时，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第二加热工序，第二加热工序板坯入炉温度控制为300～600℃，在炉时间130～180min，出炉温度控制为1170～1220℃。

所述含硼低碳铝镇静钢精炼结束后，钢水中Mn和S的质量百分含量控制为，Mn：0.35～0.45％，S≤0.015％，且，Mn/S≥30。

进一步地，所述第一加热工序板坯在炉时间控制为130～250min，板坯出炉温度控制为1170～1250℃。

进一步地，板坯加热后还包括热轧和卷取。

所述热轧工序的粗轧温度控制为1000～1060℃，终轧温度控制为850～890℃。

所述卷取工序的卷取温度控制为600～640℃。

进一步地，所述含硼低碳铝镇静钢钢带厚度为1.6～4.0mm。

更进一步地，所述含硼低碳铝镇静钢的化学成分及质量百分含量为：C：0.02～0.1％，Si≤0.30％，Mn：0.3～0.5％，P≤0.025％，S≤0.020％，Alt：0.010～0.060％，B≥0.0008％，其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明的有益效果至少包括：

通过公开了一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法，含硼低碳铝镇静钢精炼结束后，若B≤0.0015％，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第一加热工序；含硼低碳铝镇静钢若精炼结束后，若0.0015％＜B≤0.0030％时，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第二加热工序，第二加热工序板坯入炉温度控制为300～600℃，在炉时间130～180min，出炉温度控制为1170～1220℃。硼可以与钢种的自由氮在高温奥氏体中优先结合形成粗大的BN颗粒，BN颗粒与MnS结合形成BN-MnS复合颗粒，该复合颗粒可削弱晶界结合力，因此将硼的质量百分含量控制为B≤0.0015％，可减少BN-MnS复合颗粒，避免连铸后板坯角部出现裂纹，从而可避免热轧后出现钢带边部缺陷。若钢水B含量控制为0.0015％＜B≤0.0030％，此时对连铸的到的板坯控制加热工艺，是为了控制BN颗粒与MnS结合形成BN-MnS复合颗粒,避免BN-MnS复合颗粒破坏钢的塑性，以在热轧中压合板坯角部裂纹，消除钢带边部的翘皮缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法的实施步骤图；

图2为使用本发明前含硼低碳铝镇静钢钢带的边部翘皮缺陷图；

图3为使用本发明前含硼低碳铝镇静钢板坯的角部横裂纹图；

图4为实用本发明后的含硼低碳铝镇静钢钢带的边部质量图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法，所述含硼低碳铝镇静钢的化学成分，以质量百分比计，C：0.02～0.1％，Si≤0.30％，Mn：0.3～0.5％，P≤0.025％，S≤0.020％，Alt：0.010～0.060％，B≥0.0008％，其余为Fe及不可避免的杂质。

图1为一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法的实施步骤图，结合图1，本发明的生产过程如下：

S1，对钢水进行精炼。含硼低碳铝镇静钢精炼结束后，钢水中Mn和S的质量百分含量为，Mn：0.35～0.45％，S≤0.015％且Mn/S≥30。

S在通常情况下是一种有害元素，会使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在轧制时会造成裂纹，因此在精炼时，尽可能将S的含量降低。控制为S≤0.015％，可以在平衡设备能力和生产成本的同时，消除S元素的有害作用。

Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂，钢种含有一定量的锰，能消除或减弱由于S所引起的热脆性，从而改善钢的热加工性能。Mn和Fe形成固溶体，提高钢种铁素体和奥氏体的硬度和强度。

由于Mn与S的亲和力大于Fe和S，故Mn与S易结合形成高熔点的MnS，而取代低熔点的FeS，从而降低FeS在奥氏体晶界析出的几率，降低钢材热脆性。如果板坯中没有足够的Mn，在板坯加热、轧制时期，板坯边角部温度较低，当没有足够的Mn固定S，导致奥氏体状态下富铁硫化物增多，使晶界结合力降低，在板坯边角部位形成微裂纹，在热轧过程中，边部部位的金属流变至钢带表面，形成边部翘皮缺陷。控制Mn/S≥30，可避免板坯边角部位形成微裂纹，从而避免热轧后的钢带边部产生翘皮缺陷。

S2，对精炼后的钢水经连铸机拉出板坯。

S3，将连铸机拉出的板坯置于加热炉内加热。

若B≤0.0015％，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第一加热工序；第一加热工序板坯在炉时间控制为130～250min，板坯出炉温度控制为1170～1250℃。

硼可以与钢中自由氮在高温奥氏体中优先结合形成粗大的BN颗粒，BN的析出要优于AlN，粗大的BN颗粒可以明显的抑制AlN的析出。且在含硼低碳铝镇静钢中，高温奥氏体晶界处析出的BN与MnS复合形成粗大颗粒，该粗大颗粒削弱了晶界结合力，因此，控制BN-MnS复合析出物的量，也就是控制B≤0.0015％可以显著的降低含硼低碳铝镇静钢板坯的角部微裂纹，从而避免热轧后的钢带边部形成翘皮缺陷。

根据以上分析可知，控制B≤0.0015％，可以消除板坯的裂纹缺陷，而这种情况下，钢带的边部质量肯定是良好的，因此板坯装炉既可以常温装炉，也可以是热装入炉，根据实际生产条件自由选择。

若含硼低碳铝镇静钢若精炼结束后，0.0015％＜B≤0.0030％时，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第二加热工序。第二加热工序板坯入炉温度控制为300～600℃，在炉时间130～180min，出炉温度控制为1170～1220℃。

硼可以与钢中自由氮在高温奥氏体中优先结合形成粗大的BN颗粒，BN的析出要优于AlN，粗大的BN颗粒可以明显的抑制AlN的析出。且在含硼低碳铝镇静钢中，高温奥氏体晶界处析出的BN与MnS复合形成粗大颗粒，该粗大颗粒削弱了晶界结合力，因此，若含硼低碳铝镇静钢的硼控制为0.0015％＜B≤0.0030％，极易在板坯角部形成裂纹。在这种情况下，只能以现有热轧设备为基础，通过控制热轧工艺来控制板坯的裂纹缺陷，以便消除热轧后的含硼低碳铝镇静钢钢带的边部翘皮缺陷。

BN在1280℃左右开始析出，析出的BN会在奥氏体晶界与MnS形成粗大的复合析出物，该复合析出物削弱了晶界结合力，会导致钢的塑性下降，因此，板坯在炉内的加热温度不能超过1280℃，也不可在高温段停留时间过长，以避免出现BN析出物和BN-MnS粗大复合析出物，避免破坏钢的塑性。

为了提高板坯在加热炉内的受热均匀性，钢坯入炉温度不可过低，控制为300～600℃，既可以保证板坯加热的均匀性，还可利用连铸板坯所带来的热量，提高能量的利用率，节约成本。

S4，对加热炉加热后的板坯进行热轧。所述热轧工序的粗轧温度控制为1000～1060℃，终轧温度控制为850～890℃。

S5，将热轧后的钢带进行卷曲。所述卷取工序的卷取温度控制为600～640℃。

进一步地，所述含硼低碳铝镇静钢钢带厚度为1.6～4.0mm。

本发明设置了实施例和对比例进行对比试验，生产所采用的钢种均为SAE1008，板坯规格为230×1300×9000mm，钢带规格为2.0×1150mm，粗轧温度控制为1030℃，终轧温度控制为870℃，卷取温度控制为620℃，共轧制8块。

其中实施例a、b、c、d，控制Mn/S为35，控制B为0.0013％，板坯入炉温度控制为75～350℃，在炉时间控制为136～221min，板坯出炉温度控制为1205～1237℃。

其中实施例e，控制Mn/S控制为32，控制B为0.0017％，板坯入炉温度控制为370℃，在炉时间控制为164min，板坯出炉温度控制为1204℃。

其中对比例f，控制Mn/S控制为32，控制B为0.0017％，板坯入炉温度控制为352℃，在炉时间控制为237min，板坯出炉温度控制为1207℃。

其中对比例g，控制Mn/S控制为32，控制B为0.0017％，板坯入炉温度控制为374℃，在炉时间控制为169min，板坯出炉温度控制为1254℃。

实施例和对比例的详细工艺控制及表面质量参见表1。

表1

注：上述实施例仅为最佳举例，而非是对本发明实施方式的限制。

由表1可以看出，实施例a、b、c、d控制B为0.0013％，将获得的板坯装入加热炉，入炉温度为75～347℃，在炉时间控制为136～221min，出炉温度为1205～1237℃，所获得的钢带表面质量良好，参见图2，未发现边部翘皮缺陷。因实施例a、b、c、d的板坯入炉温度较高，无法检验板坯表面质量。实施例a、b、c、d所获得的板坯表面质量良好，进而钢带边部质量良好的结果可以证明，在满足客户要求的B≥0.0008％的前提下，尽可能的降低钢中的B含量，以控制钢种形成的粗大BN颗粒，减少钢种的粗大BN颗粒与MnS结合形成的BN-MnS复合颗粒，从而避免在连铸板坯的表面形成裂纹，可以保证连铸获得的板坯的表面质量，为热轧提供表面质量优良的原料。

实施例e和对比例f、g、h均控制Mn/S为32，B为0.0017％，受板坯温度影响，无法得知板坯表面是否有裂纹。但以往生产中，曾对Mn/S≥30，0.0015％＜B≤0.0030％的板坯在常温下检查，该类板坯边部常常会出现裂纹缺陷，见图3，由此推测，实施例e和对比例f、g、h的板坯很可能存在边部裂纹缺陷。实施例e的板坯入炉温度、在炉时间、板坯出炉温度均在本发明要求的控制范围内，热轧后的钢带边部质量良好，无翘皮出现，见图4；对比例f中板坯入炉温度、板坯出炉温度均在本发明要求控制的范围内，而在炉时间为237min，超过了控制范围，经热轧后钢带的边部有翘皮缺陷；对比例g的板坯入炉温度、板坯在炉时间均在本发明要求控制的范围内，而板坯出炉温度为1254℃，超出了控制范围的上限，经过热轧后钢带的边部出现了翘皮缺陷；对比例h的板坯在炉时间、板坯出炉温度均在本发明要求控制的范围内，而入炉温度为240℃，达不到本发明要求的入炉温度，经过热轧后钢带的边部出现了翘皮缺陷。

根据以上描述及对比可知，实施例e控制热轧工艺参数在本发明要求的范围内，板坯角部很可能存在裂纹，轧制后钢带边部质量良好。由此可知，对于含硼低碳铝镇静钢，若0.0015％＜B≤0.0030％，很可能会导致连铸后的板坯角部出现裂纹缺陷，经过本发明所公开的加热工艺加热后，再通过热轧可以保证钢带边部无翘皮缺陷，表面质量良好。对比例f、g、h与实施例e的B相比，B含量处于同一范围，其板坯也可能存在边部裂纹缺陷，而加热工艺里的仅一个参数不符合本发明公开的范围。经过相同的热轧工艺后，对比例f、g、h所得到的钢带边部出现了翘皮缺陷。经过以上的对比结果可知，板坯入炉温度、板坯加热时间、板坯出炉温度三个工艺参数任何一个与本发明公开的工艺控制范围不相同，都无法消除热轧后的钢带边部的翘皮缺陷，从反面印证了，使用本发明公开的加热工艺参数，可以将0.0015％＜B≤0.0030％硼低碳铝镇静钢板坯轧制成边部表面质量良好的钢带。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (2)

1.一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法，其特征在于，所述含硼低碳铝镇静钢精炼结束后，0.0015％＜B≤0.0030％，对钢水进行浇铸得到板坯后进入第二加热工序，所述第二加热工序板坯入炉温度控制为300～600℃，在炉时间130～180min，出炉温度控制为1170～1220℃；其中，所述含硼低碳铝镇静钢的化学成分及质量百分含量为：C：0.02～0.1％，Si≤0.30％，Mn：0.3～0.5％，P≤0.025％，S≤0.020％，Alt：0.010～0.060％，0.0015％＜B≤0.0030％，其余为Fe及不可避免的杂质；板坯加热后还包括热轧和卷取；所述热轧工序的粗轧温度控制为1000～1060℃，终轧温度控制为850～890℃；所述卷取工序的卷取温度控制为600～640℃；

所述含硼低碳铝镇静钢精炼结束后，钢水中Mn和S的质量百分含量控制为，Mn：0.35～0.45％，S≤0.015％，且，Mn/S≥30。

2.根据权利要求1所述的一种消除含硼低碳铝镇静钢钢带翘皮缺陷的方法，其特征在于，所述含硼低碳铝镇静钢钢带厚度为1.6～4.0mm。

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