CN110479774A - 消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，属于轧钢技术领域。它包括如下工艺控制：冶炼；板坯加热：板坯总在炉时间170～220min，加热炉炉温控制为1280～1350℃；热轧粗轧：对于厚度≤2.5mm的热轧酸洗钢，宽度≤1300mm时控制终轧温度为1070～1090℃，宽度＞1300mm时控制终轧温度为1090～1110℃；对于厚度＞2.5mm的热轧酸洗钢，控制终轧温度为1050～1110℃；热轧精轧：第一机架至第四机架均采用高速钢轧辊，辊面级别在二级以上；层流冷却、卷曲、酸洗及烘干。该方法能够有效降低带钢表面麻坑缺陷的发生率。
Description
技术领域
本发明涉及消除热轧带钢表面麻坑缺陷的方法，属于轧钢技术领域，具体地涉及一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法。
背景技术
热轧酸洗钢是介于热轧板与冷轧板之间的中间产品。与普通热轧板相比，热轧酸洗板去除了表面的氧化铁皮，表面质量得到了提升，便于焊接、涂油及电泳、喷漆。使用热轧酸洗板代替相应冷轧板可以为企业节省生产成本。热轧酸洗钢主要包括冷成形用钢、结构用钢、汽车结构用钢、搪瓷钢等，目前广泛应用于汽车、压缩机及通用机械等行业领域。
在热轧酸洗钢的开发及生产过程中，热轧带钢表面质量缺陷种类较多，形成原因较复杂，其中表面麻坑缺陷最难控制，尤其对于薄规格酸洗钢，表面一旦出现麻坑缺陷，将对用户的冲压、电泳、喷漆等加工过程带来一系列问题，影响产品质量，引发用户抱怨。
一般来说，热轧带钢表面麻坑缺陷的产生与精轧过程中的三次氧化铁皮缺陷和精轧轧辊表面氧化膜脱落压入带钢表面有关，因此，控制带钢表面的麻坑缺陷，关键在于轧制工艺的改进和精轧轧辊表面氧化膜的维护。目前相关专利、文献中的相关技术，主要针对热轧中厚板产品，而薄规格热轧酸洗钢产品，由于精轧过程中温降快，轧制负荷大，表面麻坑缺陷控制难度更大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，在控制合金元素含量的基础上优化轧制工艺，能够有效降低带钢表面麻坑缺陷的发生率。
为实现上述目的，本发明公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，它包括如下工艺控制：
冶炼；
板坯加热：板坯总在炉时间为170～220min，加热炉炉温控制为1280～1350℃；
热轧粗轧：对于厚度≤2.5mm的热轧酸洗钢，宽度≤1300mm时控制终轧温度为1070～1090℃，宽度＞1300mm时控制终轧温度为1090～1110℃；
对于厚度＞2.5mm的热轧酸洗钢，控制终轧温度为1050～1110℃；
热轧精轧：第一机架至第四机架均采用高速钢轧辊，辊面级别在二级以上；
层流冷却、卷曲、酸洗及烘干。
进一步地，所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.09～0.12％，Si:0～0.20％，Mn:1.35～1.50％，P:0～0.02％，余量为Fe和其它不可避免的杂质。
进一步地，所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.09～0.12％，Si:0.001～0.20％，Mn:1.35～1.50％，P:0.001～0.02％，Cr:0.001～0.01％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。研究发现适当含量的Cr元素及Si元素有利于提高热轧酸洗钢的高温抗氧化特性，适当含量的Si元素及P元素更有利于控制热轧酸洗钢的高温氧化速度，并且，由于P元素的作用使得表面厚度较薄的氧化铁皮的粘附力明显下降，氧化铁皮在基体界面处容易产生裂纹并使铁皮脱落，因此可以通过控制后续轧制工艺，形成光滑的表面，进而减少热轧酸洗钢表面麻坑出现的概率。
进一步地，所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.1％，Si:0.05％，Mn:1.35％，P:0.005，Cr:0.008％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
进一步地，所述热轧粗轧工艺中，对于厚度≤2.5mm的热轧酸洗钢，宽度≤1300mm时控制终轧温度为1075～1085℃，宽度＞1300mm时控制终轧温度为1090～1100℃。
其中，热轧粗轧工艺中的终轧温度必须要严格控制，这是因为当粗轧终轧温度过高时，带钢在进入精轧区域后，由于表面生成的三次氧化铁皮过厚且较易脱落，加速了精轧工作辊氧化膜的磨损，最终导致带钢表面麻坑缺陷的产生。有实验表明，精轧入口温度高于1100℃时，酸洗钢表面麻坑缺陷的发生几率大幅增加。而由于薄规格酸洗钢在精轧过程中温降较快，如果粗轧终轧温度过低，会导致精轧阶段轧制负荷(尤其是F1～F3机架)大幅增加，造成钢辊表面氧化膜的磨损和剥落，一旦工作辊辊面氧化膜出现剥落，一方面剥落的辊面氧化膜黏附在热轧带钢表面，在后续机架中被碾入带钢表面而形成三次氧化铁皮缺陷；另一方面，工作辊辊面氧化膜剥落后，辊面变得相当粗糙，在带钢变形区，前后滑的作用使工作辊与热轧带钢具有相对运动，此时辊面凸出的部分对带钢表面产生类似犁沟的作用，沟中露出的新鲜表面在水和大气中氧化而生成三次氧化铁皮，在后续机架中变形的咬入初期，沟两侧由于先变形而破碎的氧化铁皮部分落入沟中，与沟中生成的三次氧化铁皮一道在继续变形过程中被碾入带钢表面而形成氧化铁皮缺陷。
进一步地，所述热轧精轧工艺中，对于厚度规格≤2.5mm或宽度规格≥1300mm的热轧酸洗钢，控制高速钢轧辊使用次数≤2次。其中，精轧F1～F4机架使用高速钢辊，可以有效避免薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的产生，有研究表明，相同轧制里程内，高速钢辊消耗量仅为传统高铬铁质轧辊的1/3，可以有效减少表面氧化膜的剥落。另外，本发明所述热轧酸洗钢带钢精轧过程中，辊缝水和工作辊冷却水必须正常投入，同时为了有效降低轧制力，要求F2～F4机架的轧制油必须投入使用。该操作有利于精轧区域轧制力的降低以及精轧轧辊表面氧化膜的维护，从而消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷。
进一步地，所述酸洗工艺包括，首先经过连续酸洗槽，酸洗温度为70～85℃，酸洗槽内HCl浓度为80～200g/L。
进一步地，所述烘干工艺中烘干机气体温度为110～130℃。
进一步地，所述板坯加热中，板坯总在炉时间为180～200min。必须要控制板坯在炉时间，如果加热时间太长会导致钢坯表面氧化铁皮过厚，后续除鳞困难，从而导致酸洗后带钢表面出现发黑或者带状色差缺陷，影响酸洗钢表面质量。同时，将加热炉炉温控制为1280～1350℃，Si:0.001～0.20％Cr:0.001～0.01％；将钢坯表面氧化铁皮控制在2.0mm以内。具备该厚度的氧化铁皮在轧制时均匀剥落并降低表面粗糙度。
本发明的有益效果主要体现在如下几个方面：
1、本发明公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，该方法通过将合金元素控制在合理范围，具体的Si:0.001～0.20％，P:0.001～0.02％，Cr:0.001～0.01％，在适当提高热轧酸洗钢高温抗氧化特性基础上，使得钢板氧化铁皮的粘附力明显下降，在粗轧过程中，表面厚度较薄的氧化铁皮在基体界面处容易产生裂纹脱落并降低表面粗糙度；
2、本发明设计的方法在上述合金元素含量控制基础上，结合具体工艺控制，如对板坯加热温度，加热时间，热轧粗轧终轧温度，精轧工艺等进行严格控制，再经酸洗后，钢板表面麻坑缺陷出现的几率大大降低；
3、本发明设计的方法可在现有热连轧产线及酸洗产线上实现，无需新设备投入，不会对生产效率产生不利影响；并且所得产品厚度规格覆盖部分冷轧产品，因此具有替代部分冷轧产品的应用前景，可为用户大幅降低生产成本，所得产品经冲压成形、涂装加工成零件后，表面无麻坑等缺陷，产品质量良好。
附图说明
图1为本发明实施例所得钢板表面宏观形貌图；
图2为本发明实施例所得钢板表面宏观形貌图；
图3为本发明实施例所得钢板表面微观形貌图；
图4为本发明实施例所得钢板表面宏观形貌图；
图5为本发明实施例所得钢板表面微观形貌图。
具体实施方式
本发明公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.09～0.12％，Si:0.001～0.20％，Mn:1.35～1.50％，P:0.001～0.02％，Cr:0.001～0.01％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
它包括如下具体工艺控制：
冶炼；
板坯加热：板坯总在炉时间为170～220min，加热炉炉温控制为1280～1350℃；
热轧粗轧：对于厚度≤2.5mm的热轧酸洗钢，宽度≤1300mm时控制终轧温度为1070～1090℃，宽度＞1300mm时控制终轧温度为1090～1110℃；
对于厚度＞2.5mm的热轧酸洗钢，控制终轧温度为1050～1110℃；
热轧精轧：第一机架至第四机架均采用高速钢轧辊，辊面级别在二级以上；对于厚度规格≤2.5mm或宽度规格≥1300mm的热轧酸洗钢，控制高速钢轧辊使用次数≤2次
层流冷却；
卷曲；
酸洗：首先经过连续酸洗槽，酸洗温度为70～85℃，酸洗槽内HCl浓度为80～200g/L。
烘干：烘干机气体温度为110～130℃。
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
本实施例公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.09％，Si:0.001％，Mn:1.35％，P:0.001％，Cr:0.001％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
其中，具体工艺控制如表1；
实施例2
本实施例公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.12％，Si:0.20％，Mn:1.50％，P:0.02％，Cr:0.01％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
其中，具体工艺控制如表1；
实施例3
本实施例公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.10％，Si:0.02％，Mn:1.40％，P:0.015％，Cr:0.005％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
其中，具体工艺控制如表1；
实施例4
本实施例公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.095％，Si:0.10％，Mn:1.46％，P:0.018％，Cr:0.009％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
其中，具体工艺控制如表1；
对比例1
本实施例公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.12％，Si:0.20％，Mn:1.50％，P:0.02％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
其中，具体工艺控制如表1；
对比例2
本实施例公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.12％，Mn:1.50％，P:0.02％，Cr:0.01％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
其中，具体工艺控制如表1；
对比例3
本实施例公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.12％，Si:0.20％，Mn:1.50％，P:0.02％，Cr:0.01％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
其中，具体工艺控制如表1；
对比例4
本实施例公开了一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其中所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.12％，Si:0.20％，Mn:1.50％，P:0.02％，Cr:0.01％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
其中，具体工艺控制如表1；
表1工艺控制列表
由上述表1中的实施例1～4可知，按照本发明设计方法所得的薄规格热轧酸洗板表面质量良好，无麻坑缺陷，可以满足用户冲压、电泳等使用条件。
其中，上述实施例1所得薄规格热轧酸洗板表面照片如图1所示，结合图1可知，其表面呈银白色且无麻坑缺陷分布，即表面质量较好。
上述对比例1及对比例2所得钢板表面出现散沙状麻坑缺陷，这可能是因为Si、Cr元素不存在时，钢板氧化速度加快，形成的大块氧化铁皮经后续轧制磨损和剥落，容易形成粗糙的表面。
上述对比例3所得钢板表面照片如图2所示，钢板表面的麻坑缺陷处微观形貌如图3所示，结合图2及图3可知，钢板表面的麻坑缺陷呈山峰状，这可能是因为酸洗前的热轧终轧温度过高，带钢在进入精轧区域后，由于表面生成的三次氧化铁皮过厚且较易脱落，加速了精轧工作辊氧化膜的磨损。
上述对比例4所得钢板表面照片如图4所示，钢板表面的麻坑缺陷处微观形貌如图5所示，结合图4及图5可知，钢板表面的麻坑缺陷呈散沙状，这可能是因为粗轧终轧温度过低，导致精轧阶段轧制负荷(尤其是F1～F3机架)大幅增加，造成钢辊表面氧化膜的磨损和剥落，剥落的辊面氧化膜黏附在热轧带钢表面，在后续机架中被碾入带钢表面而形成散沙状麻坑缺陷。
以上实施例仅为最佳举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，它包括如下工艺控制：
冶炼；
板坯加热：板坯总在炉时间为170～220min，加热炉炉温控制为1280～1350℃；
热轧粗轧：对于厚度≤2.5mm的热轧酸洗钢，宽度≤1300mm时控制终轧温度为1070～1090℃，宽度＞1300mm时控制终轧温度为1090～1110℃；
对于厚度＞2.5mm的热轧酸洗钢，控制终轧温度为1050～1110℃；
热轧精轧：第一机架至第四机架均采用高速钢轧辊，辊面级别在二级以上；
层流冷却、卷曲、酸洗及烘干。
2.根据权利要求1所述消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其特征在于：所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.09～0.12％，Si:0～0.20％，Mn:1.35～1.50％，P:0～0.02％，余量为Fe和其它不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其特征在于：所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.09～0.12％，Si:0.001～0.20％，Mn:1.35～1.50％，P:0.001～0.02％，Cr:0.001～0.01％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其特征在于：所述热轧酸洗钢包括如下质量百分比的各组分：
C:0.1％，Si:0.05％，Mn:1.35％，P:0.005，Cr:0.008％；余量为Fe和其它不可避免的杂质。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其特征在于：所述热轧粗轧工艺中，对于厚度≤2.5mm的热轧酸洗钢，宽度≤1300mm时控制终轧温度为1075～1085℃，宽度＞1300mm时控制终轧温度为1090～1100℃。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其特征在于：所述热轧精轧工艺中，对于厚度规格≤2.5mm或宽度规格≥1300mm的热轧酸洗钢，控制高速钢轧辊使用次数≤2次。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其特征在于：所述酸洗工艺包括，首先经过连续酸洗槽，酸洗温度为70～85℃，酸洗槽内HCl浓度为80～200g/L。
8.根据权利要求1～4中任意一项所述消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其特征在于：所述烘干工艺中烘干机气体温度为110～130℃。
9.根据权利要求1～4中任意一项所述消除薄规格热轧酸洗钢表面麻坑缺陷的方法，其特征在于：所述板坯加热中，板坯总在炉时间为180～200min。
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