CN114058951A - 一种65Mn锯片钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及轧钢制备技术领域，尤其涉及一种65Mn锯片钢及其制备方法，所述锯片钢包括：C，Si，Mn，Sb，Ni，其余为Fe及其不可避免的杂质；所述方法包括：获取含所述化学成分的钢水；对所述钢水进行连铸、热轧和卷取，得到锯片钢；所述热轧包括轧前加热、粗轧和精轧；通过在钢种中加入Sb，Ni和Si元素，再通过控制制备方法中的连铸的矫直段、粗轧的定宽段和精轧的大压下道次段的温度，避免Sb的晶界析出脆化奥氏体晶界，使脱碳层和边部的组织均匀，从而实现常规生产线上65Mn锯片钢脱碳层和边部的力学性能的分布均匀，并且不存在开裂的情况。

Description

一种65Mn锯片钢及其制备方法
技术领域
本申请涉及轧钢制备技术领域，尤其涉及一种65Mn锯片钢及其制备方法。
背景技术
65Mn锯片钢用于生产金属热切圆锯片、金属冷切圆锯片、金刚石锯片基体和木工圆锯片，而且用65Mn生产的金属热切圆锯片约占该品种总量的90％，金属热切圆锯片适用于普碳钢、合金钢、轴承钢、高工钢等各种材质的型材、棒材的锯切工作，锯切温度一般在750℃以上，高合金钢在800℃以上。
目前65Mn锯片钢的热轧生产过程中，加热炉和轧制过程中由于环境的碳势较低，易于发生钢种表层脱碳的现象，而脱碳现象的发生将会降低表层组织的强度，使钢材的脱碳层和边部开裂，从而引发钢材疲劳性降低的问题和硬度不合格的问题。
针对上述问题，目前的解决方案有：
(1)通过有效的缩短加热时间，减轻脱碳层深度；
(2)对吐丝温度进行规范；
(3)调整热处理炉内气氛，形成无氢保护气氛，可以使工件在热处理的加热及保温过程中处于无氢环境，使气氛的碳势与炉内工件的碳含量始终保持相等，从而实现工件长时间在高温下停留而不会脱碳或增碳。
但是由于不同产线和设备的差异较大，而三个解决方案仅仅针对特定的设备和产线，缺乏在常规产线应用的可行性，因此如何在常规生产线上解决65Mn锯片钢脱碳层和边部易开裂，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种65Mn锯片钢及其制备方法，以解决现有技术中常规生产线上65Mn锯片钢脱碳层和边部易开裂的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种65Mn锯片钢，以质量分数计，所述锯片钢包括：C：0.65％～0.75％，Si：0.3％～0.4％，Mn：1.1％～1.2％，Sb：0.01％～0.03％，Ni：0.05％～0.01％，其余为Fe及其不可避免的杂质。
可选的，以体积分数计，所述锯片钢的金相组织包括：铁素体≤5％，珠光体≥95％。
可选的，所述锯片钢的总脱碳层深度为5μm～15μm。
第二方面，本申请提供了一种65Mn锯片钢的制备方法，所述方法包括：
获取含所述化学成分的钢水；
对所述钢水进行连铸、热轧和卷取，得到锯片钢；
所述热轧包括轧前加热、粗轧和精轧；
所述连铸包括矫直段，所述矫直段的温度≥950℃；
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1100℃～1180℃；
所述精轧包括大压下道次段，所述大压下道次段的温度为1000℃～1050℃；；
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为620℃～660℃。
可选的，所述轧前加热的终点温度为1200℃～1220℃，时间为140min～160min。
可选的，所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.1～1.2，所述弱氧化气氛的氧含量为0.01％～0.03％；
所述均热段的温度为1200℃～1220℃，时间为30min～40min。
可选的，所述粗轧还包括：采用1+5道次轧制模式进行粗轧，粗轧后进行边部除磷；
所述1+5道次轧制模式包括：轧制前粗除磷，后开启R1的第一道次和R2的第一道次、第三道次、第四道次和第五道次进行轧制；
所述边部除磷的压力为15MPa～20MPa。
可选的，所述R2的第一道次的边部减宽量≤15mm，所述R2的第三道次的边部减宽量≤10mm，所述R2的第五道次的边部减宽量≤5mm。
可选的，所述精轧的入口温度为1030℃～1060℃，终轧温度为850℃～880℃，轧制速度≥9m/s。
可选的，所述矫直段的拉速为1.4m/min～1.6m/min；所述定宽段的边部宽度调整量≤50mm。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢及其制备方法，通过在钢种中加入Sb，Ni和Si元素，利用Sb阻断氧离子和碳离子的移动通路，Ni有利于提高钢种中Sb元素的溶解度并且提高共晶产物的熔点，Si能降低表面热脆敏感性和有助于降低裂纹的增长速度，再通过控制制备方法中的连铸的矫直段、粗轧的定宽段和精轧的大压下道次段的温度，避免Sb的晶界析出脆化奥氏体晶界，使脱碳层和边部的组织均匀，从而实现常规生产线上65Mn锯片钢脱碳层和边部的力学性能的分布均匀，从而不存在开裂的情况。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢的制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中未加入Sb元素的脱碳层的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中加入Sb元素的脱碳层的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中加入Sb元素过多导致边部开裂的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中加入Sb元素表层富集的情况示意图；
图6为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中加入Sb元素表层富集的情况示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请一个实施例中，提供一种65Mn锯片钢，以质量分数计，所述锯片钢包括：C：0.65％～0.75％，Si：0.3％～0.4％，Mn：1.1％～1.2％，Sb：0.01％～0.03％，Ni：0.05％～0.01％，其余为Fe及其不可避免的杂质。
本申请中，C的质量分数为0.65％～0.75％的积极效果是能使C的移动受阻，降低脱碳层的深度；C是其强度和硬度的主要来源，当该质量分数的取值范围过大，将导致的不利影响是C含量过高将影响热处理过程的马氏体转变温度和碳化物的比例，从而影响最终表面硬度，当该质量分数的取值范围过小，将导致的不利影响是C含量不足，将影响表层硬度，造成表层硬度不足。
Si的质量分数为0.3％～0.4％的积极效果是降低了氧化铁皮和钢基体之间界面的富Sb相的的数量，有助于降低表面热脆敏感性，同时Si还能降低裂纹的增长速度，从而降低富Sb相的渗透，保证边部不开裂；当该质量分数的取值范围过大，将导致的不利影响是将造成热轧过程中铁皮黏附力过强，除鳞不易，导致钢板表面质量降低，当该质量分数的取值范围过小，将导致的不利影响是Si含量过低，将无法有效阻止Sb元素表层薄膜状连续分布及其导致的液化现象。
Mn的质量分数为1.1％～1.2％的积极效果是该质量分数范围内，Mn能提高钢种的淬透性；当该质量分数的取值范围过大，将导致的不利影响是既使钢种成本的增加，过量的Mn又易于造成产品带状严重，不利于成品性能均匀性，当该质量分数的取值范围过小，将导致的不利影响是Mn含量过低，导致淬透性不足，不利于热处理过程中马氏体的形成。
Sb的质量分数为0.01％～0.03％的积极效果是可以有效抑制脱碳层，通过添加Sb元素阻断氧离子和碳的移动通路，并且Sb元素在加热和轧制过程中有表层和晶界富集的趋势，可以减轻轧前加热和轧制过程的脱碳现象；当该质量分数的取值范围过大，将导致的不利影响是Sb元素含量过高，会在形成的氧化铁皮下的钢水基体中聚聚，超过溶解限时，会形成熔融的液相，导致钢板表面发生“热脆”现象，当该质量分数的取值范围过小，将导致的不利影响是过低的Sb含量将无法有效阻止元素的扩散，不利于抑制热轧过程中脱碳反应。
Ni的质量分数为0.05％～0.01％的积极效果是由于Sb氧化位能比铁低而不氧化，会在氧化铁皮和钢基体之间的界面上形成熔融的液相，加入Ni有利于提高钢种中Sb元素的溶解度并且提高共晶产物的熔点，使Sb元素分布均匀，保证脱碳层的均一，防止开裂情况发生；当该质量分数的取值范围过大，将导致的不利影响是过多的Ni将导致钢种成本的大幅度提高，并且Ni元素不参与氧化反应，从而在表层富集，造成热轧过程出现铁皮发粘现象，导致钢材的去除性变差，当该质量分数的取值范围过小，将导致的不利影响是Ni含量过低，不利于抑制Sb元素表面富集和液化，将造成晶界析出引发‘热脆’现象。
作为一个可选的实施方式，以体积分数计，所述锯片钢的金相组织包括：铁素体≤5％，珠光体≥95％。
本申请中，铁素体≤5％的积极效果是铁素体能保证淬火后的表层硬度范围；当该体积分数的取值范围过大，将导致的不利影响是过多的铁素体将造成热处理后表层硬度降低。
作为一个可选的实施方式，所述锯片钢的总脱碳层深度为5μm～15μm。
在本申请一个实施例中，如图1所示，提供一种65Mn锯片钢的制备方法，所述方法包括：
S1.获取含所述化学成分的钢水；
S2.对所述钢水进行连铸、热轧和卷取，得到锯片钢；
所述热轧包括轧前加热、粗轧和精轧；
所述连铸包括矫直段，所述矫直段的温度≥950℃；
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1100℃～1180℃；
所述精轧包括大压下道次段，所述大压下道次段的温度为1000℃～1050℃。
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为620℃～660℃。
本申请中，矫直段的温度≥950℃积极效果是避免Sb元素连铸冷却过程析出的温度到鼻尖温度区间；当该温度取值范围过小，将导致的不利影响是温度过低，晶粒细化后，Sb元素晶界偏聚能力增强，易于发生连铸过程表层开裂情况。
定宽段的温度为1100℃～1180℃积极效果是该温度范围条件下，即在奥氏体动态再结晶温度区间进行大变形，将有利于组织的恢复以及抑制热轧过程边部开裂的发生；当该温度取值范围过大，将导致的不利影响是不利于热轧过程中出炉温度的控制，导致加热炉温度过高，将造成钢种脱碳层增大，当该温度取值范围过小，将导致的不利影响是温度过低，将落入奥氏体动态未再结晶区，不利于热轧过程边部缺陷的恢复。
大压下道次段的温度为1000℃～1050℃的积极效果是能避开Sb元素液化熔点温度鼻尖温度；当该温度取值范围过大，将导致的不利影响是热轧过程精轧入口温度过高，对总脱碳层深度不易控制，导致钢材总脱碳层深度不均匀，当该温度取值范围过小，将导致的不利影响是热轧过程边部温度过低，易于落入两相区轧制，将造成晶间开裂。
卷取的温度为620℃～660℃的积极效果是由于高碳钢在两相区保温时，钢板表面会发生全脱碳，其特征为铁素体晶粒沿着与试样表面垂直的方向伸长，具有很强的方向性，具体原理为：当钢板在两相区加热时，钢种组织为未转变的先共析铁素体+奥氏体(A1-A3)或者全奥氏体(A3-A1)，随着脱碳的进行，奥氏体中含碳量降低，当碳含量低于平衡态时奥氏体中的碳含量C0时，平衡状态便被打破，奥氏体为了重新达到平衡时的碳含量C0，必须析出铁素体，析出的铁素体将沿着原始组织中未转变的铁素体或者先析出的铁素体在表面优先生长，随着脱碳的进行，铁素体量逐渐增多，形成深度均匀的全脱碳组织；当该温度取值范围过大，将导致的不利影响是过高的温度将造成卷取过程发生脱碳反应，不利于最终脱碳层的控制，当该温度取值范围过小，将导致的不利影响是热轧过程卷取温度过低，将发生贝氏体相变，造成热轧过程扁卷的问题。
作为一个可选的实施方式，所述轧前加热的终点温度为1200℃～1220℃，时间为140min～160min。
本申请中，轧前加热的终点温度为1200℃～1220℃的积极效果是由于对高碳钢的脱碳现象分析发现在轧前加热到1100℃～1200℃可达到总脱碳层深度的顶峰，随着温度的升高，钢种氧化速度大于脱碳速度，使得随着温度的升高总脱碳层深度出现下降的趋势；当该温度取值范围过大，将导致的不利影响是温度过高，无法有效利用氧化和脱碳的平衡，使轧前加热无法达到加热过程脱碳层的最优控制阶段，当该温度取值范围过小，将导致的不利影响是温度过低，将无法有效控制热轧过程温度，无法利用氧化层的大量生成来消耗加热过程的脱碳层。
轧前加热的时间为140min～160min的积极效果是该时间范围内，有利于控制加热过程中总体的表层脱碳层深度；当该时间取值范围过大，将导致的不利影响是过长的轧前加热温度，将导致氧化呈现抛物线增长趋势，如果氧化时间过程氧化速率放缓，使得表层脱碳大于氧化速度，不利于脱碳层的最优控制，当该时间取值范围过小，将导致的不利影响是钢板无法有效烧透，从而无法保证钢板内部温度的均匀性。
作为一个可选的实施方式，所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.1～1.2，所述弱氧化气氛的氧含量为0.01％～0.03％；
所述均热段的温度为1200℃～1220℃，时间为30min～40min。
本申请中，弱氧化气氛的空气过剩系数为1.1～1.2的积极效果是在均热段的弱氧化气氛，有利于钢种表面形成一定厚的的氧化铁皮，加之Si元素的添加能促进均热段的氧化反应，进一步削弱了均热段脱碳层的总体深度。
弱氧化气氛的氧含量为0.01％～0.03％的积极效果是；当该氧含量的取值范围过大，将导致的不利影响是过大的氧含量将倒置表面氧化严重形成较厚的氧化铁皮，烧损增加，而氧化铁皮过厚结构致密不利于Sb元素的挥发，当该氧含量的取值范围过小，将导致的不利影响是氧含量过低，增加现场控制难度，无法保证加热炉内气氛稳定性。
均热段的温度为1200℃～1220℃的积极效果是由于对高碳钢的脱碳现象分析发现在轧前加热到1100℃～1200℃可达到总脱碳层深度的顶峰，随着温度的升高，钢种氧化速度大于脱碳速度，使得随着温度的升高总脱碳层深度出现下降的趋势；当该温度取值范围过大，将导致的不利影响是过高的温度无法有效控制热轧过程脱碳层，脱碳速率大于氧化速率，总脱碳层深度将增加，当该温度取值范围过小，将导致的不利影响是过低的温度将使氧化速率小于脱碳速率，导致表面脱碳层无法利用加热过程进行有效的去除，导致总脱碳层深度增加。
均热段的时间为30min～40min的积极效果是该时间范围内，有利于保证总脱碳层深度处于较小范围内；当该时间取值范围过大，将导致的不利影响是均热段时间过长，导致氧化速度小于速度，脱碳层无法通过加热过程而消耗，导致总脱碳层深度过大，当该时间取值范围过小，将导致的不利影响是均热段时间过短，使脱碳层无法有效的消除，导致总脱碳层深度过大。
作为一个可选的实施方式，所述粗轧还包括：采用1+5道次轧制模式进行粗轧，粗轧后进行边部除磷；
所述1+5道次轧制模式包括：轧制前粗除磷，后开启R1的第一道次和R2的第一道次、第三道次、第四道次和第五道次进行轧制；
所述边部除磷的压力为15MPa～20MPa。
本申请中，采用1+5道次轧制模式进行粗轧的积极效果是有利于热轧过程的温度稳定控制。
边部除磷的压力为15MPa～20MPa的积极效果是可有效去除炉生Sb元素的边部的表层富集层；当该压力取值范围过大，将导致的不利影响是过大的压力将造成其他除鳞***压力不稳，当该压力取值范围过小，将导致的不利影响是过小的压力将无法有效去除Sb元素炉生富集层。
作为一个可选的实施方式，所述R2的第一道次的边部减宽量≤15mm，所述R2的第三道次的边部减宽量≤10mm，所述R2的第五道次的边部减宽量≤5mm。
本申请中，R2的第一道次的边部减宽量≤15mm的积极效果是避免轧制过程开裂发生；当该边部减宽量的取值范围过大，将导致的不利影响是轧制过程的变形量过大易于造成轧制过程晶界变形能力不足，从而引起边部开裂情况。
R2的第三道次的边部减宽量≤10mm的积极效果是避免轧制过程开裂发生；当该边部减宽量的取值范围过大，将导致的不利影响是轧制过程的变形量过大，易于造成轧制过程晶界变形能力不足，引起边部开裂情况。
R2的第五道次的边部减宽量≤5mm的积极效果是避免轧制过程开裂发生；当该边部减宽量的取值范围过大，将导致的不利影响是轧制过程的变形量过大，易于造成轧制过程晶界变形能力不足，引起边部开裂情况，随着边部温度的降低，减宽量应适当减小。
作为一个可选的实施方式，所述精轧的入口温度为1030℃～1060℃，终轧温度为850℃～880℃，轧制速度≥9m/s。
本申请中，精轧的入口温度为1030℃～1060℃的积极效果是在该温度范围内，能在Sb元素的相熔点温度以上进行有效除鳞，从而抑制富集层脆化精轧过程表层晶界；当该温度取值范围过大，将导致的不利影响是温度过高，精轧过程易于发生表层富集趋势，当该温度取值范围过小，将导致的不利影响是热轧过程轧制的硬度过大，轧制困难，无法有效保证终轧温度，并且钢板边部温度将不落入两相区温度范围。
终轧温度为850℃～880℃的积极效果是该温度范围内，能保证热轧过程避免落入两相区轧制；当该温度取值范围过大，将导致的不利影响是过高的温度将导致精轧过程表层总脱碳层深度增加，当该温度取值范围过小，将导致的不利影响是过低的温度将带来轧制困难以及边部落入两相区轧制引发开裂问题。
轧制速度≥9m/s的积极效果是低温快轧，减少精轧过程中C-O反应时间，减少总脱碳层深度；当该轧制速度取值范围过小，将导致的不利影响是将造成精轧过程脱碳层增加。
作为一个可选的实施方式，所述矫直段的拉速为1.4m/min～1.6m/min；所述定宽段的边部宽度调整量≤50mm。
本申请中，矫直段的拉速为1.4m/min～1.6m/min的积极效果是能有效规避矫直段温度区间；当该拉速的取值范围过大，将导致的不利影响是拉速过大不利于坯壳的形成，将引起漏钢问题，当该拉速的取值范围过小，将导致的不利影响是将造成矫直段落入Sb相脆化晶界的鼻尖温度附近，造成连铸过程中表层开裂等问题。
定宽段的边部宽度调整量≤50mm的积极效果是由于Sb元素的富集现象，加之边部温度、展宽和变形与中部的差异，因此需要避免落入高温脆性区间，造成轧制过程开裂；当该边部宽度调整量的取值范围过小，将导致的不利影响是无法精确满足用户的宽度规范要求。
实施例1
一种65Mn锯片钢，以质量分数计，所述锯片钢包括：C：0.67％，Si：0.35％，Mn：1.15％，Sb：0.02％，Ni：0.04％，其余为Fe及其不可避免的杂质。
一种65Mn锯片钢的制备方法，所述方法包括：
S1.获取含所述化学成分的钢水；
S2.对所述钢水进行连铸、热轧和卷取，得到锯片钢；
所述热轧包括轧前加热、粗轧和精轧；
所述连铸包括矫直段，所述矫直段的温度≥950℃；
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1170℃，定宽段的边部宽度调整量≤50mm；
所述精轧包括大压下道次段，所述大压下道次段的温度为1040℃。
所述轧前加热的终点温度为1200℃，时间为150min。
所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.2，弱氧化气氛的氧含量为0.03％；
所述均热段的温度为1200℃，时间为35min。
所述粗轧还包括：采用1+5道次轧制模式进行粗轧，粗轧后进行边部除磷；
所述1+5道次轧制模式包括：轧制前粗除磷，后开启R1的第一道次和R2的第一道次、第三道次、第四道次和第五道次进行轧制；
所述边部除磷的压力为19MPa。
所述R2的第一道次的边部减宽量≤15mm，所述R2的第三道次的边部减宽量≤10mm，所述R2的第五道次的边部减宽量≤5mm。
所述精轧的入口温度为1030℃～1060℃，终轧温度为880℃，轧制速度≥9m/s。
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为650℃。
实施例2
将实施例2和实施例1对比，实施例2和实施例1的区别在于：
一种65Mn锯片钢，以质量分数计，所述锯片钢包括：C：0.65％％，Si：0.3％，Mn：1.1％，Sb：0.01％，Ni：0.05％，其余为Fe及其不可避免的杂质。
所述连铸包括矫直段，所述矫直段的温度≥950℃；
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1165℃，定宽段的边部宽度调整量≤50mm；
所述精轧包括大压下道次段，所述大压下道次段的温度为1050℃。
所述轧前加热的终点温度为1200℃，时间为140min。
所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.1，弱氧化气氛的氧含量为0.01％；
所述均热段的温度为1200℃，时间为30min。
所述边部除磷的压力为15MPa
所述精轧的入口温度为1030℃，终轧温度为880℃。
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为620℃。
实施例3
将实施例3和实施例1对比，实施例3和实施例1的区别在于：
一种65Mn锯片钢，以质量分数计，所述锯片钢包括：C：0.75％，Si：0.4％，Mn：1.2％，Sb：0.03％，Ni：0.01％，其余为Fe及其不可避免的杂质。
所述连铸包括矫直段，所述矫直段的温度≥950℃；
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1150℃，定宽段的边部宽度调整量≤50mm；
所述精轧包括大压下道次段，所述大压下道次段的温度为1020℃。
所述轧前加热的终点温度为1220℃，时间为160min。
所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.2，弱氧化气氛的氧含量为0.02％；
所述均热段的温度为1220℃，时间为40min。
所述边部除磷的压力为20MPa
所述精轧的入口温度为1060℃，终轧温度为870℃。
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为660℃。
实施例4
将实施例4和实施例1对比，实施例4和实施例1的区别在于：
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1170℃，定宽段的边部宽度调整量≤50mm；
所述精轧包括大压下道次段，所述大压下道次段的温度为1040℃。
所述轧前加热的终点温度为1220℃，时间为160min。
所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.2；
所述均热段的温度为1220℃，时间为40min。
所述边部除磷的压力为20MPa
所述精轧的入口温度为1060℃，终轧温度为860℃。
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为660℃。
实施例5
将实施例5和实施例1对比，实施例5和实施例1的区别在于：
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1140℃，定宽段的边部宽度调整量≤50mm；
所述精轧包括大压下道次段，所述大压下道次段的温度为1020℃。
所述轧前加热的终点温度为1200℃，时间为140min。
所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.1，弱氧化气氛的氧含量为0.01％；
所述均热段的温度为1200℃，时间为30min。
所述边部除磷的压力为15MPa
所述精轧的入口温度为1030℃，终轧温度为850℃。
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为620℃。
对比例1
将对比例1和实施例1相对比，对比例1和实施例1的区别在于：
一种65Mn锯片钢，以质量分数计，所述锯片钢包括：C：0.65％，Si：0.35％，Mn：1.1％，Ni：0.01％，其余为Fe及其不可避免的杂质。
对比例2
将对比例2和实施例1相对比，对比例2和实施例1的区别在于：
一种65Mn锯片钢，以质量分数计，所述锯片钢包括：C∶0.65％，Si：0.35％，Mn：1.1％，Sb：0.005％，Ni：0.005％，其余为Fe及其不可避免的杂质。
对比例3
将对比例3和实施例1相对比，对比例3和实施例1的区别在于：
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1050℃～1100℃；
所述精轧包括大压下道次段，所述大压下道次段的温度为980℃。
对比例4
将对比例4和实施例1相对比，对比例4和实施例1的区别在于：
所述轧前加热的终点温度为1250℃，时间为200min。
所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.1。
对比例5
将对比例5和实施例1相对比，对比例5和实施例1的区别在于：
所述均热段的温度为1180℃，时间为60min。
对比例6
将对比例6和实施例1相对比，对比例6和实施例1的区别在于：
所述边部除磷的压力为12MPa。
所述精轧的入口温度为1080℃，终轧温度为900℃。
对比例7
将对比例7和实施例1相对比，对比例7和实施例1的区别在于：
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为700℃。
相关实验：
收集实施例1-5和对比例1-7得到的锯片钢，检测各锯片钢的性能，结果如表1所示。
相关实验的测试方法
总脱碳层深度的测试方法：国家标准GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》，其中，标准中脱碳层深度测定可分为金相法、硬度法和化学分析法三种。本申请中采用金相法进行检测；总脱碳层的测定：
在中碳钢、低合金钢中是以铁素体与其他组织组成的相对量变化来区分的，借助于测微目镜或直接在显微镜毛玻璃屏上测量从表面到其组织和基体组织已无区别的那一点距离。对每一试样，在最深的均匀脱碳区一个视场内，应随机进行几次测量(至少需5次)，以这些测量值的平均值作为总总脱碳层深度。
表1
Figure BDA0003310543590000121
表1的具体分析：
由实施例1-5的数据可知：
通过本申请中的合金元素的添加，有利于减少总脱碳层的深度，配合加热工艺的优化以及热轧边部宽度的调整可避免边裂缺陷的发生。
由对比例1-7的数据可知：
Sb元素添加较少不利于抑制C元素的扩散，造成整体脱碳深度增加，同时Ni元素配比不够造成熔点较低易于发生晶界偏聚脆化晶界的影响，造成热轧过程中多处发生边部开裂问题。
本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
(1)本申请所制备出的锯片钢的热轧成品脱碳层的平均深度为15μm，并且所得脱碳层的深度均匀，整体锯片钢的力学性能优良，并且金相组织均匀，其中铁素体的体积分数≤5％，珠光体的体积分数≥95％。
(2)本申请实施例提供的制备方法，由于在钢种中加入了Sb、Ni和Si，可利用Sb元素减轻脱碳现象，同时Ni和Si避免Sb元素的富集析出，从而能够得到均匀的脱碳层，并且由于制备方法中涉及的工艺均为常规工艺，因此可以应用在常规工艺上。
(3)本申请实施例提供的制备方法，可将轧前加热、连铸、轧制和卷取的工艺参数整合到锯片钢的冷轧工序上，进行自动化控制，进一步优化和缩短生产工艺，降低生产成本。
附图解释：
图2为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中未加入Sb元素的加热炉出炉后脱碳层的示意图，由图2可知，未加入Sb元素的总脱碳层深度随机测点的数据为664.501μm、669.772μm和731.170μm。
图3为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中加入Sb元素过多导致边部开裂的示意图，由图3可知，加入Sb元素的总脱碳层深度随机测点的数据为230.681μm、180.343μm和172.041μm，由图2和图3可知，加入Sb元素有效降低脱碳层的深度。
图4为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中加入Sb元素过多导致边部开裂的示意图，由图4可知，当加入Sb元素过多时，锯片钢的边部会产生开裂情况。
图5为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中加入Sb元素表层富集的情况示意图；
图6为本申请实施例提供的一种65Mn锯片钢中加入Sb元素表层富集的情况示意图，由图5和图6可知，当Sb元素超过溶解限时，将形成熔融的液相，导致钢板表面发生“热脆”的情况。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者帧序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种65Mn锯片钢，其特征在于，以质量分数计，所述锯片钢包括：C：0.65％～0.75％，Si：0.3％～0.4％，Mn：1.1％～1.2％，Sb：0.01％～0.03％，Ni：0.05％～0.01％，其余为Fe及其不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的锯片钢，其特征在于，以体积分数计，所述锯片钢的金相组织包括：铁素体≤5％，珠光体≥95％。
3.根据权利要求1所述的锯片钢，其特征在于，所述锯片钢的总脱碳层深度为5μm～15μm。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的锯片钢，其特征在于，所述方法包括：
获取含所述化学成分的钢水；
对所述钢水进行连铸、热轧和卷取，得到锯片钢；
所述热轧包括轧前加热、粗轧和精轧；
所述连铸包括矫直段，所述矫直段的温度为≥950℃；
所述粗轧包括定宽段，所述定宽段的温度为1100℃～1180℃；
所述精轧包括第二道次段，所述第二道次段的温度为1000℃～1050℃；
所述卷取包括：采用前段冷却模式进行卷取，所述卷取的温度为620℃～660℃。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述轧前加热的终点温度为1200℃～1220℃，时间为140min～160min。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述轧前加热包括均热段，所述均热段的气氛为弱氧化气氛，所述弱氧化气氛的空气过剩系数为1.1～1.2，所述弱氧化气氛的氧含量为0.01％～0.03％；
所述均热段的温度为1200℃～1220℃，时间为30min～40min。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述粗轧还包括：采用1+5道次轧制模式进行粗轧，粗轧后进行边部除磷；
所述1+5道次轧制模式包括：轧制前粗除磷，后开启R1的第一道次和R2的第一道次、第三道次、第四道次和第五道次进行轧制；
所述边部除磷的压力为15MPa～20MPa。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述R2的第一道次的边部减宽量≤15mm，所述R2的第三道次的边部减宽量≤10mm，所述R2的第五道次的边部减宽量≤5mm。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述精轧的入口温度为1030℃～1060℃，终轧温度为850℃～880℃，轧制速度≥9m/s。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述矫直段的拉速为1.4m/min～1.6m/min；
所述定宽段的边部宽度调整量≤50mm。
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