CN102133579B - 减少蚀坑产生的钢胚热轧制程 - Google Patents

Abstract

一种减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，是在精轧步骤后与盘卷步骤前增加一喷稀步骤；也就是当钢胚在完成精轧步骤并以大量冷却水喷洒于该钢带表面后，进行喷稀步骤，是在已精轧完的该钢带的表面喷洒氯离子含量不大于30ppm的低氯水，使该低氯水能稀释和扫除滞留在该钢带表面上的冷却水后，该钢带再进行盘卷步骤，如此，可使该钢带在盘卷前的表面氯离子含量大为降低，通过避免氯离子对该钢带表面侵蚀，从而达到减少于该钢带表面产生蚀坑的功效。

Description

减少蚀坑产生的钢胚热轧制程

技术领域

本发明涉及一种热轧制程，特别涉及一种减少蚀坑产生的钢胚热轧制程。 

背景技术

一般钢胚的热轧制程包含一加热步骤、一粗轧步骤、一精轧步骤、一冷却步骤及一盘卷步骤。 

该加热步骤是将一钢胚加热至高温，以软化该钢胚的金属组织，有利于后续的加工成形，再利用该粗轧步骤轧延该钢胚得到一厚度下降且长度变长的板胚，然后通过该精轧步骤再次轧延，得到一钢带，通过使该钢带的尺寸达到客户指定的规格，然后进行该冷却步骤，以大量的冷却水喷洒该钢带的表面，降低钢带的温度到达所预定的盘卷温度，最后再通过该盘卷步骤以卷取该钢带，得到一钢卷，以利后续的运送和储存。 

然而，一般热轧制程在进行该盘卷步骤时，所设定的盘卷温度大多在500～750℃间，造成本来滞留在该钢带表面上的冷却水，在500～750℃的高温下很容易气化而离开该钢带表面，且不易停留在该钢带的表面上，所以该钢带的表面不易有蚀坑形成，确保该钢带表面呈现光滑态样的外貌。 

但是，随着汽车工业朝向轻量化和高成形性的发展趋势，具有双相结构的双相钢将会被大量采用，然而，双相钢虽可满足汽车工业要求的轻量化和高成形性的需求，但是，双相钢在进行热轧制程时，为保有金属的良好机械性质，会要求以双相钢为钢材的盘卷温度需设定在350℃以下。 

所以在以双相钢为钢材进行热轧制程时，盘卷温度必须设 定在350℃以下，也就是说，双相钢所产制的钢带是在350℃以下的作业温度，进行其盘卷作业工作，然而，此种作业模式往往造成大量的冷却水，来不及在盘卷前被扫除或汽化蒸发，使得有部分冷却水在盘卷时被包入钢卷内，导致该等钢卷冷却至室温后仍含有液态残水，此种含有残水现象的钢卷，极易造成钢带表面的氯离子浓化，进而发生孔蚀现象，而于酸洗后的产品表面上产生蚀坑的缺陷，请参阅图6，如图中箭头所示，可在此现有钢带表面观察到有多量的黑点，所述黑点就是所述蚀坑；而该钢带表面的蚀坑，会使该钢带在后续加工而成为成品时，造成成品的耐疲劳性能劣化，机械性质下降，使得成品的良率下降，经本申请发明人于任职的中国钢铁股份有限公司(也就是本发明申请人)，统计该公司以常用热轧制程产制双相钢的钢卷，记录其经过酸洗和涂油后的成品品质，发现其剔退率高达19.8％(请参图5所示)。 

参阅图1，本申请发明人将现有具蚀坑缺陷的钢带，利用能量散布分析仪(Energy Dispersive Spectrometer，EDS)对该钢带的蚀坑作分析，得到在蚀坑的位置上除了有多量的铁元素外，尚有钙、钾、硫、硅、锰、金等元素外，还有多量的氯元素。 

参阅图7，利用具有化学分析及光学显微镜功能的电子微探分析(Electron Probe Microanalysis；EPMA)，经检测后成像得到钢带表面的氯离子含量的分析，在图7中右侧标示能量的分布是由能量较低的深(黑)色往上向能量较高的白色呈现，而能量较低的深(黑)色部分代表氯离子含量较低，而能量较高的白色部分代表氯离子含量较高，所以从图7左侧可以看出来，除了外围有大致呈灰色的低能量分布外，近中心的部分还有大范围呈现白色的高能量分布，显现出在蚀坑位置的氯离子含量甚高。 

借此推测，在冷却过程中，因为带有大量氯离子的冷却水 来不及在高温下被扫除或汽化，而有大量含氯离子的水滞留在钢带的表面上，再卷入钢卷内，导致盘卷后，钢卷在冷却到室温的过程中，残留冷却水逐渐干涸，氯离子浓化，氯离子对钢带表面进行侵蚀，而使钢带表面形成多量的蚀坑。 

此外，本申请发明人为进一步验证盘卷温度对于钢带表面蚀坑的影响，遂以JSH590Y钢种针对不同的盘卷温度，作了一项以其盘卷温度对其机械性质及其表面品质对于钢带表面蚀坑的测试实验，结果如表1所示，该JSH590Y钢种的抗拉强度下限值为590Mpa。 

表1 

由表1呈现的数据与结果可知，只有在高盘卷温度下，其蚀坑程度方能达到无～轻微，然而，其抗拉强度只至604Mpa，较接近590Mpa下限值，此容易造成产制出的产品强度不足，何况，前述已提及双相钢的冶金设计必须是在低盘卷温度下，因此，利用减少冷却水的喷出量以提高盘卷温度的方式，无法满足双相钢的冶金需求且效果相当有限。 

再者，也有轧钢业者在常用热轧制程的盘卷步骤前，利用大量的空气喷向钢带表面，从而扫除残留在该钢带上的冷却水，然而，输送该钢带的速度很快，以喷气扫除钢带上残留的冷却水，其效果十分有限，使得改善蚀坑产生的结果并不理想。另 外，也有为了防止蚀坑形成而缩短后续的精整、酸洗、涂油等过程，然而这也只是治标不治本，同样地，减少蚀坑的效果仍然不佳。 

发明内容

本发明的目的是在提供一种减少蚀坑产生的钢胚热轧制程。 

本发明减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，是对一钢胚施予热处理加工后产生形变，而该钢胚热轧制程包含一加热步骤、一粗轧步骤、一精轧步骤、一冷却步骤，及一盘卷步骤，该盘卷步骤是在不大于350℃的盘卷温度下进行盘卷，其特征在于： 

在该精轧步骤后与该盘卷步骤前增加一喷稀步骤，该喷稀步骤是对完成该精轧步骤的钢带表面喷洒一低氯水，该低氯水的氯离子含量不大于30ppm。 

本发明所述的减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，该喷稀步骤是在该冷却步骤后且在该盘卷步骤前。 

本发明所述的减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，该喷稀步骤还包括同步对完成该精轧步骤的钢带的下表面喷洒该低氯水。 

本发明所述的减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，该喷稀步骤还包括同步对完成该精轧步骤的钢带的下表面喷洒该低氯水。 

本发明的有益效果在于：利用氯离子含量不大于30ppm的低氯水喷洒于已完成精轧步骤的钢带表面上，使该低氯水能稀释或扫除滞留在该钢带表面上的氯离子，造成有效降低进入盘卷步骤的该钢带表面所含的氯离子量，从而避免氯离子对该钢带表面侵蚀，进而减少蚀坑形成在该钢带表面。 

附图说明

图1是一曲线图，说明以能量散布分析仪分析钢带表面蚀坑的成分分析； 

图2是一流程图，说明本发明减少蚀坑产生的钢胚热轧制程的第一较佳实施例； 

图3是一示意图，说明该第一较佳实施例的喷稀步骤的喷洒位置是在该钢带的上表面上； 

图4是一示意图，说明本发明减少蚀坑产生的钢胚热轧制程的第二较佳实施例的喷稀步骤的喷洒位置是在该钢带的上表面和下表面； 

图5是一柱状图，说明本发明与现有钢胚热轧制程的酸洗涂油成品后的剔退率比较； 

图6是一实物照片，显示有多量的蚀坑(照片中的黑点)形成于现有的钢带上；及 

图7是一分布图，说明以电子微探分析显示在蚀坑中氯离子的含量甚高。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明： 

在本发明被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件与步骤是以相同的编号来表示。 

参阅图2，本发明减少蚀坑产生的钢胚热轧制程的第一较佳实施例，是对一双相钢的钢胚(图未示)施予该热轧制程，而该热轧制程包含一加热步骤21、一粗轧步骤22、一精轧步骤23、一冷却步骤24、一喷稀步骤25，及一盘卷步骤26；该加热步骤21是将该钢胚加热至双相钢金属组织软化的温度，有利后续加工成形，然后，再经该粗轧步骤22轧延该钢胚，得到一厚度下降且长度变长的板胚3(请参图3)。 

配合参阅图3，其中，在该精轧步骤23中，是以精轧辊轮231轧延该板胚3，得到一钢带31，通过使该钢带31的尺寸达到客户指定的规格后，进行该冷却步骤24，是使该钢带31经过一层流冷却设备241，并通过该层流冷却设备241以大量的冷却水4喷洒该钢带31的表面，降低该钢带31的温度，以达所设定的盘卷温度为200℃；接着，进行该喷稀步骤25。 

该喷稀步骤25是以一上喷洒装置251在该钢带31的上表面上喷洒一低氯水5，而该低氯水5的氯离子含量是以不大于30ppm作为实施范围，而在本实施例中是以氯离子含量为30ppm作代表；通过该低氯水5喷洒于该钢带31的上表面，可先对经过冷却步骤24后所残留在该钢带31的上表面的冷却水4稀释，并在不断的喷洒低氯水5的过程中，扫除残留在该钢带31的上表面的冷却水4，使该钢带31表面的氯含量持续降低，并控制该钢带31在盘卷前，维持在350℃以下的低盘卷温度，最后，使被低氯水5喷稀过的该钢带31进入该盘卷步骤26，以完成该热轧制程并得到一钢卷6。其中，喷洒装置251设置于层流冷却设备241与盘卷设备261间。 

参阅图4，为本发明减少蚀坑产生的钢胚热轧制程的第二较佳实施例，该第二较佳实施例大致上是与该第一较佳实施例相同，相同处不再赘言，不同的地方是在于：该喷稀步骤25是对完成该精轧的钢带31的上表面与下表面同步喷洒该低氯水5。 

由于在该第一实施例中，该上喷洒装置251设置的位置是无法喷洒到该钢带31的下表面，因此只能在该钢带31的上表面，稀释和扫除该钢带31上表面的氯含量，然而，在该钢带31的下表面也有部份的氯离子存在于该钢带31的下表面，因此，在本第二较佳实施例中，是与该上喷洒装置251同步对该钢带31的下表面，以一下喷洒装置252同步喷洒该低氯水5。 

该喷稀步骤25是以一上喷洒装置251在该钢带31的上表面上喷洒一低氯水5，并以一下喷洒装置252同步在该钢带31的下表面喷洒一低氯水5，在本实施例中该低氯水5的氯离子含量为30ppm，通过该上喷洒装置251和下喷洒装置252同步对经过冷却步骤24后所残留在该钢带31的上下表面的冷却水4喷洒稀释，并扫除残留在该钢带31的上下表面的冷却水4，使该钢带31表面的氯含量大幅降低。 

参阅图5，将本发明的第一较佳实施例和第二较佳实施例与现有的比较例进行比较，未喷洒低氯水的比较例的酸洗涂油成品后的剔退率高达19.8％，而在钢带的上表面喷洒低氯水的第一较佳实施例的酸洗涂油成品后剔退率为4.41％，有明显的下降，特别是在钢带的上下表面皆喷洒低氯水的第二较佳实施例的剔退率为0％，也就是说，本发明所产制的钢带，于酸洗涂油后的成品品质相当好，也代表本发明所产制的钢带表面的蚀坑缺陷已控制在容许范围内。 

如上所述，将完成精轧步骤23的钢带31的表面，以氯含量不大于30ppm的低氯水5喷洒，从而稀释该钢带3表面的氯离子含量，同时也有扫除该钢带31表面上的滞留冷却水的作用，使该钢带31在盘卷前的表面氯离子含量大量降低，从而避免氯离子对该钢带31表面侵蚀，进而确实能达成减少蚀坑产生。 

Claims (4)

1.一种减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，对一钢胚施予热处理加工后产生形变，该钢胚热轧制程包含一加热步骤、一粗轧步骤、一精轧步骤、一冷却步骤及一盘卷步骤，该钢胚在完成该精轧步骤后得到一条钢带，该盘卷步骤是在不大于350℃的盘卷温度下进行盘卷，其特征在于，

在该精轧步骤后与该盘卷步骤前增加一喷稀步骤，该喷稀步骤是，对完成该精轧步骤的钢带的上表面喷洒一低氯水，该低氯水的氯离子含量不大于30ppm。

2.根据权利要求1所述的减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，其特征在于，该喷稀步骤是在该冷却步骤后且在该盘卷步骤前。

3.根据权利要求1所述的减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，其特征在于，该喷稀步骤还包括同步对完成该精轧步骤的钢带的下表面喷洒该低氯水。

4.根据权利要求2所述的减少蚀坑产生的钢胚热轧制程，其特征在于，该喷稀步骤还包括同步对完成该精轧步骤的钢带的下表面喷洒该低氯水。

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