CN102230138A

CN102230138A - 采用连续退火机组生产spa-h高强度耐候钢的方法

Info

Publication number: CN102230138A
Application number: CN 201110149793
Authority: CN
Inventors: 陈波; 尹显东; 乔建军; 史静; 熊爱明; 张鹏程
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2011-06-04
Filing date: 2011-06-04
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2031-06-04
Also published as: CN102230138B

Abstract

一种采用连续退火机组生产SPA-H高强度耐候钢的方法，属于冷轧板带轧制领域。热轧工艺参数：加热温度，1180-1260℃；终轧温度，860±20℃；卷取温度，610±20℃；冷轧压下率：根据不同规格，冷轧压下率控制在35-60％范围内。连续退火加热段800±20℃，均热段800±20℃，缓冷段出口680±20℃，快冷段出口430±20℃，过时效段400±20℃，工艺速度150mpm～200mpm，均热时间200～250s；平整延伸率1.2±0.3％。优点在于，在热轧生产机组受极限规格及机械设备能力等因素影响下，成功通过冷轧工艺方式在连续退火机组生产出了以前常在热轧生产线上生产的SPA-H高强耐候钢，通过冷轧及连续退火等工艺优化，生产出的高强耐候钢强度高、延伸好。

Description

采用连续退火机组生产SPA-H高强度耐候钢的方法

技术领域

本发明属于冷轧板带轧制技术领域，特别是涉及一种采用连续退火机组生产SPA-H高强度耐候钢的方法。

背景技术

SPA-H高强度耐候钢主要应用于集装箱制造领域，常使用热轧工艺生产。随着首钢迁钢热轧的顺利投产及产品开发的不断推进，2008年底，首钢迁钢成功开发出了高强度、高耐候的SPA-H集装箱用钢，并很快赢得了天津某集装箱大客户的大批订单。在客户提出的大批订单中，既包含有容易生产的普通规格产品，也包括部分厚度为1.5-1.6mm，宽度为940-1400mm的极限规格订单，而首钢迁钢当时仅有2160mm一条热轧生产机组，根据热轧工艺要求，如果这些极限规格订单要在首钢迁钢生产，需要将230mm厚的钢坯轧制成1.5-1.6mm的薄板，且是极其窄(940-1400mm)的板子，这对于首钢迁钢2160mm热轧生产机组来说，生产这样极薄极窄的板子是不可能的。主要技术难点在于：1)由于SPA-H高强耐候钢强度很高(屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥500MPa)，若在迁钢2160热轧机组生产(1.5-1.6)*(940-1400)极薄极窄产品轧制非常不稳定，容易造成板型不良(如浪形，镰刀弯等)、厚度不均等问题，无法满足客户使用要求；2)由于SPA-H高强耐候钢强度高，若在迁钢2160热轧机组生产(1.5-1.6)*(940-1400)这样的极薄极窄产品，轧机能力无法达到压下率要求，会造成轧机电机电流过大、跳闸等事故，严重情况下还有烧毁电机、损毁轧机的危险。

鉴于客户对集装箱用SPA-H高强耐候钢表面质量要求不高，只要能达到FA及FA以上表面级别即可，重点要求产品性能达到使用要求(对性能具体要求：屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥480MPa，延伸率≥22％)。为了留住客户，保证新开发产品尽快投入商业使用，快速拓展首钢SPA-H高强度耐候钢市场，实现经济收益，经过严格的可行性研究分析和试验，经总公司领导确认，首钢迁钢公司将这些极限规格委托给顺义冷轧进行加工生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用连续退火机组生产SPA-H高强度耐候钢的方法，在生产厚度1.5-1.6mm，宽度940-1400mm的SPA-H高强度耐候钢，解决2160机组不能生产极薄极窄耐候钢问题。

本发明中涉及的SPA-H高强度耐候钢成分如下(单位：重量％，余量为：Fe)：

由于首钢迁钢2160机组受生产能力限制，无法生产极薄极窄产品。而首钢顺义冷轧酸轧及连退机组可生产厚度范围为0.3-2.5mm，宽度范围为800-1850mm，因此厚度范围1.5-1.6mm，宽度范围940-1400mm的规格对于首钢顺义冷轧来说是比较普通的规格。且由于客户对SPA-H集装箱用钢表面质量要求不高，能达到FA及FA以上即可，仅对带钢的力学性能有要求。因此我们考虑可以将迁钢无法生产的极限规格SPA-H耐候钢先在迁钢2160轧制成可以轧制的厚度范围，再到首钢顺义冷轧酸轧机组轧制成客户要求的厚度范围，接着再通过连续退火机组的退火和平整工艺调整改善带钢性能，最终达到客户要求的性能范围，满足客户的使用要求。具体采用了如下的技术方案：

热轧工艺参数：加热温度，1180～1260℃；终轧温度：860±20℃；卷取温度：610±20℃；

冷轧压下率：根据不同规格，冷轧压下率控制在35～60％范围内；

连续退火炉内各工艺段温度如下表：

工艺速度：150mpm～200mpm(保持稳定)；

均热时间：200～250s；

平整延伸率：1.2±0.3％。

酸轧工序对带钢实施一定的冷轧压下率是连退工序连续退火再结晶的驱动力，并决定了再结晶形核点的多少。此发明根据不同的SPA-H高强耐候钢热轧带钢厚度规格，将冷轧压下率大致控制在35-60％范围内。

本发明采用800±20℃退火温度，使得冷硬SPA-H高强耐候钢发生充分再结晶，通过控制均热段时间来更好的调节渗碳体分散化、珠光体球化及晶粒尺寸的大小，从而更好的控制抗拉强度与延伸率水平。

为了进一步改善SPA-H高强耐候钢性能并消除一些小缺陷，本发明采用1.2±0.3％平整延伸率来进行控制。

本发明在热轧生产机组受极限规格及机械设备能力等因素影响下，通过调整冷轧、退火和平整工艺参数，成功通过冷轧工艺方式在连续退火机组生产出了以前常在热轧生产线上生产的SPA-H高强耐候钢，通过冷轧及连续退火等工艺优化，所生产出的与热轧SPA-H高强耐候钢对等的冷轧SPA-H高强耐候钢具有强度高、延伸好的特点。解决了首钢迁钢2160热轧生产机组不能生产极薄极窄耐候钢问题，保住了首钢的战略大客户，拓展了首钢SPA-H高强耐候钢产品规格并实现了巨大经济效益。

附图说明

图1为热轧SPA-H耐候钢。

图2为冷轧SPA-H耐候钢。

图3为冷轧SPA-H高强耐候钢金相照片(500×照片)。

图4为冷轧SPA-H高强耐候钢在客户处辊压成型(侧板)。

具体实施方式

1、热轧工序：首钢迁钢先将客户订单厚度范围1.5-1.6mm的产品在热轧机组上轧制成2.3-4.5mm厚度范围的产品，再送到首钢顺义冷轧进行加工。

2、酸轧工序：将厚度2.3-4.5mm的热轧SPA-H高强耐候钢通过焊接、酸洗、轧制等工艺过程，轧制成客户要求的厚度范围。具体工艺参数控制如下：

1)拉矫机：拉矫机作用一是为了除鳞破鳞，即通过弯曲拉矫的机械方式，直接除去带钢表面的氧化铁皮，或将热轧带钢表面的氧化铁皮松动破损，利于在后序酸洗工艺过程中将带钢表面清洗干净；二是为了改善带钢板型，减少浪形，提高带钢平直度，以利于生产顺稳。拉矫机插入量+1mm，抗横弯+1mm，延伸率控制在0.3～0.5％。

2)焊接：焊接作用是将带钢首尾相连，实现酸轧连续生产。SPA-H高强耐候钢与SPHC进行焊接，焊接参数在SPHC与DP590焊接参数的基础进行优化，具体焊接工艺参数是通过焊接测试优化的。

3)酸洗：酸洗的目的是通过盐酸浅槽紊流酸洗的化学处理方式，进一步除去热轧带钢表面的氧化皮，保证带钢表面清洁。1#酸槽自由酸浓度＞50g/L，Fe2+浓度＜120g/L，酸洗速度150～170m/min，漂洗水温60～70℃。

4)轧制：轧制的目的即是将SPA-H高强耐候钢从热轧卷2.3-4.5mm厚度范围轧制成客户要求的1.5-1.6mm厚度范围(考虑带钢在连退平整机的减薄量)。首次生产采取DP590轧制策略，后进行优化调整；机架F1～F2使用Cr3轧辊，机架F3～F5使用Cr5轧辊；乳化液参数：机架F1～F4为3.0～4.5％，机架F5为0.5～0.7％；轧机出口速度限制在600～700m/min范围。

3、连退工序：通过连续退火机组的退火工艺实现SPA-H高强耐候钢再结晶退火，调整带钢机械性能，再通过平整工艺进一步改善带钢性能，最终达到客户要求的性能，满足客户的使用要求。具体工艺参数控制如下：

1)焊接：焊接作用是与酸轧工序焊接作用一样，即将带钢首尾相连，实现连续生产。在连退生产时，SPA-H高强耐候钢与DC01(或SPCC)进行焊接，焊接参数在DC01(或SPCC)与DP590焊接参数的基础进行优化，具体焊接工艺参数是通过焊接测试优化的。

2)清洗：清洗作用是洗掉酸轧下线卷上的轧制油及铁粉等杂物，保证带钢清洁的进入连续退火炉，清洗使用的是碱液。清洗参数按下表设定：

3)退火：退火工艺是通过热处理工艺实现SPA-H高强耐候钢再结晶，改善内部组织，调整产品机械性能。退火工艺要点如下：

加热1(HS1)	加热2(HS2)	加热3(HS3)	均热(SS)	(缓冷)SCS
					530～560	750	800	800	680
(快冷)RCS	(过时效1)OAS1	(过时效2)OAS2	(过时效3)OAS3	(终冷)FCS
					430	420	410	400	160

要求：SPA-H料入炉前，用以上温度制度生产过渡卷(DC01或SPCC)至少1-2卷，确保炉内温度达到工艺要求。

工艺速度控制在150mpm～200mpm；保证均热时间在200～250s范围内。

快冷使用20％高氢，当工艺速度＜130mpm时，快冷Zone1区关闭，使用Zone2+Zone3区冷却。

快冷喷箱控制在70～75mm，观察带钢抖动情况，避免带钢表面划伤。

4)平整：平整的作用是进一步改善SPA-H高强耐候钢的性能，并消除一些小的板型缺陷(如浪形等)，同时控制带钢表面粗糙度达到客户使用要求。

平整机根据酸轧压下率情况及板型情况，平整延伸率控制范围为1.2±0.3％。

按照以上酸轧、连退工艺生产出的冷轧SPA-H高强耐候钢，其样品的屈服强度平均在370MPa左右，抗拉强度平均在510MPa左右，延伸率在33％左右，全部优于客户性能要求，能够满足客户使用要求。

酸轧工序对带钢实施一定的冷轧压下率是连退工序连续退火再结晶的驱动力，并决定了再结晶形核点的多少。本发明根据不同的SPA-H高强耐候钢热轧带钢厚度规格，将冷轧压下率大致控制在35-60％范围内。

本发明采用800℃退火温度，使得冷硬SPA-H高强耐候钢发生充分再结晶，通过控制均热段时间来更好的调节渗碳体分散化、珠光体球化及晶粒尺寸的大小，从而更好的控制抗拉强度与延伸率水平。

下面说明了根据本发明中所述的方法(包括化学成分及工艺)连续退火样品的力学性能。可以看出，通过冷轧工艺，采用合适压下率、退火及平整工艺参数，可生产出力学性能满足客户使用性能要求的产品。

Claims

1.一种采用连续退火机组生产SPA-H高强度耐候钢的方法，其特征是，在工艺中控制如下技术参数：

热轧工艺参数：加热温度：1180-1260℃；终轧温度：840～880℃；卷取温度：590～630℃；

连续退火炉内各工艺段温度：加热段：780～820℃，均热段：780～820℃，缓冷段出口：660～700℃，快冷段出口：410～450℃，过时效段：380～420℃

工艺速度：150mpm～200mpm；

均热时间：200～250s；

平整延伸率：1.2±0.3％；

所述的SPA-H高强度耐候钢的化学成分质量百分比为：C≤0.12％；Si，0.20-0.75％；Mn≤0.60％；P，0.07-0.15％；S≤0.035％；Cu，0.25-0.55％；Ni≤0.65；Cr，0.30-1.25％；余量为Fe。