CN103480656B - Sphc冷轧边裂的消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的SPHC冷轧边裂的消除方法，通过控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间，提高热轧终轧温度，降低热轧卷取温度，避免了热轧SPHC边部组织粗大且存在严重的条带状碳化物，以及存在混晶的现象，进而消除了SPHC的冷轧边裂。

Description

SPHC冷轧边裂的消除方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及SPHC冷轧边裂的消除方法。

背景技术

SPHC作为冷轧基料主要用于制造和加工易成型、强度要求不高的部件，要求其具有良好的冲压成形性、拉伸和弯曲性能。此类钢成分控制相对简单，顾客用途广泛，市场需求量大。

冷轧产品在各条机组通板上的稳定性与可靠性是保证冷轧各工序安全运行、提高作业率的关键，而冷轧产品边部质量的好坏决定了冷轧各机组通板的安全性，其中冷硬卷边部质量尤为重要。冷硬卷易出现毛刺、锯齿边、边裂等边部缺陷，而边裂缺陷对冷轧各工序的生产影响最大。首先，较深的边裂将影响酸轧轧机、连退、镀锌、镀铝锌炉内的正常通板，易发生断带事故；其次大部分镀锌、镀铝锌机组不具备切边功能，若冷硬卷带有边裂缺陷时则不能消除；再次，对冷硬卷边裂缺陷卷进行返修处理时，将增加成本。因此，如何减少冷硬卷边裂缺陷对钢企具有十分重要的意义。

SPHC由于冷轧压下量大（一般大于85%），目标厚度薄（冷轧目标厚度在0.2mm左右），冷轧过程中易于发生整卷边裂情况，如图1所示。冷轧产品边裂的现有消除方法：可以采用冷轧过程中轧制到0.4mm后进行退火再继续冷轧来减轻此缺陷的发生，但此工艺大幅增加带钢的生产成本，客户更加希望连续冷轧至目标厚度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种SPHC冷轧边裂的消除方法，解决了现有的采用冷轧过程中间退火消除SPHC冷轧边裂的方法存在的成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种SPHC冷轧边裂的消除方法，

控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间;所述控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间包含控制边部的温度;所述控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间包含控制热轧终轧的温度;控制热轧卷取温度。

进一步地，所述控制边部的温度包含控制SPHC宽度方向上温度的均匀性。

进一步地，所述控制边部的温度包含粗轧各道次除鳞后，采用逆喷扫水代替侧喷扫水。

进一步地，所述控制边部的温度包含调整机架间冷却水水量。

进一步地，所述控制热轧终轧的温度在890-910℃。

进一步地，所述控制热轧卷取温度在600-620℃。

进一步地，针对碳含量＜0.04%的SPHC，本消除方法还包含：调整圆盘剪切边工艺，控制间隙量在0.3±0.1mm，控制重叠量在-0.7至-1.0mm。

本发明提供的SPHC冷轧边裂的消除方法，通过控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间，提高热轧终轧温度，降低热轧卷取温度，避免了热轧SPHC边部组织粗大且存在严重的条带状碳化物，以及存在混晶的现象，进而消除了SPHC的冷轧边裂。

附图说明

图1高碳热轧SPHC冷轧发生边裂的边部纵向组织的示意图；

图2高碳热轧SPHC冷轧发生边裂的边部形貌的示意图；

图3低碳热轧SPHC冷轧发生边裂的边部组织的示意图；

图4低碳热轧SPHC冷轧发生边裂的距边部40mm的热轧组织的示意图；

图5低碳热轧SPHC冷轧发生边裂的距边部10mm处的热轧组织的示意图；

图6本发明实施例提供的SPHC冷轧边裂的消除方法采用终轧温度为900℃的热轧SPHC在冷轧后距离边部10mm处边部组织的示意图；

图7本发明实施例提供的SPHC冷轧边裂的消除方法采用终轧温度为870℃的热轧SPHC在冷轧后距离边部10mm处边部组织的示意图；

图8本发明实施例提供的SPHC冷轧边裂的消除方法采用终轧温度为900℃、卷曲温度为680℃的热轧SPHC在冷轧后边部10mm处组织的示意图；

图9本发明实施例提供的SPHC冷轧边裂的消除方法采用终轧温度900℃、卷曲温度610℃的热轧SPHC在冷轧后边部10mm处组织的示意图。

具体实施方式

本发明的目的是提供SPHC冷轧边裂的消除方法，在热轧过程中通过工艺的调整及设备维护而消除SPHC冷轧边裂缺陷的一种方法。该方法不增加合金成本，仅需对过程参数进行微调，方法简单，适用性强，而且效果显著。

1.控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间

通过SEM分析明确了冷轧过程边裂的原因。研究发现，高碳系SPHC（C含量控制在0.06-0.07%）边裂的主要原因是热轧边部组织粗大且存在严重的条带状碳化物，如图1和图2所示；低碳系SPHC（C含量控制在0.02-0.04%）边裂的主要原因是热轧边部组织粗大且混晶严重，同时由于晶粒粗大组织较软，切边时剪切带与撕裂带过渡不合适，切边质量不佳，如图3和图5所示。

现有技术生产的SPHC热轧带钢组织为多边形铁素体加少量分布在铁素体晶界处的珠光体或者碳化物。钢板距离边部40mm处晶粒度9级，而距离边部10mm处（切边后边部位置）为晶粒度仅6．5～7级，晶粒度低于中心约2～2．5个级别，同时存在严重混晶现象，如图4和图5所示。这主要是因为热轧过程中宽度方向上温度不均，边部温降快，致使在精轧轧制过程中，板卷边部进入两相区轧制，相变后由形变奥氏体转变的铁素体晶粒细小、等轴，而先共析铁索体晶粒被拉长，晶粒内位错密度升高，产生回复，形成亚结构。相变完成后，先共析铁素体晶粒内部存在大量的畸变能；同时，晶界拉长，晶界比面积增加，晶界能较高，为降低体系界面能，将自发发生晶界迁移，大晶粒吞并小晶粒而长大，这样先共析铁素体就会吞并由形变奥氏体转变的细小铁索体，从而造成混晶及晶粒粗大的组织。

2.控制热轧精轧阶段SPHC边部的温度以及卷曲温度

边部组织异常与边部温降异常的对应性。通过反查冷轧边裂的热轧板卷温度控制情况发现：冷轧发生边裂的板卷热轧边部温度均较低，终轧目标在870℃左右，而边部的两侧温度为850℃和840℃左右，已进入两相区轧制范围，进而冷轧表现出两侧不同程度的边裂情况。

研究发现终轧温度控制在890-910℃，能保证产线精轧过程中边部温度在奥氏体单相区，有效避免两相区轧制情况发生，如图6和图7所示。

研究还发现，在高温终轧、机架间水量开启程度合适的前提下，卷曲温度控制在600-620℃能有效抑制碳化物的轧向析出情况，减少碳化物条带状的生成，如图8和图9所示。

过程研究发现，粗轧各道次除鳞后采用逆喷扫水代替侧喷扫水，防止带钢边部受到水的冲刷，逆喷水压力控制在0.1-0.5MPa，可以有效抑制边部温降过大。过程温度分析同时还发现，板宽方向的温度差异主要由精轧过程水系统造成，因此通过排查机架间冷却水、抑尘水、辊缝水的喷嘴状态，同时适当调整降低各机架间水的配比，F1、F2、F3机架后的机架间冷却水依次开启50%、50%、50%，可以明显减轻边部温降异常的情况。配合终轧温度的提高，可以有效避免精轧过程的两相区轧制情况。

3.针对碳含量小于0.04%的低碳SPHC，优化切边工艺

研究发现，切边后边部质量的好坏明显影响低碳系（含碳量0.02-0.04%）冷硬卷的边部质量。调整间隙在0.15和0.2mm时，存在间隙过小而形成的二次剪切带形貌；调整间隙在0.5mm时，剪切边的撕裂面并不光滑，存在断续连接的情况；而控制间隙量在0.3±0.1mm左右，重叠量控制在-0.7至-1.0mm时切边后质量良好，剪切层占厚度的1/3且过渡区光滑笔直，冷轧后未出现边裂。剪切层金属由于变形抗力的增加和塑性能力的恶化，是造成轧后边部出现锯齿、破边等缺陷的重要原因。所以保证剪切层在整个厚度的1/3左右，同时剪切层与撕裂层过渡笔直分明，撕裂层无二次剪切边形貌有利于冷硬卷边部质量的控制。

本发明提供SPHC冷轧边裂的消除方法原理：

通过研究发现，导致SPHC冷轧边裂的原因有两点:1.边部组织异常;2.切边后边部质量欠佳。对于高碳SPHC，边部组织异常的表现为边部晶粒粗大、混晶、边部带状碳化物析出严重，尤其是带状碳化物严重是导致其边裂的主因；高碳SPHC对切边质量敏感性相对较低，基本可以忽略。对于低碳SPHC，边部组织异常的表现为边部晶粒粗大、混晶，这种组织本身不容易出现边裂（比如，如果不切边直接进行原边冷轧，那么不会出现边裂缺陷。但是为了保证宽度，是必须进行切边的），但是由于这种组织很软，切边后容易造成边部质量欠佳，出现毛刺、粗糙、剪切及撕裂带配比不当等缺陷，进一步引发冷轧后的边裂缺陷。两类SPHC边部组织都有异常，但是在边裂缺陷发生过程中起的作用是不同的。

本发明提供的SPHC冷轧边裂的消除方法，关于热轧的措施都是围绕控制边部组织展开的。高温终轧主要作用是抑制边部温降，保证边部在轧制过程中始终处于奥氏体单相区；低温卷取的作用主要是保证带钢出终轧后快速冷却以细化晶粒，同时快速冷却还可以抑制边部带状碳化物的析出和长大；侧喷改逆喷主要是为了防止边部过冷而温度损失较大落入两相区；冷却水水量是一个中等程度的值，不能太大也不能没有。

具体实施例：

本发明实施例提供的SPHC冷轧边裂的消除方法，其中，SPHC的主要成分如下表1：

表1

表1中，“判定”主要是适用于炼钢生产对成分的把握，只要炼钢的铸坯成分处在这个范围内，就可以放行，铸坯会进入热轧环节；否则则会封锁，以决定重炼或是改判其他钢种。铸坯冶炼的目标值就是希望得到的值。虽然判定范围很宽，但是以目前各钢厂的水平，目标达成率都是比较高的。比如对于SPHC而言，目标±0.01范围内的命中率都可以达到90%以上。目的就是提供下述实施例的成分体系。0.06的碳含量即为高碳系SPHC，0.03的碳含量即为低碳系SPHC。下述实施例的表中都标了“（高碳）”或“（低碳）”字样。

通过测量SPHC钢的静态CCT曲线，可以发现，SPHC钢的两相区大致在850℃-680℃附近。

按照用户的需求采用可逆轧机6道次轧制为0.23mm的冷轧板。

实施例一

如下表2采用不同的热轧工艺终轧温度控制SPHC，采用相同切边工艺跟踪冷轧后边裂情况：

表2

，从表2中易知，在其它相同的工艺条件下，提高热轧终轧温度，可以避免SPHC在冷轧时发生边裂的问题。

实施例二

如下表3采用不同的热轧工艺卷曲温度控制SPHC，采用相同切边工艺跟踪冷轧后边裂情况：

表3

，从表3中易知，在其它相同的工艺条件下，降低热轧卷曲温度，可以避免SPHC在冷轧时发生边裂的问题。

实施例三

如下表4采用相同的热轧工艺参数，采用不同切边工艺跟踪冷轧后边裂情况：

表4

，从表4中易知，在其它相同的工艺条件下，对于低碳SPHC，调整圆盘剪切边工艺，控制间隙量在0.3±0.1mm，控制重叠量在-0.7至-1.0mm，可以避免SPHC在冷轧时发生边裂的问题。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.SPHC冷轧边裂的消除方法，其特征在于，包含:

控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间；

所述控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间包含控制边部的温度；

所述控制热轧精轧阶段SPHC的边部处于奥氏体单相轧制区间包含控制热轧终轧的温度在910℃；

控制热轧卷取温度在600℃；所述控制边部的温度包含控制SPHC宽度方向上温度的均匀性；所述控制边部的温度包含粗轧各道次除鳞后，采用逆喷扫水代替侧喷扫水，逆喷扫水压力控制在0.1-0.5MPa；所述控制边部的温度包含调整机架间冷却水水量；针对碳含量＜0.04％的SPHC，还包含：

调整圆盘剪切边工艺，控制间隙量在0.3±0.1mm，控制重叠量在-0.7至-1.0mm。