CN103611728A

CN103611728A - 一种提高热轧高强中厚板表面质量的方法

Info

Publication number: CN103611728A
Application number: CN201310650538.2A
Authority: CN
Inventors: 刘振宇; 贾涛; 刘小江; 王鑫; 郝小强; 王照玄
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-03-05

Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种提高热轧高强中厚板表面质量的方法。本发明是将热轧高强中厚板中化学组分Si的百分含量控制在0.1wt.%，粗轧后不经待温直接进行精轧，在精轧第1道次前，进行高压水除鳞，而后进行2道次轧制，当板坯重新回到粗轧机架和精轧机架之间时，进行待温，使板坯温度达到精轧终轧温度待温结束，继续进行轧制，末道次轧制再次进行除鳞，得到表面质量提高，无麻点、花斑的热轧高强中厚板。本发明的技术方案通有效控制产品抛丸后表面麻点缺陷的产生，明显抑制了精轧开轧前的氧化铁皮起泡现象，达到了使氧化铁皮减薄和厚度均匀化的目的，有效抑制了产品表面花斑缺陷的出现，提高了产品的表面质量。

Description

一种提高热轧高强中厚板表面质量的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种提高热轧高强中厚板表面质量的方法。

背景技术

热轧高强中厚板产品的质量指标主要包括力学性能和尺寸精度，但在当前激烈的市场竞争中，用户对产品的表面质量也提出了更高需求，要求严格避免出现花斑等表面缺陷。因此，表面质量逐渐成为热轧高强中厚板的主要质量指标之一，受到钢厂和下游用户的高度重视。

熊科等人为了控制热轧中厚板表面麻点缺陷的产生，在热轧过程中采用了控温的方法，将连铸坯加热至1180～1240℃，采用两阶段轧制：第一阶段在1150～1000℃之间完成，第二阶段在930～800℃之间完成，两阶段之间进行待温；刘源等人为了对中厚板氧化铁皮进行控制，采用的主要方法为：将板坯加热温度控制在1150~1200℃；控制入除鳞机板坯温度≤1150℃；粗轧开轧温度≤1100℃；粗轧第一道次除鳞；精轧第一道次后进行除鳞。上述两个专利的核心技术为采用控温的方法来控制氧化铁皮厚度、结构，达到提高除鳞效果的目的，从而减少中厚板表面氧化铁皮残留和压入，提高产品的表面质量。但是这两个专利都没有涉及到另一个热轧中厚板的常见表面缺陷—花斑问题。同时，熊科等人专利中提及的“第二阶段前进行待温”和刘源等人专利中提及的“精轧第一道次后进行除鳞”，经实际试验研究发现反而会导致花斑缺陷的加重。

本发明的研究分析认为：热轧过程中，由于高温环境和空气气氛，热轧板的氧化现象不可避免。由于热轧高强中厚板含有一定量的Si元素，Si元素在高温氧化过程中形成的硅酸亚铁能够起到增强氧化铁皮粘附性的作用，导致经过高压水除鳞后部分氧化铁皮仍残留于热轧板表面，引起氧化铁皮压入缺陷；同时由于热轧高强中厚板C含量较高，使其在热轧待温过程中容易发生氧化铁皮起泡现象，破坏了氧化铁皮的均匀性，如果未能在轧制前将热轧板表面因气泡而破碎的氧化铁皮去除干净，将会导致氧化铁皮的压入，从而增加热轧高强中厚板氧化铁皮的宏观不均匀性。这种氧化铁皮宏观不均匀性会导致中厚板喷砂处理后表面呈现出的凹凸不平的斑状缺陷即花斑缺陷的产生，如果该产品用于造船，在涂漆后将严重影响船板的表面光洁度。所以解决热轧板表面的花斑缺陷，成为国内各热轧高强中厚板成产企业的一个亟需解决的问题，但是由于未能抓住麻点与花斑缺陷产生的根本原因，使得在这个问题上未能有所突破。

发明内容

针对上述技术难题，本发明提供一种提高热轧高强中厚板表面质量的方法，通过控制中厚板的成分以及热轧工艺，目的是解决因热轧高强钢在轧制过程中因氧化铁皮起泡现象而导致的最终产品表面存在大量花斑缺陷，和因硅酸亚铁的产生导致产品表面出现麻点的技术难题。

实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：

（1）冶炼：将热轧高强中厚板中化学组分Si的百分含量控制在0.1 wt.%，按照成分冶炼钢水，浇铸成钢坯；

（2）精轧：钢坯粗轧开轧温度为1060~1130℃，粗轧终轧温度为1010~1070℃，钢坯经粗轧后不经待温直接进行精轧，精轧开轧温度为1030~1080℃，精轧终轧温度为830~900℃，在精轧第1道次前，进行高压水除鳞，而后进行2道次轧制，当板坯重新回到粗轧机架和精轧机架之间时，进行待温，使板坯温度达到精轧终轧温度待温结束，继续进行轧制，末道次轧制再次进行除鳞，得到表面质量提高，无麻点、花斑的热轧高强中厚板。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

（1）首先，本发明中将热轧高强中厚板的Si含量由0.3 wt.%降至0.1 wt.%后，这样使得由高温氧化过程而产生的硅酸亚铁相的量不足以将氧化铁皮的粘附性增加到难以利用高压水除鳞去除的程度；

（2）其次，本发明避免了在精轧前进行待温，将待温阶段安排至精轧两道次之后。这是因为试验研究表明，当轧制温度低于900℃时，高强中厚板在氧化过程中，不会产生明显的氧化铁皮起泡现象；而当氧化温度大于950℃时，在氧化时间20s后，中厚板表面快速出现大量的氧化铁皮气泡，且氧化温度越高，相同氧化时间内氧化铁皮气泡的覆盖范围越大。通过比较不同表面粗糙度高强中厚板的氧化铁皮起泡现象，发现降低热轧板表面粗糙度能够有效抑制氧化铁皮起泡现象的产生。

（3）综上，本发明的技术方案通过降低高强中厚板的Si含量，抑制了硅酸亚铁相的产生，有效控制产品抛丸后表面麻点缺陷的产生；同时通过避免在精轧开轧前待温，缩短了热轧板在温度大于950℃时的氧化时间，并且将待温阶段安排至精轧第二道次之后，从而明显抑制了精轧开轧前的氧化铁皮起泡现象；最后通过采用第一道次前和末道次后除鳞的方式，达到了使氧化铁皮减薄和厚度均匀化的目的，有效抑制了产品表面花斑缺陷的出现，提高了产品的表面质量，得到客户的认可。

附图说明

图1是本发明对比例1中未进行工艺控制前35mm热轧高强中厚板抛丸后的宏观表面形貌图；

图2是本发明实施例1中采用工艺控制方法后得到的35mm热轧高强中厚板抛丸后的宏观表面形貌图；

图3是本发明对比例2中未进行工艺控制前32mm热轧高强中厚板抛丸后的宏观表面形貌图；

图4是本发明实施例2中采用工艺控制方法后得到的32mm热轧高强中厚板抛丸后的宏观表面形貌图；

图5是本发明对比例3中未进行工艺控制前30mm热轧高强中厚板抛丸后的宏观表面形貌图；

图6是本发明实施例3中采用工艺控制方法后得到的30mm热轧高强中厚板抛丸后的宏观表面形貌图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但是不局限于实施例本身。

对比例1

以生产35mm厚高强板为例，现有技术的常规工艺为：

按照表1所示的成分冶炼钢水，浇铸成钢坯；

表1实施例1的组分配比与常规组分配比的比较

钢种	C	Si	Mn	P	S	Al	V	Ti	Nb
										常规产品	0.15	0.33	1.27	0.013	0.004	0.03	0.001	0.013	0.003
本发明产品	0.15	0.10	1.27	0.013	0.004	0.03	0.001	0.013	0.003

对钢坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1130℃，粗轧终轧温度为1050℃，粗轧轧制道次共13道次，而后进行待温，由于板坯返红，温度有所上升，因此进行待温，时间约为3min，当温度降至1050℃时，开始进行精轧，精轧终轧温度为860℃，精轧共9道次，精轧采用第二道次前进行除鳞，整个精轧过程中共除鳞1次，得到的中厚板的抛丸后的宏观表面形貌图如图1所示。

实施例1

本发明的技术方案是：

（1）冶炼：将热轧高强中厚板中化学组分Si的百分含量控制在0.1 wt.%，按照成分冶炼钢水，浇铸成钢坯，具体成分如表1中所示；

（2）精轧：粗轧阶段没有变化，粗轧终轧温度仍为1050℃，此时不再进行待温，直接快速进入精轧，精轧开轧温度约为1060℃，精轧第1道次前，进行除鳞，而后进行轧制2道次轧制，当板坯重新回到粗轧机架和精轧机架之间时，进行待温，当板坯温度达到能够保证精轧终轧温度为860℃时，待温结束，进行剩下的7道次轧制，当精轧最后1道次轧制结束后，进行除鳞，整个精轧过程中共2次除鳞，得到的中厚板的抛丸后的宏观表面形貌图如图2所示。

对比例2

以生产32mm厚高强板为例，现有技术的常规工艺为：

按照表2所示的成分冶炼钢水，浇铸成钢坯；

表2实施例2的组分配比与常规组分配比的比较

钢种	C	Si	Mn	P	S	Al	V	Ti	Nb
										常规产品	0.17	0.30	1.23	0.011	0.003	0.02	0.001	0.015	0.002
本发明产品	0.17	0.11	1.23	0.011	0.003	0.02	0.001	0.015	0.002

对钢坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1100℃，粗轧终轧温度为1030℃，粗轧轧制道次共13道次，而后进行待温，由于板坯返红，温度有所上升，因此进行待温，时间约为2min，当温度降至1030℃时，开始进行精轧，精轧终轧温度为830℃，精轧共9道次，精轧采用第二道次前进行除鳞，整个精轧过程中共除鳞1次，得到的中厚板的抛丸后的宏观表面形貌图如图3所示。

实施例2

本发明的技术方案是：

（1）冶炼：将热轧高强中厚板中化学组分Si的百分含量控制在0.11 wt.%，按照成分冶炼钢水，浇铸成钢坯，具体成分如表2中所示；

（2）精轧：粗轧阶段没有变化，粗轧终轧温度仍为1030℃，此时不再进行待温，直接快速进入精轧，精轧开轧温度略高于1030℃，精轧第1道次前，进行除鳞，而后进行轧制2道次轧制，当板坯重新回到粗轧机架和精轧机架之间时，进行待温，当板坯温度达到能够保证精轧终轧温度为830℃时，待温结束，进行剩下的7道次轧制，当精轧最后1道次轧制结束后，进行除鳞，整个精轧过程中共2次除鳞，得到的中厚板的抛丸后的宏观表面形貌图如图4所示。

对比例3

以生产30mm厚高强板为例，现有技术的常规工艺为：

按照表3所示的成分冶炼钢水，浇铸成钢坯；

表3 实施例3的组分配比与常规组分配比的比较

钢种	C	Si	Mn	P	S	Al	V	Ti	Nb
										常规产品	0.18	0.31	1.24	0.012	0.003	0.03	0.001	0.012	0.003
本发明产品	0.18	0.10	1.24	0.012	0.003	0.03	0.001	0.012	0.003

对钢坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1110℃，粗轧终轧温度为1040℃，粗轧轧制道次共13道次，而后进行待温，由于板坯返红，温度有所上升，因此进行待温，时间约为2min，当温度降至1030℃时，开始进行精轧，精轧终轧温度为840℃，精轧共9道次，精轧采用第二道次前进行除鳞，整个精轧过程中共除鳞1次，得到的中厚板的抛丸后的宏观表面形貌图如图5所示。

实施例3

本发明的技术方案是：

（1）冶炼：将热轧高强中厚板中化学组分Si的百分含量控制在0.10 wt.%，按照成分冶炼钢水，浇铸成钢坯，具体成分如表3中所示；

（2）精轧：粗轧阶段没有变化，粗轧终轧温度仍为1040℃，此时不再进行待温，直接快速进入精轧，精轧开轧温度略高于1040℃，精轧第1道次前，进行除鳞，而后进行轧制2道次轧制，当板坯重新回到粗轧机架和精轧机架之间时，进行待温，当板坯温度达到能够保证精轧终轧温度为840℃时，待温结束，进行剩下的7道次轧制，当精轧最后1道次轧制结束后，进行除鳞，整个精轧过程中共2次除鳞，得到的中厚板的抛丸后的宏观表面形貌图如图6所示。

通过工艺改进前后热轧板抛丸后表面形态对比可以看出，采用本发明的工艺控制方法后，产品表面的麻点、花斑现象完全消除，极大改善了产品的表面质量，提高了产品的市场竞争力。

这是基于本发明中通过降低Si含量，弱化由硅酸亚铁相的产生而引起的粘附作用，等同于提高了产线的除鳞能力，既保证了产品的终轧温度，又抑制了氧化铁皮起泡现象；同时精轧第一道次前进行除鳞，避免的氧化铁皮压人，采用末道次后除鳞来减薄产品的氧化铁皮厚度，从而控制氧化铁皮的均匀性。

Claims

1.一种提高热轧高强中厚板表面质量的方法，其特征在于包括以下步骤：

（2）精轧：钢坯经粗轧后不经待温直接进行精轧，在精轧第1道次前，进行高压水除鳞，而后进行2道次轧制，当板坯重新回到粗轧机架和精轧机架之间时，进行待温，使板坯温度达到精轧终轧温度待温结束，继续进行轧制，末道次轧制再次进行除鳞，得到表面质量提高，无麻点、花斑的热轧高强中厚板。

2.根据权利要求1所述的一种提高热轧高强中厚板表面质量的方法，其特征在于钢坯粗轧开轧温度为1060~1130℃，粗轧终轧温度为1010~1070℃。

3. 根据权利要求1所述的一种提高热轧高强中厚板表面质量的方法，其特征在于精轧开轧温度为1030~1080℃，精轧终轧温度为830~900℃。