CN104415971A - 一种消除冷轧板表面热划伤缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种消除冷轧板表面热划伤缺陷的方法，包括热轧和冷轧，热轧原料卷外圈以及内圈钢板温度与环境温度偏差不大于5℃；冷轧辊辊温小于60℃；冷轧辊表面粗糙度第一架1.0～1.2μm，中间架次0.45～0.65μm，末架4.0～4.5μm；冷轧第一架道次变形量小于40%，其它架次道次变形量小于35%，轧制速度不超过1000m/min；乳化液温度小于60℃，乳化液浓度2.5～4%，乳化液流量密度3000～5000L/min.m2。

Description

一种消除冷轧板表面热划伤缺陷的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种消除冷轧板表面热划伤缺陷的方法。
背景技术
在冷轧生产中，冷轧板表面热划伤缺陷是一种常见缺陷，这种缺陷一旦形成，会使冷轧板后续涂镀效果不良，影响下游工序生产和用户的使用；另外，热划伤缺陷还会加速钢板锈蚀，造成资源浪费和材料安全性能降低。
从化学成分来看，热划伤缺陷常见于冷轧超低碳钢；从工艺参数来看，冷轧轧制速度快、变形速率大的钢种容易出现热划伤缺陷，见图1、图2。冷轧生产中在判别热划伤缺陷时容易与表面夹杂、铁皮压入、打滑等缺陷相混淆，这给生产中及时消除热划伤缺陷带来难度。
国内具备生产冷轧带钢的企业很多，冷轧板表面热划伤缺陷出现的几率也很大。公开的对比文件中对热划伤缺陷有一些报导，如：“单机可逆轧机打滑影响因素分析及防治措施”（商玉华等，山东冶金，2009，10），“热滑伤判断条件及其影响因素”（白振华等，钢铁研究学报，2006，1）在首次引入滑伤指数新概念的基础上,给出了判断冷连轧过程中是否发生热滑伤的不等式，并定量分析了热轧来料温度、总压下率、轧制速度、压下规程以及乳化液流量密度等因素对热滑伤的影响。“高速冷连轧时工艺润滑的优化技术”引入了打滑与热滑伤综合判断指标，并将乳化液的润滑性能与冷却性能有机地结合，把乳化液的流量、浓度、温度等参数作为一个整体，建立了以综合防治打滑与热滑伤为目标的工艺润滑制度优化模型。“冷轧油性能对薄板高速冷轧机轧后钢板表面热划伤的影响”对冷轧机组的划伤现象进行了分析，通过优化冷轧油配方，加强辊缝润滑和冷却解决了热划伤问题。研究结果表明：冷轧油在高温高压条件下辊缝中成膜性能、润滑性能以及冷轧油乳化液对辊缝的冷却性能等都是热划伤产生的影响因素。对轧制油这些性能进行针对性优化，是提高薄料轧制速度和改善热划伤的有效手段。“冷带钢连轧机轧辊工艺参数的优化控制方法”（王骏飞，白振华，连家创，李兴东，申请(专利)号：CN200410015885.9；）提供一种冷带钢连轧机轧辊工艺参数的优化控制方法，它通过综合考虑打滑、热滑伤防治以及其它因素对参数的影响，从而设定合理的轧辊初始粗糙度与换辊周期以优化轧制工艺的控制过程。“冷带钢连轧机轧制规程的综合优化控制方法”（王骏飞，白振华，连家创，李兴东，申请(专利)号：CN200410015884.4）提供一种冷带钢连轧机轧制规程的综合优化控制方法，其在轧制规程优化过程中将电机负荷、板厚控制、板形控制和打滑与热滑伤防治等诸多因素综合考虑进去。“冷连轧机乳化液分段冷却控制方法”（王骏飞，申请(专利)号：CN200810200730.0）公开了一种冷连轧机乳化液分段冷却控制方法，结合设备分段情况和实际流量控制精度进行乳化液流量分段设定，减少由于润滑问题造成的打滑与热划伤等问题，同时保证机架出口带材的板形与表面质量指标。
由以上对比可知，现有技术中存在以下不足：
对比文件“单机可逆轧机打滑影响因素分析及防治措施”指出，带钢出现打滑现象易造成带钢表面出现热划伤、擦痕等缺陷，这一解释没有搞清“打滑”与“热滑伤”的产生机理。对比文件“热滑伤判断条件及其影响因素”和“高速冷连轧时工艺润滑的优化技术”认为热滑伤是润滑油膜发生局部破裂，带材和轧辊表面发生局部粘结而造成损伤的一种现象，这一解释与热划伤的微观特征不符。对比文件“冷轧油性能对薄板高速冷轧机轧后钢板表面热划伤的影响”、“冷带钢连轧机轧辊工艺参数的优化控制方法”、“冷带钢连轧机轧制规程的综合优化控制方法”中对热划伤的微观特征没有阐述，在治理热划伤措施方面的核心技术没有说明。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种消除冷轧板表面热划伤缺陷的方法，生产出表面质量稳定的冷轧钢板。
本发明认为，热划伤的产生原因是由于随着轧辊和轧件温度逐渐升高的作用下乳化液出现了油水分离，形成了乳化液斑块黏结在轧辊上，当钢板接触到轧辊上的乳化液斑块时，会在钢板上留下凹痕，由于凹痕处的粗糙度大，会使乳化液残留在凹痕表面，宏观表征为灰白色热划伤缺陷。当乳化液黏辊现象较轻时，轧辊上的乳化液斑块可自行磨平，这时在钢板上残留的热划伤缺陷个数会很少，当乳化液黏辊现象严重时，由于乳化液斑块较厚，斑块不易自行磨平，热划伤缺陷在钢板上就会呈周期样出现。
本发明公开一种关于消除冷轧板表面热划伤缺陷的方法，具体为，控制热轧原料温度，其次控制冷轧辊辊温、冷轧辊表面粗糙度、冷轧道次变形量、冷轧轧制速度、乳化液温度、乳化液浓度和乳化液流量密度，以解决冷轧生产中经常出现热划伤缺陷的问题。
本发明由以下具体步骤组成：
（1）控制热轧原料温度
要将热轧原料放在原料库中放置冷却之后再投入冷轧生产，具体为热轧原料卷外圈以及内圈钢板温度与环境温度偏差不大于5℃。
（2）控制冷轧辊辊温及粗糙度
在控制冷轧辊方面，第一要保持所有架次辊温小于60℃；第二，要控制轧辊粗糙度，冷轧辊表面粗糙度(Ra)值按如下参数设定：第一架1.0～1.2μm，中间架次0.45～0.65μm，末架（EDT）4.0～4.5μm。
（3）控制冷轧各道次变形量和轧制速度
控制道次变形量，第一架道次变形量小于40%，其它架道次变形量小于35%。控制成品轧制速度不超过1000m/mim。
（4）控制乳化液
保持乳化液温度小于60℃，乳化液浓度2.5～4%，乳化液流量密度3000～5000L/min.m2。
（5）冷轧道次变形量、冷轧辊辊温、冷轧乳化液流量密度组合控制
冷轧道次变形量、冷轧辊辊温、冷轧乳化液流量组合控制对消除热划伤效果更好，组合控制参数关系见表1。
表1道次变形量、轧辊辊温、乳化液流量组合控制
本发明所涉及的热轧原料和冷轧成品尺寸（包括厚度、宽度）可以采用热连轧及冷连轧常用的厚度、宽度尺寸；本发明所涉及的其它热轧、冷轧其它工艺参数可以采用本领域技术人员公知的方法实施。
本发明适用于生产化学成分为C≤0.008%，Si≤0.35%，Mn≤0.6%，P≤0.015%，S≤0.015%，以及含Nb或者含Nb、Ti等微量元素、采用冷轧工艺生产钢带所产生的表面热划伤缺陷的消除。本发明在原有设备状况不变的条件下就可以实现专利的实施，不增加生产成本；工艺参数控制简单，可操作性强；实施效果明显，冷轧板表面质量稳定。
附图说明
图1是热划伤缺陷宏观形貌图；
图2是热划伤缺陷微观形貌图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明：
取2卷试样进行实施跟踪，试样编号1、2。实施过程化学成分见表2。
表2实施例化学成分(wt％)
序号 C Si Mn P S Als
1 0.0034 0.012 0.15 0.005 0.004 0.031
2 0.0042 0.015 0.18 0.005 0.006 0.032
实施过程冷轧道次压下率和冷轧轧制速度是在保证产品力学性能前提之下完成的。
先对热轧原料卷外圈以及内圈钢板温度与环境温度进行测量，确定偏差不大于5℃之后开始上线生产。
实施过程主要工艺参数见表3。
表3实施例主要工艺参数
待实施过程结束之后，对试样进行了产品性能检验和肉眼观察表面热划伤情况，结果见表4。
表4实施例质量实绩

Claims (2)

1.一种消除冷轧板表面热划伤缺陷的方法，包括热轧原料控制和冷轧工艺控制，其特征在于：控制热轧原料温度，冷轧辊辊温、冷轧辊表面粗糙度、冷轧道次变形量、冷轧乳化液浓度和乳化液流量，其中，热轧原料卷外圈以及内圈钢板温度与环境温度偏差不大于5℃；冷轧辊辊温小于60℃；冷轧辊表面粗糙度第一架1.0～1.2μm，中间架次0.45～0.65μm，末架4.0～4.5μm；冷轧第一架道次变形量小于40%，其它架道次变形量小于35%，轧制速度不超过1000m/min；乳化液温度小于60℃，乳化液浓度2.5～4%，乳化液流量密度3000～5000L/min.m2。
2.根据权利要求1所述一种消除冷轧板表面热划伤缺陷的方法，其特征在于，冷轧道次变形量、冷轧辊辊温、冷轧乳化液流量密度组合控制关系见下表：
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