CN105921515B - 热轧高强钢汽车板除鳞方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热轧高强钢汽车板除鳞方法，板坯加热步骤：所述板坯在加热炉内依次经第一加热段、第二加热段和均热段加热至1200℃～1220℃后出炉，在炉时间≤180min，在所述均热段的均热时间≤30min，所述板坯在所述第二加热段出口的温度为1110～1150℃；粗轧步骤：所述板坯进入粗轧区进行粗除鳞和粗轧，形成中间坯；精轧步骤：精轧入口除鳞集管开启双排对所述中间坯在进行精轧除鳞之后，所述中间坯进入精轧机组进行精轧，其中，所述精轧除鳞的除鳞压力19～22MPa，控制所述中间坯在精轧入口温度为950‑1010℃，解决了现有除鳞方案应用在板坯中Si含量≥0.4％时仍然会存在红鳞缺陷的技术问题，进而消除了冷轧的连退及镀锌色差缺陷。

Description

热轧高强钢汽车板除鳞方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及热轧高强钢汽车板除鳞方法。
背景技术
DP钢(双相钢)及TRIP钢(形变诱导塑性钢)的强度在500MPa到1500MPa之间，是先进高强钢中最主要的两类钢种，具有很好的吸能性，广泛应用于汽车轻量化和提高安全性方面，如应用于汽车结构件、安全件和加强件如A/B/C柱等零件。为降低合金成本，该两类钢种成分设计上均采用高Si元素、高Mn元素设计，部分牌号添加适量Cr元素提高淬透性。
众所周知，Si元素的添加，特别是当Si含量高于0.4％时，会导致带钢表面极易产生红锈缺陷(也称红鳞缺陷)。这主要是因为Si元素极其容易在氧化铁与钢基体的界面处产生富集，形成铁橄榄石相(Fe2SiO4)。无论是加热过程的炉生铁皮，还是粗轧过程的二次铁皮，该富Si层的存在都会不同程度的导致热轧除鳞难度的提升。除鳞不净的铁皮形成红鳞缺陷，遗传至酸洗、冷连轧工序，在连退过程形成明显的色差缺陷。根据界面位置残存的富Si层的量的不同以及连退炉区气氛控制的不同，色差可以显示为明暗不同、发黄、发红、甚至发黑等各种形貌。如果冷连轧后的产品进入镀锌工序，那么带钢表面残存的富Si物质会严重影响热浸镀工序Zn液与铁基体的反应，从而导致镀锌成品的色差缺陷。
由于该DP钢(双相钢)及TRIP钢的红鳞缺陷是由材料本身的特质引发，控制难度高，难以找到有效的控制手段解决这一缺陷，极大地影响了该两类钢种的成品表面质量。现有除鳞方案通过大幅度提高板坯加热温度＞1280℃来去除界面富Si层、进而消除红鳞缺陷的方法，在实际生产中发现对于Si含量≤0.4％时能够彻底消除热轧红鳞，但是应用在板坯中Si元素含量≥0.4％时仍然会存在红鳞缺陷。
发明内容
本发明实施例通过提供一种热轧高强钢汽车板除鳞方法，解决了现有除鳞方案应用在板坯中Si元素含量≥0.4％时仍然会存在红鳞缺陷的技术问题。
本发明实施例的一种热轧高强钢汽车板除鳞方法，应用于Si含量≥0.4％的热轧高强钢汽车板，所述热轧高强钢汽车板除鳞方法包括如下步骤:
板坯加热步骤：所述板坯在加热炉内依次经第一加热段、第二加热段和均热段加热至1200℃～1220℃后出炉，在炉时间≤180min，在所述均热段的均热时间≤30min，所述板坯在所述第二加热段出口的温度为1110-1150℃；
粗轧步骤：所述板坯进入粗轧区进行粗除鳞和粗轧，形成中间坯；
精轧步骤：精轧入口除鳞集管开启双排对所述中间坯在进行精轧除鳞之后，所述中间坯进入精轧机组进行精轧，其中，所述精轧除鳞的除鳞压力19-22MPa，控制所述中间坯在精轧入口温度为950-1010℃。
优选的，在所述板坯加热步骤中：在所述加热炉内的所述板坯均采用间距为1600mm～2000mm装钢。
优选的，在所述加热炉内，所述板坯均采用间距为1800mm装钢。
优选的，在所述板坯加热步骤中：控制所述加热炉内空气过剩系数为0.93-1.0。
优选的，所述控制所述加热炉内空气过剩系数0.93-1.0，具体为：
控制所述第一加热段内空气过剩系数为0.93～1.0；
控制所述第二加热段内空气过剩系数为0.93～0.97；
控制所述均热段内空气过剩系数为0.93～0.97。
优选的，所述板坯进入粗轧区进行粗除鳞和粗轧，形成中间坯，包括：
粗除鳞集管开启双排；
在粗轧机组进行粗轧过程中进行至少四道次粗除鳞，其中，进行每道次的所述粗除鳞时除鳞压力为19-22MPa。
优选的，所述粗轧机组为包括第一粗轧机和第二粗轧机的双机架时，所述进行至少四道次粗除鳞，具体为：
在所述第一粗轧机前进行第一次粗除鳞；
至少在所述第二粗轧机的第一道次前、第三道次前和第五道次前进行粗除鳞。
优选的，控制所述中间坯在所述第二粗轧机出口的温度为1000-1050℃。
优选的，形成所述中间坯的厚度为38-42mm。
优选的，所述热轧高强钢汽车板除鳞方法应用于所述板坯的化学成分包括C＝0.05～0.10Wt％、Si＝0.4～1.2Wt％、Mn＝0.5～2.0Wt％。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于本发明通过加热阶段控制板坯加热至1200℃～1220℃后出炉、在炉时间≤180min、在均热段的均热时间≤30min、以及板坯在第二加热段出口的温度为1110～1150℃，相比现有加热阶段的出炉温度更低，在炉时间都更短，从而能够针对Si含量≥0.4％板坯进行低温快烧，降低了板坯出炉温度，进而有效减少了Si元素在界面处产生富集。还在精轧阶段控制精轧入口温度为950～1010℃，精轧除鳞的除鳞压力为19～22MPa，实现了低温精除鳞，低温精除鳞降低了精轧除鳞的难度，从而板坯低温快烧与低温精除鳞的结合，在普通粗轧的基础上彻底了消除热轧红鳞缺陷，解决了现有除鳞方案应用在板坯中Si含量≥0.4％时仍然会存在红鳞缺陷的技术问题，进而消除了冷轧的连退及镀锌色差缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一中半精准控制的效果示意图；
图2为本发明实施例二中精准控制的效果示意图；
图3为发明实施例三中精准控制的带钢头部50米；
图4为发明实施例三中精准控制的带钢头部350米。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种热轧高强钢汽车板除鳞方法，应用于Si含量≥0.4％的热轧高强钢汽车板，具体为Si含量≥0.4％的DP类钢种及TRIP类钢种。具体为：C(碳元素)＝0.05～0.10Wt％、Si(硅元素)＝0.4～1.2Wt％、Mn(锰元素)＝0.5～2.0Wt％。
本发明实施例提供的热轧高强钢汽车板除鳞方法包括依次执行的如下工艺步骤:板坯加热步骤、粗轧步骤、精轧步骤。
板坯加热步骤中的控制包括：将板坯在加热炉内依次经第一加热段、第二加热段和均热段加热至1200℃～1220℃后出炉。
进一步的，在板坯加热步骤中的控制还包括：板坯经过第二加热段加热后，板坯在第二加热段出口的温度为1110-1150℃。在炉时间≤180min，即在加热炉内的全部时间≤180min，均热段的均热时间≤30min，从而实现了低温快烧。
进一步的，在加热炉内的板坯均采用间距为1600mm～2000mm装钢，通过1600mm～2000mm这种大间距装钢，能够辅助提高低温快烧的均匀加热效果。
比如，在具体实施过程中，板坯均采用间距为1800mm装钢。
进一步的，在板坯加热步骤中的还控制加热炉内空气过剩系数为0.93-1.0。
在一具体实施例中，控制加热炉内空气过剩系数为0.93-1.0，具体为：控制第一加热段内空气过剩系数为0.93～1.0；控制第二加热段内空气过剩系数为0.93～0.97；控制均热段内空气过剩系数为0.93～0.97。通过分段控制加热炉的空气过剩系数，从而更精准控制加热炉内反应。
粗轧步骤包括：板坯进入粗轧区进行粗除鳞和粗轧，形成中间坯。
具体的，粗除鳞集管开启双排，在粗轧机组进行粗轧过程中进行至少四道次粗除鳞，其中，进行每道次粗除鳞时的除鳞压力为19-22MPa。其中，以粗轧机组为包括第一粗轧机和第二粗轧机的双机架为例，粗轧使用1+5轧制模式，即：第一粗轧机进行一道次粗轧，第二粗轧机进行五道次粗轧。
在粗轧机组进行粗轧过程中进行至少四道次粗除鳞，具体为：在第一粗轧机前进行第一次粗除鳞；至少在第二粗轧机的第一道次前、第三道次前和第五道次前均进行粗除鳞。
在具体实施过程中，可以为在第一粗轧机前进行第一次粗除鳞，在第二粗轧机的第一道次前、第三道次前和第五道次前均进行粗除鳞。还可以为在第一粗轧机前进行第一次粗除鳞，在第二粗轧机的第一道次前、第三道次前，第四道次前和第五道次前均进行粗除鳞。也可以为在第一粗轧机前进行第一次粗除鳞，在第二粗轧机的第一道次前、第二道次前，第三道次前和第五道次前均进行粗除鳞。也可以为在第一粗轧机前进行第一次粗除鳞，在第二粗轧机的每道次前均进行粗除鳞。
进一步的，在粗轧步骤中还控制中间坯在第二粗轧机出口的温度为1000-1050℃，从而达到波动范围20℃以内，确保了通长温度均匀性。
在粗轧步骤中还控制粗轧机组进行粗轧后形成的中间坯的厚度为38～42mm。
在粗轧步骤中的控制包括：中间坯精轧入口除鳞集管开启双排进行精轧除鳞后，进入精轧机组进行精轧，控制精轧入口温度为950-1010℃。其中，精轧入口温度为950-1010℃实现了低温精除鳞。有效保证了达到精轧机组进行精轧所需低温温度。在具体实施过程中，进行精轧除鳞的除鳞压力为19-22MPa。
实施例一：DP590带钢的半精准控制
DP590的化学成分如表1所示：
表1DP590的化学成分
C Si Mn Ti Cr Nb
0.08Wt％ 0.45Wt％ 1.8Wt％ - - -
针对DP590带钢的半精准控制的实施情况如下：
板坯加热步骤：加热炉内板坯全部采用1800mm间距装钢；板坯在加热炉内依次经第一加热段、第二加热段和均热段加热，板坯在第二加热段出口的温度控制在1110-1150℃，均热段的均热时间≤30min。在炉时间210min，加热至1248℃出炉。控制第一加热段内空气过剩系数为0.93～1.0；控制第二加热段内空气过剩系数为0.93～0.97；控制均热段内空气过剩系数为0.93～0.97。形成中间坯厚度控制在38-42mm范围内。
粗轧步骤：粗除鳞集管开启双排，粗轧过程中进行第一粗轧机的粗除鳞，以及第二粗轧机的第一道次前、第三道次前和第五道次前均进行粗除鳞，进行每道次粗除鳞时的除鳞压力控制在19-22MPa，中间坯在第二粗轧机出口的温度为1050℃。
精轧步骤：精轧入口除鳞集管开启双排进行精轧除鳞之后，中间坯进入精轧机组进行精轧，精轧除鳞的除鳞19.5MPa，第二粗轧机出口至精轧入口之前均无摆钢。控制精轧入口的温度在985～1055℃范围内，其中，中间坯头部在精轧入口的控制温度为1052℃，尾部在精轧入口温度控制为990℃。
对实施例一生产的带钢通卷上下表面每隔约100米的表面状态进行分析，通过计算红鳞区域面积占用带钢通卷板面的比例(下文均称红鳞面积比例)来表征红鳞缺陷的严重程度，分析结果参考图1所示，带钢上表面的红鳞面积比例为图1中的实线，带钢下表面的红鳞面积比例为图1中的虚线，由图1可见，通过本实施例一生产的带钢通卷，带钢尾部400米之后的温度均达到970-1010℃，带钢尾部400米之后红鳞发生面积减低至0％。
实施例二：DP590带钢的精准控制
DP590的化学成分如上表1所示，针对DP590带钢的精准控制的实施情况如下：
板坯加热步骤：加热炉内板坯全部采用1800mm间距装钢；板坯在加热炉内依次经第一加热段、第二加热段和均热段加热，板坯在第二加热段出口的温度控制在1122℃，均热段的均热时间≤30min。在炉时间158min，加热至1206℃出炉。控制第一加热段内空气过剩系数为0.93～1.0；控制第二加热段内空气过剩系数为0.93～0.97；控制均热段内空气过剩系数为0.93～0.97。形成中间坯厚度控制在38-42mm范围内。
粗轧步骤：粗除鳞集管开启双排，粗轧过程中进行第一粗轧机的粗除鳞，以及第二粗轧机的第一道次前、第三道次前和第五道次前均进行粗除鳞，进行每道次粗除鳞时的除鳞压力控制在19-22MPa，中间坯在第二粗轧机出口的温度为1030℃。
精轧步骤：精轧入口除鳞集管开启双排进行精轧除鳞之后，中间坯进入精轧机组进行精轧，精轧除鳞的除鳞19.9MPa，第二粗轧机出口至精轧入口之前均无摆钢。控制精轧入口的温度在970～1020℃范围内。中间坯头部在精轧入口的控制温度为1010℃，尾部在精轧入口温度控制为970℃。
对实施例二生产的带钢通卷上下表面每隔约100米的表面状态进行分析，通过计算红鳞面积比例来表征红鳞缺陷的严重程度，分析结果参考图2所示，带钢上表面的红鳞面积比例为图2中的实线，带钢下表面的红鳞面积比例为图2中的虚线，由图2可见，通过本实施例二生产的带钢通卷均在970-1010℃范围，红鳞面积发生率通卷均为0％。
实施例三：DP780带钢的精准控制
DP780的成分控制如表2所示：
表2.DP780的化学成分
C Si Mn Ti Cr Nb
0.09Wt％ 1.15Wt％ 2.0Wt％ - - -
针对DP780带钢的精准控制的实施情况如下：
板坯加热步骤：加热炉内板坯全部采用1800mm间距装钢；板坯在加热炉内依次经第一加热段、第二加热段和均热段加热，板坯在第二加热段出口的温度控制在1150℃，均热段的均热时间≤30min。在炉时间170min，加热至1214℃出炉。控制第一加热段内空气过剩系数为0.93～1.0；控制第二加热段内空气过剩系数为0.93～0.97；控制均热段内空气过剩系数为0.93～0.97。形成中间坯厚度控制在38-42mm范围内。
粗轧步骤：粗除鳞集管开启双排，粗轧过程中进行第一粗轧机的粗除鳞，以及第二粗轧机的第一道次前、第三道次前和第五道次前均进行粗除鳞，进行每道次粗除鳞时的除鳞压力控制在19-22MPa，中间坯在第二粗轧机出口的温度为1010℃。
精轧步骤：精轧入口除鳞集管开启双排进行精轧除鳞之后，中间坯进入精轧机组进行精轧，精轧除鳞的除鳞19.1MPa，第二粗轧机出口至精轧入口之前均无摆钢。中间坯头部在精轧入口的控制温度为1010℃，尾部在精轧入口温度控制为950℃。
对实施例三生产的带钢通卷上下表面每隔约100米的表面状态进行分析，通过本实施例三生产的带钢通卷均在970-1010℃范围，参考图3所示的带钢头部50米的带钢表面以及图4所示的带钢头部350米的带钢表面，在带钢头部50米有少量红鳞缺陷，但是在带钢头部350米的后300米已经基本不存在红鳞缺陷，经整体分析红鳞面积发生率通卷均＜5％。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于本发明通过加热阶段控制板坯加热至1200℃～1220℃后出炉、在炉时间≤180min、在均热段的均热时间≤30min、以及板坯在第二加热段出口的温度为1110～1150℃，相比现有加热阶段的出炉温度更低，在炉时间都更短，从而能够针对Si含量≥0.4％板坯进行低温快烧，降低了板坯出炉温度，进而有效减少了Si元素在界面处产生富集。还在精轧阶段控制精轧入口温度为950～1010℃，精轧除鳞的除鳞压力为19～22MPa，实现低温精除鳞，低温精除鳞，降低了精轧除鳞的难度，从而板坯低温快烧与低温精除鳞的结合，在普通粗轧的基础上彻底了消除热轧红鳞缺陷，解决了现有除鳞方案应用在板坯中Si含量≥0.4％时仍然会存在红鳞缺陷的技术问题，进而消除了冷轧的连退及镀锌色差缺陷。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种热轧高强钢汽车板除鳞方法，应用于Si含量≥0.4％的热轧高强钢汽车板，其特征在于，所述热轧高强钢汽车板除鳞方法包括如下步骤:
板坯加热步骤：所述板坯在加热炉内依次经第一加热段、第二加热段和均热段加热至1200℃～1220℃后出炉，在加热炉内的全部时间≤180min，在所述均热段的均热时间≤30min，所述板坯在所述第二加热段出口的温度为1110～1150℃，分段控制加热炉的空气过剩系数，其中控制所述第一加热段内空气过剩系数为0.93～1.0；控制所述第二加热段内空气过剩系数为0.93～0.97；控制所述均热段内空气过剩系数为0.93～0.97；
粗轧步骤：所述板坯进入粗轧区进行粗除鳞和粗轧，形成中间坯；
精轧步骤：精轧入口除鳞集管开启双排对所述中间坯在进行精轧除鳞之后，所述中间坯进入精轧机组进行精轧，其中，所述精轧除鳞的除鳞压力19～22MPa，控制所述中间坯在精轧入口温度为950-1010℃。
2.如权利要求1所述的热轧高强钢汽车板除鳞方法，其特征在于，在所述板坯加热步骤中：在所述加热炉内的所述板坯均采用间距为1600mm～2000mm装钢。
3.如权利要求2所述的热轧高强钢汽车板除鳞方法，其特征在于，在所述加热炉内，所述板坯均采用间距为1800mm装钢。
4.如权利要求1所述的热轧高强钢汽车板除鳞方法，其特征在于，所述板坯进入粗轧区进行粗除鳞和粗轧，形成中间坯，包括：
粗除鳞集管开启双排；
在粗轧机组进行粗轧过程中进行至少四道次粗除鳞，其中，进行每道次的所述粗除鳞时除鳞压力为19-22MPa。
5.如权利要求4所述的热轧高强钢汽车板除鳞方法，其特征在于，所述粗轧机组为包括第一粗轧机和第二粗轧机的双机架时，所述进行至少四道次粗除鳞，具体为：
在所述第一粗轧机前进行第一次粗除鳞；
至少在所述第二粗轧机的第一道次前、第三道次前和第五道次前进行粗除鳞。
6.如权利要求5所述的热轧高强钢汽车板除鳞方法，其特征在于，控制所述中间坯在所述第二粗轧机出口的温度为1000-1050℃。
7.如权利要求6所述的热轧高强钢汽车板除鳞方法，其特征在于，形成所述中间坯的厚度为38-42mm。
8.如权利要求1-7中任一权利要求所述的热轧高强钢汽车板除鳞方法，其特征在于，所述热轧高强钢汽车板除鳞方法应用于所述板坯的化学成分包括C＝0.05～0.10Wt％、Si＝0.4～1.2Wt％、Mn＝0.5～2.0Wt％。
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