CN107893155A - 一种消除含磷高强if钢表面色差缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，包括：对含磷高强IF钢板坯进行加热处理；对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行粗轧和精轧，获得精轧含磷高强IF钢板；对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取，获得含磷高强IF钢热卷；对所述含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，所述冷轧压下率单道次率在30％以下，获得冷轧含磷高强IF钢板；对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理。本发明解决或部分解决了在现有技术中含磷高强IF钢表面色差缺陷的技术问题，实现了消除含磷高强IF钢表面色差缺陷，从而提高含磷高强IF钢表面品质的技术效果。

Description

一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法。
背景技术
随着汽车向减重、轻量化方向发展，兼有高强度和超深冲性能的含磷高强IF(Interstitial-Free Steel，无间隙原子钢)钢板得到迅速发展，并广泛用于多种汽车覆盖件。但是该系列钢种普遍存在的表面色差缺陷，制约了其在外板上的推广，尤其强度级别为340MPa以上的含磷高强IF钢色差缺陷严重，如图2所示。汽车厂采用的电泳工艺漆膜较薄，无法遮盖原板色差缺陷影响美观，给客户的使用造成一定影响。
该系列钢表面色差缺陷控制困难在于：影响板带表面缺陷的产生贯穿于连铸、热轧、酸轧、退火等生产全过程。部分钢厂现有技术是在最终退火后增加一道弱酸洗工序，可以部分地减轻连退炉区导致的氧化色，由于色差形成原因复杂，该技术简单粗糙，无法完全消除色差，且增加酸洗工序费时费力，对环境也产生一定污染。
综上，现有技术中含磷高强IF钢表面普遍存在色差缺陷的技术问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，解决或部分解决了在现有技术中含磷高强IF钢表面色差缺陷的技术问题，实现了消除含磷高强IF钢表面色差缺陷，从而提高含磷高强IF钢表面品质的技术效果。
本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，包括：
对含磷高强IF钢板坯进行加热处理；
对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行粗轧和精轧，获得精轧含磷高强IF钢板；
对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取，获得含磷高强IF钢热卷；
对所述含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，所述冷轧压下率单道次率在30％以下，获得冷轧含磷高强IF钢板；
对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理。
优选地，所述对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行精轧，包括：
在对加热后的含磷高强IF钢板坯进行精轧时，将所述精轧入口温度控制在1030℃～1070℃。
优选地，所述对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取，包括：
在对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取时，将所述卷取温度控制在600℃～640℃。
优选地，所述对所述含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，所述冷轧压下率单道次率在30％以下，包括：
冷轧采用五机架轧制，第一机架轧制压下率为25.4％，第二机架轧制压下率为28％，第三机架轧制压下率为26.3％，第四机架轧制压下率为21.6％，第五机架轧制压下率为1％。
优选地，所述对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理，包括：
在对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理时，将连退炉内加热段露点控制在-40℃～-50℃，将快冷段氧含量控制在2ppm～4ppm。
本申请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：
在本申请实施例中，公开了一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，包括：对含磷高强IF钢板坯进行加热处理；对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行粗轧和精轧，获得精轧含磷高强IF钢板；对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取，获得含磷高强IF钢热卷；对所述含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，所述冷轧压下率单道次率在30％以下，获得冷轧含磷高强IF钢板；对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理。本方法解决或部分解决了在现有技术中含磷高强IF钢表面色差缺陷的技术问题，实现了消除含磷高强IF钢表面色差缺陷，从而提高含磷高强IF钢表面品质的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法的流程图；
图2为本申请实施例中含磷高强IF钢连退板表面色差缺陷宏观的形貌图；
图3为本申请实施例中在连退板色差缺陷微位置表面微观破碎的形貌图；
图4为本申请实施例中在连退板色差缺陷微位置截面微观破碎的形貌图；
图5为本申请实施例中连退板色差缺陷微位置微观点蚀坑的形貌图；
图6为本申请实施例中热轧板尾部酸洗后的微观形貌图；
图7a为本申请实施例中热轧优化前(带钢头部)FET铁皮结构的微观形貌图；
图7b为本申请实施例中热轧优化前(带钢尾部)FET铁皮结构的微观形貌图；
图8为本申请实施例中热轧FET优化前控制的曲线图；
图9为本申请实施例中热轧FET优化后控制的曲线图；
图10a为本申请实施例中热轧优化(带钢头部)FET后铁皮结构的微观形貌图；
图10b为本申请实施例中热轧优化(带钢尾部)FET后铁皮结构的微观形貌图；
图11a为本申请实施例中热轧(680℃～720℃)不同卷取温度表层的组织图；
图11b为本申请实施例中热轧(600℃～640℃)不同卷取温度表层的组织图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，解决或部分解决了在现有技术中含磷高强IF钢表面色差缺陷的技术问题，实现了消除含磷高强IF钢表面色差缺陷，从而提高含磷高强IF钢表面品质的技术效果。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，包括：对含磷高强IF钢板坯进行加热处理；对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行粗轧和精轧，获得精轧含磷高强IF钢板；对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取，获得含磷高强IF钢热卷；对所述含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，所述冷轧压下率单道次率在30％以下，获得冷轧含磷高强IF钢板；对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一
本实施例提供了一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，如图1所示，包括：
步骤S101：对含磷高强IF钢板坯进行加热处理。
步骤S102：对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行粗轧和精轧，获得精轧含磷高强IF钢板。
作为一种可选的实施方式，在对加热后的含磷高强IF钢板坯进行精轧时，将精轧入口温度控制在1030℃～1070℃,温度越接近1070℃越好，为保证精轧出口温度命中率，一般不超过1100℃。此处，通过提高铸坯尾部加热温度，并将精轧入口温度控制在1030℃～1070℃，从而减轻了带钢头尾精轧入口温度波动，铁皮结构和厚度趋于一致。
举例来讲，可以将精轧入口温度控制在1030℃、或1040℃、或1050℃、或1060℃、或1070℃、等等。
步骤S103：对精轧含磷高强IF钢板进行卷取，获得含磷高强IF钢热卷。
作为一种可选的实施方式，在对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取时，将卷取温度控制在600℃～640℃，其中，从提高表层硬度方面考虑越接近600℃越好，但综合考虑下游冷轧轧制波动，实际优选控制620℃左右。
传统的原工艺采用680℃～720℃的卷取温度，带钢组织存在表层粗晶，带钢表层软化。本实施例的卷取温度控制在600℃～640℃，可以降低卷取温度后带钢表层粗晶消除，使组织得到强化。
举例来讲，可以将卷取温度控制在600℃、或610℃、或620℃、或630℃、或640℃、等等。
步骤S104：对含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，冷轧压下率单道次率在30％以下，获得冷轧含磷高强IF钢板。
作为一种可选的实施方式，步骤S104，包括：
冷轧采用五机架轧制，第一机架轧制压下率为25.4％，第二机架轧制压下率为28％，第三机架轧制压下率为26.3％，第四机架轧制压下率为21.6％，第五机架轧制压下率为1％。这样有利于减轻带钢表层软化组织轧裂。
步骤S105：对冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理。
作为一种可选的实施方式，在对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理时，可以将连退炉内加热段露点控制在-40℃～-50℃，将快冷段氧含量控制在2ppm～4ppm。这样可以消除炉区合金元素表面不均匀富集氧化加重色差缺陷的倾向。
举例来讲，可以将连退炉内加热段露点控制在-40℃、或-41℃、或-42℃、或-43℃、或-44℃、或-45℃、或-46℃、或-47℃、或-48℃、或-49℃、或-50℃、等等。
举例来讲，可以将快冷段氧含量控制在2ppm、或3ppm、或4ppm、等等。
本发明解决或部分解决了在现有技术中成品弱酸洗后仍不能获得的良好表面质量，基板存在轧制破碎及大量腐蚀坑，并且破碎位置合金元素富集，基板这些缺陷导致了宏观形成的色差缺陷的技术问题。本发明的优点在于：方法简单易实现，经济高效，利用本发明可以在现有设备及钢种成分条件下有效消除含磷高强IF钢表面色差缺陷。
上述方案的提出，经过了如下的探究过程：
1、明确了含磷高强IF钢表面色差缺陷形成的微观表现形式。
通过对宏观色差缺陷严重的连退板进行微观分析发现，连退板表面色差位置明显破碎，如图3所示；截面观察存在沿晶开裂倾向，在开裂位置发现P元素、Mn元素偏聚，且截面的表晶粒粗大，如图4所示；在另外色差位置高倍电镜下观察到毛化辊坑内存在大量的腐蚀坑，如图5所示；并且在酸洗板上观察到表面粗糙及腐蚀坑的出现，如图6所示。
2、精轧入口温度(FET)对热轧带钢铁皮结构的影响。
鉴于带头尾部色差不一致，尾部严重的规律，头尾铁皮结构进行分析，带钢头部铁皮界面平直，结合完整，如图7a所示；尾部铁皮结构出现疏松层，且部分疏松层开始出现如气泡状分离结构，如图7b所示；调取精轧入口温度曲线，尾部温度控制低于980℃，如图8所示，这与P元素的高温氧化特性和酸洗特性有关。实际生产中，当粗轧轧制后带钢尾部直接降低到1000℃左右时，在此温度范围由于磷酸亚铁相Fe3(PO4)2分解成P2O5的气化疏松作用，铁皮脆性增加，同时铁皮与基体之间连续性遭到破坏，形成疏松孔洞层，严重的位置铁皮会脱落，尾部参差不齐的铁皮结构在随后相同的酸洗工况条件下，表面伴有过酸洗产生腐蚀孔洞，冷轧后遗传至连退加重元素表面富集，色差更加严重。可以通过提高铸坯尾部加热温度，将热轧板通卷的精轧入口温度控制在1030℃～1070℃，避开铁皮气化脆性区，减轻带钢头尾精轧入口温度波动，铁皮结构和厚度趋于一致。
在具体实施过程中，在探究精轧入口温度的影响时，在其它工艺相同的情况下，将头尾精轧入口温度控制同一水平，如图9所示，对比恒精轧入口温度对热卷头尾铁皮结构的影响，如图10a、图10b所示。通过不同位置铁皮形貌对比可以看出，铁皮结合良好，跟踪后续连退卷表面质量，头尾色泽度一致性提高，说明提高尾部精轧入口温度可有效减轻成品连退表面色差缺陷。
3、卷取温度对热轧表层组织的影响。
高温卷取的带钢，由于层冷区后段需要开启冷却水精调，有可能导致相变推迟在卷取以后发生，从而易产生表层粗晶组织，表层粗晶的存在使得心部和表层在后续的轧制过程中变形不一致，易在应力集中出产生开裂。通过采用低温卷取，表层粗晶组织消除，整体表层和心部组织趋于一致带钢表层强化，使得表层和心部抵抗不均匀变形能力增加，不易产生轧制后开裂。
在具体实施过程中，在探究卷取温度的影响时，在精轧入口温度控制在1030℃～1070℃条件下，选用卷取温度控制在680℃～720℃和600℃～640℃对比，得到的热卷表面情况组织情况，如图11a、图11b所示。通过对比可以看出，降低卷取温度可以消除表面粗晶从而减轻后续表层软化带来的轧裂风险，从而减轻最终连退板宏观色差缺陷。
4、冷轧压下分配对轧制的影响。
现有研究多是讨论对性能和板型的影响，如增大冷连轧机的压下率，可细化晶粒、降低再结晶温度和进一步低轧后带钢凸度从而可有效防止粘结的产生。我们研究高强钢边裂发现在总压下率一定的情况下，合理分配理冷轧各道次压下有利于减少表层金属不均匀流变引起的边裂，这同样适合于含磷高强IF钢。高温卷取的含磷高强IF钢正是由于在单道次较大的压下时，表层晶界间不匹配发生突变引发开裂，表现为微观轧制破碎。
在具体实施过程中，在探究轧制压下率的影响时，在精轧入口温度控制在1030℃～1070℃条件下，对两种不同的卷取温度的热卷组织情况，开展实验室模拟轧制，单道次压下15％-30％之间，具体如下表所示，通过对比可以看出，高温卷取工艺轧制破碎对轧制压下率敏感，阈值在30％。
精轧入口温度/℃ 卷曲温度/℃ 单道次压下率 轧制破碎情况
1030～1070 700 15％ 轻微
1030～1070 700 25％ 轻微
1030～1070 700 30％ 严重
1030～1070 620 15％ 轻微
1030～1070 620 25％ 轻微
1030～1070 620 30％ 轻微
5、连退气氛及露点对带钢表面质量的影响。
为得到最终的成品性能，带钢需要在连退炉加热到一定温度以上进行再结晶，炉区参数控制不当，会引起合金元素氧化富集造成色差加重，通过改变加热段露点，开展炉区预氧化技术，同时控制快冷段氧含量可有效减轻色差缺陷。
在具体实施过程中，在探究连退炉气氛的影响时，通过对大量生产实践总结以及实验室的模拟证明，元素表面富集会产生氧化色，通过优化连退炉气氛等关键参数。如加热段露点在-40℃～-50℃、快冷段氧含量2-4ppm，改进前和改进后参数如下表所示，改进后氧化色消除。间接减轻了最终色差缺陷。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
在本申请实施例中，公开了一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，包括：对含磷高强IF钢板坯进行加热处理；对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行粗轧和精轧，获得精轧含磷高强IF钢板；对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取，获得含磷高强IF钢热卷；对所述含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，所述冷轧压下率单道次率在30％以下，获得冷轧含磷高强IF钢板；对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理。本方法解决或部分解决了在现有技术中成品弱酸洗后仍不能获得的良好表面质量，基板存在轧制破碎及大量腐蚀坑，并且破碎位置合金元素富集，基板这些缺陷导致了宏观形成的色差缺陷的技术问题。实现了消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的技术效果。
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 (5)

1.一种消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，其特征在于，包括：
对含磷高强IF钢板坯进行加热处理；
对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行粗轧和精轧，获得精轧含磷高强IF钢板；
对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取，获得含磷高强IF钢热卷；
对所述含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，所述冷轧压下率单道次率在30％以下，获得冷轧含磷高强IF钢板；
对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理。
2.如权利要求1所述的消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，其特征在于，所述对加热后的所述含磷高强IF钢板坯进行精轧，包括：
在对加热后的含磷高强IF钢板坯进行精轧时，将所述精轧入口温度控制在1030℃～1070℃。
3.如权利要求1所述的消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，其特征在于，所述对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取，包括：
在对所述精轧含磷高强IF钢板进行卷取时，将所述卷取温度控制在600℃～640℃。
4.如权利要求1所述的消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，其特征在于，所述对所述含磷高强IF钢热卷开卷进行冷轧，所述冷轧压下率单道次率在30％以下，包括：
冷轧采用五机架轧制，第一机架轧制压下率为25.4％，第二机架轧制压下率为28％，第三机架轧制压下率为26.3％，第四机架轧制压下率为21.6％，第五机架轧制压下率为1％。
5.如权利要求1～4任一所述的消除含磷高强IF钢表面色差缺陷的方法，其特征在于，所述对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理，包括：
在对所述冷轧含磷高强IF钢板进行连续退火处理时，将连退炉内加热段露点控制在-40℃～-50℃，将快冷段氧含量控制在2ppm～4ppm。
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