CN108517464B - 一种消除bh钢板表面针尖缺陷的方法 - Google Patents

一种消除bh钢板表面针尖缺陷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，包括如下步骤：采用连续退火机组对钢种混排生产，其中，生产BH钢板前排产SPCC钢板；每生产7～10卷BH钢板时，穿插生产1～3卷IF钢或SPCC钢板。利用本发明可以在现有钢种成分和设备情况下，通过对排产等生产工艺的合理优化，达到消除表面针尖缺陷、提高表面质量的效果。

Description

一种消除BH钢板表面针尖缺陷的方法
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，尤其涉及一种消除BH钢板表面针尖缺陷的方法。
背景技术
BH(烘烤硬化)钢是以超低碳钢为基础，通过添加微量元素Nb、Ti等而制成烘烤硬化钢板，具有良好的冲压性能及抗凹陷性能。再辅助添加Mn、P等固溶强化元素来获得一定级别的材料。BH钢冲压前较软，易于成形加工，在成型后的烤漆过程中强度升高，被广泛应用在生产汽车外板，因而除了性能外，对表面质量要求也极高，要求目视和打磨均为零缺陷。
连退退火炉是带钢连续退火生产线的关键设备，其功能主要是消除原料在冷轧后产生的加工硬化，使带钢在炉内完成再结晶的过程。炉辊结瘤缺陷是连退生产过程中常见的一种缺陷，尤其高发在DP、TRIP等高强钢上，缺陷发生主要原因是外来的异物黏附在炉辊表面，或者带钢表面合金元素与炉辊表面以及退火炉内的气氛发生反应，形成低熔点氧化物和化合物颗粒，粘附在炉辊表面，形成局部凸起。目前各钢厂采取的主要措施是炉内加湿改变露点，从而改变合金元素的表面选择性氧化，进而减少低熔点氧化物的形成和粘结，这一措施在产线生产DP、TRIP类高强钢时应用效果较好，基本可以消除炉辊结瘤缺陷。
BH钢由于Mn、Nb等合金元素含量较高，同样容易出现炉辊结瘤缺陷。Mn元素的选择性氧化会导致连退炉炉辊结瘤，一般通过炉内加湿、提高露点的方法加以抑制。但是，由于BH钢P含量较高，而P元素在高温下在带钢表层富集、氧化，会弱化甚至消除炉内加湿抑制Mn元素选择性氧化的作用，加剧表层低熔点氧化物的形成和对炉辊的破坏，导致现有控制炉辊结瘤的措施基本无效，从而导致BH钢经过连退炉后表面出现宏观可见的“针尖”缺陷。
发明内容
针对背景技术中的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，在现有钢种成分和生产设备基础上，消除了成品表面针尖缺陷，提高成品表面质量。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，包括如下步骤：
采用连续退火机组对钢种混排生产，其中，生产BH钢板前排产SPCC钢板；每生产7～10卷BH钢板时，穿插生产1～3卷IF钢或SPCC钢板。
作为进一步的优选，生产BH钢板前排产SPCC钢板；每生产8卷BH钢板时，穿插生产3卷IF钢。
作为进一步的优选，所述BH钢板的成分包括：C＝0.001～0.004Wt.％，Si≤0.03Wt.％，Mn＝0.2～0.6％，P＝0.02～0.06Wt.％，S≤0.01％，其余为Fe。
作为进一步的优选，所述BH钢板的成分包括：C＝0.001Wt.％，Si＝0.01Wt.％，Mn＝0.2％，P＝0.06Wt.％，S＝0.008％，其余为Fe。
作为进一步的优选，所述连续退火机组包括连退均热段，所述连退均热段温度控制在760～770℃。
作为进一步的优选，所述连续退火机组还包括清洗段，清洗时，漂洗水电导率＜10us/cm，清洗段入口冲套速度与炉区速度差≤80mpm。
作为进一步的优选，所述BH钢板在连续退火之前还采用酸轧线处理，所述酸轧线S4机架使用镀铬平辊。
作为进一步的优选，所述酸轧线S5机架生产时使用新辊。
作为进一步的优选，所述酸轧线还包括拉矫机，所述拉矫机插入量为38mm-40mm。
作为进一步的优选，所述BH钢板在所述连续退火机组的连退炉内露点为-20℃至-30℃。
本发明的有益效果是：本发明消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，采用连续退火机组对钢种混排生产，其中，每生产7～10卷BH钢时，穿插生产1～3卷IF钢或SPCC钢。利用本发明可以在现有钢种成分和设备情况下，通过对排产等生产工艺的合理优化，达到消除表面针尖缺陷、提高表面质量的效果。
附图说明
图1为针尖宏观形貌示意图。
图2为针尖围观形貌示意图。
图3为针尖内局部熔融痕迹示意图。
图4为针尖内Mn-Si-Al的氧化物颗粒示意图。
图5为经本发明实施例1优化后的BH钢成品表面示意图。
图6为经本发明实施例2优化前连退均热温度为780-790℃的BH钢表面针尖缺陷示意图。
图7为经本发明实施例2优化后连退均热温度为760-770℃的BH钢表面情况示意图。
图8为经本发明实施例3优化前漂洗水电导率为15us/cm、速度差为90mpm成品表面针尖缺陷示意图。
图9为经本发明实施例3优化后漂洗水电导率为10us/cm、速度差为80mpm的成品表面情况示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，提高了BH钢板的表面质量。
本发明实施例消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，包括如下步骤：
采用连续退火机组对钢种混排生产，其中，生产BH钢板前排产SPCC钢板；每生产7～10卷BH钢板时，穿插生产1～3卷IF钢板或SPCC钢板。
本发明实施例适用的缺陷特征如图1-4所示。缺陷宏观形貌类似针状物在带钢表面扎刺所致，对光检查发现针尖内反光程度高、发亮。缺陷围观特征为圆环状，环装部位有高温熔融痕迹，环心部位相对正常；环装沟槽内部存在颗粒状Mn-Si-Al的氧化物。该缺陷特征与普通Mn系钢种炉辊结瘤造成的“麻坑”、“麻点”类缺陷完全不同。
DP钢、TRIP钢中Si、Mn等合金元素含量较高，在连退炉高温状态下容易发生表层选择性氧化，形成颗粒状低熔点化合物，粘附在炉辊表面，后续再压入带钢影响表面质量。而含磷高强IF钢同样含有Si与P这两种合金元素。因而在生产BH钢这种对表面质量要求高并且对炉辊颗粒物粘附敏感的钢种时，生产前不排产DP钢、TRIP钢、含磷高强IF钢。
IF钢和SPCC钢对炉辊颗粒物粘附不敏感，而且经过高速拉带可以在一定程度上去除炉辊表面颗粒物。同时，穿插此类钢种进行高速拉带，还可以中断低熔点氧化物在炉辊表面的形核进程，保证轧辊表面没有结瘤形核、长大。因而在排产BH钢生产计划时，除了常规考虑的尺寸规格过渡外，必须选择BH钢和IF钢或SPCC钢穿插排产。经过研究，在穿插排产数量上，采用7～10卷BH钢+1～3卷IF(SPCC)混排既可以有效消除BH表面针尖缺陷，又不会对BH钢产量造成大的影响。
另外，连退均热段温度设定对于控制带钢微观组织和力学性能至关重要，对表面质量也影响极大。尤其对于BH钢，其P含量较高，高温氧化行为具有独特的特点。科学研究表明，BH钢在700-900℃温度区间会出现多个明显的氧化峰值，从而加剧多个合金元素的表层氧化，进而影响表面质量，导致出现针尖缺陷。
连退均热段温度的设定，既要保证带钢微观组织和力学性能，同时也要尽量避开P合金元素的氧化峰值，进而保证表面质量。综合BH钢热重分析曲线的研究结果，结合考虑产线实践验证，确定760-770℃为最优的连退均热段温度范围。
再者，带钢退火前清洗工序是连退机组生产过程中的一个重要环节，可以将冷轧带钢表面残留的铁粉等污染物去除，防止残留物污染炉辊。清洗段质量控制对于炉辊质量和带钢表面质量至关重要，对BH钢这种对于残留物十分敏感的钢种更是如此。
漂洗水电导率是衡量漂洗水质量的重要依据，电导率高说明金属离子浓度高，影响漂洗效果。经过理论计算和产线实践验证，在生产BH钢时应保证电导率＜10us/cm，可以有效提高漂洗质量。同时，降低清洗段入口冲套速度与炉区速度差也可以降低带钢表面残留物带入连退炉的概率，在生产BH钢时，最大速度差不得高于60～80mpm。
另外，本发明实施例也考虑了酸轧过程的影响，其是减少酸洗的铁皮残留、提高冷轧带钢表面质量，保证成品表面质量的有效辅助措施。例如：控制拉矫机插入量从38mm加大到最大插入量40mm；酸轧S4使用镀铬平辊，S5机架生产时使用新辊。
为了让本发明之上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数实施例，来说明本发明所述之消除汽车用BH钢板表面针尖缺陷的方法。
实施例1
本实施例采用BH钢，规格为0.8mm*1200mm。在通过本实施例优化前，在连退排产上与DP钢、TRIP钢混排生产，表面可见明显针尖缺陷，如图1所示。经本发明实施例优化，即：计划单前不再排产DP钢、TRIP钢，仅排产普通SPCC，生产过程中每8卷BH钢穿插三卷IF钢，炉区露点控制如表1所示。结果BH钢成品表面针尖缺陷基本消除，如图5所示。
所述BH钢板的成分包括：C＝0.003Wt.％，Si＝0.008Wt.％，Mn＝0.4％，P＝0.04Wt.％，S＝0.008％，其余为Fe。
表1炉区露点控制情况
Figure BDA0001660595580000051
实施例2
本实施例采用BH钢，规格1.0mm*1300mm。优化前，连退均热温度780-790℃，表面可见明显针尖缺陷，如图6所示。优化后，连退均热温度760-770℃，结果BH钢成品表面针尖缺陷基本消除，如图7所示。
两种连退均热温度生产的BH钢性能对比情况如表2所示，降低退火温度后，成品屈服强度和抗拉强度小幅下降了1-2MPa，延伸率降低＜1％，满足使用标准。
所述BH钢板的成分包括：C＝0.001Wt.％，Si＝0.01Wt.％，Mn＝0.2％，P＝0.06Wt.％，S＝0.008％，其余为Fe。
表2两种连退均热温度对BH钢性能影响
连退均热温度 Rp0.2/MPa Rm/MPa A50％
780-790℃ 213.8 348.9 43.5
760-770℃ 215.6 350.3 42.7
实施例3
本实施例采用BH钢，规格1.0mm*1300mm。优化前，清洗段漂洗水电导率为15us/cm，清洗段入口冲套速度与炉区速度差为90mpm，连退成品表面可见明显针尖缺陷，如图8所示。优化后，清洗段漂洗水电导率采用10us/cm，清洗段入口冲套速度与炉区速度差采用80mpm，结果BH钢成品表面针尖缺陷基本消除，如图9所示。
所述BH钢板的成分包括：C＝0.004Wt.％，Si＝0.005Wt.％，Mn＝0.6％，P＝0.02Wt.％，S＝0.005％，其余为Fe。
实施例4
本实施例采用BH钢，规格为0.8mm*1200mm。在通过本实施例优化前，在连退排产上与DP钢、TRIP钢混排生产，表面可见明显针尖缺陷，如图1所示。经本发明实施例优化，即：计划单前不再排产DP钢、TRIP钢，仅排产普通SPCC，生产过程中每10卷BH钢穿插三卷IF钢。
所述BH钢板的成分包括：C＝0.001Wt.％，Si＝0.02Wt.％，Mn＝0.6％，P＝0.02Wt.％，S＝0.008％，其余为Fe。
所述连续退火机组包括连退均热段，连退均热温度为760℃；
所述连续退火机组还包括清洗段，清洗段漂洗水电导率采用8us/cm，清洗段入口冲套速度与炉区速度差采用60mpm。
所述BH钢板在连续退火之前还采用酸轧线处理，所述酸轧线S4机架使用镀铬平辊。所述酸轧线S5机架生产时使用新辊。
所述酸轧线还包括拉矫机，所述拉矫机插入量为40mm。
经本发明实施例优化后，结果BH钢成品表面针尖缺陷基本完全消除。
实施例5
本实施例采用BH钢，规格为1.0mm*1300mm。在通过本实施例优化前，在连退排产上与DP钢、TRIP钢混排生产，表面可见明显针尖缺陷，如图1所示。经本发明实施例优化，即：计划单前不再排产DP钢板、TRIP钢板或含磷高强IF钢板，仅排产普通SPCC，生产过程中每7卷BH钢穿插1卷SPCC。
所述BH钢板的成分包括：C＝0.003Wt.％，Si＝0.01Wt.％，Mn＝0.3％，P＝0.04Wt.％，S＝0.006％，其余为Fe。
所述连续退火机组包括连退均热段，连退均热温度为770℃；
所述连续退火机组还包括清洗段，清洗段漂洗水电导率采用7us/cm，清洗段入口冲套速度与炉区速度差采用50mpm。
所述酸轧线还包括拉矫机，所述拉矫机插入量为38mm。
经本发明实施例优化后，结果BH钢成品表面针尖缺陷基本完全消除。
实施例6
本实施例采用BH钢，规格为0.8mm*1200mm。在通过本实施例优化前，在连退排产上与DP钢、TRIP钢混排生产，表面可见明显针尖缺陷，如图1所示。经本发明实施例优化，即：计划单前不再排产DP钢板、TRIP钢板或含磷高强IF钢板，仅排产普通SPCC，生产过程中每7卷BH钢穿插2卷IF钢。
所述BH钢板的成分包括：C＝0.0015Wt.％，Si＝0.006Wt.％，Mn＝0.25％，P＝0.035Wt.％，S＝0.007％，其余为Fe。
所述连续退火机组包括连退均热段，连退均热温度为765℃；
所述连续退火机组还包括清洗段，清洗段漂洗水电导率采用9us/cm，清洗段入口冲套速度与炉区速度差采用60mpm。
经本发明实施例优化后，结果BH钢成品表面针尖缺陷基本消除。
实施例7
本实施例采用BH钢，规格为1.0mm*1300mm。在通过本实施例优化前，在连退排产上与DP钢、TRIP钢混排生产，表面可见明显针尖缺陷，如图1所示。经本发明实施例优化，即：计划单前不再排产DP钢板、TRIP钢板，仅排产IF钢，生产过程中每9卷BH钢穿插3卷SPCC。
所述BH钢板的成分包括：C＝0.0025Wt.％，Si＝0.025Wt.％，Mn＝0.5％，P＝0.06Wt.％，S＝0.006％，其余为Fe。
所述连续退火机组包括连退均热段，连退均热温度为768℃；
经本发明实施例优化后，结果BH钢成品表面针尖缺陷基本消除。
实施例8
本实施例采用BH钢，规格为1.0mm*1300mm。在通过本实施例优化前，在连退排产上与DP钢、TRIP钢混排生产，表面可见明显针尖缺陷，如图1所示。经本发明实施例优化，即：计划单前不再排产DP钢板、TRIP钢板或含磷高强IF钢板，仅排产普通SPCC，生产过程中每10卷BH钢穿插2卷IF钢。
所述BH钢板的成分包括：C＝0.0025Wt.％，Si＝0.025Wt.％，Mn＝0.5％，P＝0.05Wt.％，S＝0.006％，其余为Fe。
所述连续退火机组还包括清洗段，清洗段漂洗水电导率采用8us/cm，清洗段入口冲套速度与炉区速度差采用45mpm。
经本发明实施例优化后，结果BH钢成品表面针尖缺陷基本消除。
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：
本发明实施例消除汽车用BH钢板表面针尖缺陷的方法，采用连续退火机组对钢种混排生产，其中，每生产7～10卷BH钢时，穿插生产1～3卷IF钢或SPCC钢。利用本发明可以在现有钢种成分和设备情况下，通过对排产等生产工艺的合理优化，达到消除表面针尖缺陷、提高表面质量的效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，其特征在于：包括如下步骤：
采用连续退火机组对钢种混排生产，其中，生产BH钢板前排产SPCC钢板；每生产7～10卷BH钢板时，穿插生产1～3卷IF钢或SPCC钢板；所述连续退火机组包括连退均热段，所述连退均热段温度控制在760～770℃；
所述连续退火机组还包括清洗段，清洗时，漂洗水电导率＜10us/cm，清洗段入口冲套速度与炉区速度差≤80mpm。
2.根据权利要求1所述消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，其特征在于：生产BH钢板前排产SPCC钢板；每生产8卷BH钢板时，穿插生产3卷IF钢。
3.根据权利要求1所述消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，其特征在于：所述BH钢板的成分包括：C＝0.001～0.004Wt.％，Si≤0.03Wt.％，Mn＝0.2～0.6 Wt.％，P＝0.02～0.06Wt.％，S≤0.01 Wt.％，其余为Fe。
4.根据权利要求3所述消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，其特征在于：所述BH钢板的成分包括：C＝0.001Wt.％，Si＝0.01Wt.％，Mn＝0.2％，P＝0.06Wt.％，S＝0.008％，其余为Fe。
5.根据权利要求1所述消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，其特征在于：所述BH钢板在连续退火之前还采用酸轧线处理，所述酸轧线S4机架使用镀铬平辊。
6.根据权利要求5所述消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，其特征在于：所述酸轧线S5机架生产时使用新辊。
7.根据权利要求5或6所述消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，其特征在于：所述酸轧线还包括拉矫机，所述拉矫机插入量为38mm-40mm。
8.根据权利要求1所述消除BH钢板表面针尖缺陷的方法，其特征在于：所述BH钢板在所述连续退火机组的连退炉内的露点为-20℃至-30℃。
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