CN109385502A - 控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法，属于连铸坯质量技术领域。本发明通过对热轧酸洗汽车结构用钢的炼钢冶炼及精炼过程加以控制，控制热轧终轧温度850±20℃和热轧卷取温度680±20℃，从而使连铸坯及成品C含量0.07％～0.09％、Als含量0.015％～0.040％、Mn含量1.20％～1.30％，在保证其产品力学性能的前提下，避开包晶反应区和[AlN]在晶界析出，降低了连铸坯边角部次表面裂纹缺陷，达到了控制酸洗成品卷边部起皮缺陷，降低了起皮缺陷降级改判率和质量损失。

Description

控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法
技术领域
本发明属于连铸坯质量技术领域，具体涉及一种控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法。
背景技术
攀钢原热轧酸洗汽车结构用钢SAPH440实际生产过程中产品平均[C]含量为0.010％，[ALs]含量为0.045％左右。从此钢种开发至2017年初，酸洗成品卷边部存在严重的起皮缺陷，无法满足用户要求而降级改判，其降级改判率高达35％以上，造成严重的质量损失。但是目前并未能够有效解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是降低连铸坯边角部次表面裂纹缺陷，控制酸洗成品卷边部起皮缺陷，降低起皮缺陷降级改判率，降低质量损失，并且保证产品力学性能。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法，包括转炉冶炼→炉后及LF炉精炼→连铸→铸坯加热→热轧控温控轧→热轧成品卷取工序，其中，控制转炉终点C含量为0.05％～0.07％，转炉出钢合金化采用中碳或低碳合金；控制炉后及LF炉的铝线喂入量，使LF炉钢水出站Als含量为0.020％～0.050％。
进一步的，上述所述的控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法中，所述中碳或低碳合金的加入量，以控制成品Mn含量为1.20％～1.30％为准。
进一步的，上述所述的控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法中，所述炉后及LF炉的铝线喂入量，以使LF炉钢水出站Als含量为0.020％～0.050％为准。
其中，上述所述的控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法中，控制热轧终轧温度850±20℃，热轧卷取温度680±20℃。
其中，上述所述的控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法中，所述热轧酸洗汽车结构用钢成品的Als含量为0.015％～0.040％，C含量为0.07％～0.09％，Mn含量为1.20％～1.30％。
本发明的有益效果是：
本发明方法通过对热轧酸洗汽车结构用钢的炼钢冶炼及精炼过程加以控制，优化钢中的[C]及[Als]的含量，同时适当提高[Mn]含量和降低热轧终轧温度及卷取温度，在保证其产品力学性能的前提下，避开包晶反应区和[AlN]在晶界析出，降低了连铸坯边角部次表面裂纹缺陷，达到了控制酸洗成品卷边部起皮缺陷，降低了起皮缺陷降级改判率和质量损失，效果非常明显，具有较好的推广应用前景。
具体实施方式
具体的，控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法，包括转炉冶炼→炉后及LF炉精炼→连铸→铸坯加热→热轧控温控轧→热轧成品卷取工序，其中，控制转炉终点C含量为0.05％～0.07％，转炉出钢合金化采用中碳或低碳合金；控制炉后及LF炉的铝线喂入量，使LF炉钢水出站Als含量为0.020％～0.050％。
发明人针对热轧酸洗汽车结构用钢SAPH440成品卷边部存在严重的起皮缺陷，对缺陷产生原因进行了大量的微观机理分析，分析发现：成品卷边部起皮缺陷90％以上来源于连铸坯边部次表面裂纹缺陷，且缺陷附近有大量的AlN存在。针对此情况，对SAPH440连铸坯进行了大量的表面检查，但铸坯表面未发现对应的裂纹缺陷。为了进一步寻找连铸坯对应的裂纹缺陷，将连铸坯经过酸浸及扒皮后，发现连铸坯边角部次表面存在严重的横裂纹缺陷及网状裂纹缺陷，取样分析裂纹附近也存在大量的AlN。
经过以上分析，发明人发现，SAPH440酸洗卷边部表面起皮缺陷产生原因为，钢中[C]含量为0.010％，[Als]含量为0.045％，[C]处于包晶钢范围，在凝固过程中发生包晶转变(L+δ→γ)产生体积收缩，从而增加了铸坯次表面裂纹倾向，且[C]0.010％裂纹敏感指数偏高；同时在连铸钢水凝固过程中，钢中较高含量的[Al]和[N]结合形成AlN在晶界析出，弱化了晶界强度，加剧了钢的脆化，在连铸坯矫直时容易产生次表面裂纹缺陷，而连铸坯边角部次表面裂纹缺陷在后续轧制变形过程中表现为起皮缺陷。
在上述分析基础上，经过大量创造性试验，发明人通过控制转炉终点C含量为0.05％～0.07％，转炉出钢合金化采用中碳或低碳合金，严禁使用高碳合金，以控制合金化过程的增[C]量，将连铸坯[C]控制在0.07％～0.09％，避开了包晶反应区，大大降低了连铸坯裂纹缺陷发生率，同时使连铸坯Mn含量为1.20％～1.30％；并且，由于转炉终点[C]按0.05％～0.07％控制，降低了转炉冶炼铝铁脱氧合金使用量，同时严格控制炉后及LF炉的铝线喂入量，从而实现LF炉钢水出站[Als]控制在0.020％～0.050％，进一步将连铸坯中[Als]控制在0.015％～0.040％，再通过稳定控制钢水二次氧化吸氮，可以大大降低连铸凝固过程中[ALN]在晶界析出的裂纹发生率。
本发明中，采用中碳或低碳合金可减少合金化过程中增碳量，其用量依据转炉装入量及连铸坯[Mn]含量要求进行理论计算；喂铝线脱氧合金化过程中将产生Al2O3夹杂，为保证Al2O3夹杂充分上浮，提高钢水洁净度，本发明首先在炉后喂铝线，然后在LF炉依据进站成分二次喂铝线，铝线喂入量依据转炉出钢量及LF炉出站Als含量为0.020％～0.050％的要求进行理论计算。
但是发明人又分析，因成品成分[C]偏低，热轧酸洗汽车结构用钢成品卷的抗拉强度无法满足440Mpa以上，故将成品成分[Mn]控制到1.20％～1.30％，控制热轧终轧温度850±20℃和热轧卷取温度680±20℃，以确保热轧成品钢卷抗拉强度达到440Mpa以上。
综合上述分析及优化，本发明使连铸坯Als含量为0.015％～0.040％，C含量为0.07％～0.09％，Mn含量为1.20％～1.30％，降低了连铸坯边角部次表面裂纹缺陷，连铸坯经后续加热、热轧、卷取等物理加工操作，钢成分并不发生变化，因此本发明能在保证热轧酸洗汽车结构用钢成品产品力学性能的前提下，避开包晶反应区和[AlN]在晶界析出，达到了控制酸洗成品卷边部起皮缺陷，降低了起皮缺陷降级改判率和质量损失。
本发明中，所述含量均为质量百分含量。
本发明中，生产工序包括转炉冶炼→炉后及LF炉精炼→连铸→铸坯加热→热轧控温控轧→热轧成品卷取，未作特别说明的，均采用本领域的常规操作。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本发明制备热轧酸洗汽车结构用钢时，通过控制转炉终点C含量为0.06％，转炉出钢合金化采用中碳或低碳合金；控制炉后及LF炉的铝线喂入量，使LF炉钢水出站ALs含量为0.040％；经连铸，得连铸坯，连铸坯C含量为0.09％、Als含量为0.025％、Mn含量为1.26％，连铸坯边角部次表面微裂纹发生率为3.2％；
连铸坯经后续铸坯加热→热轧控温控轧→热轧成品卷取，控制热轧终轧温度865℃，热轧卷取温度670℃，得热轧酸洗汽车结构用钢，其C含量为0.09％、Als含量为0.025％、Mn含量为1.26％，成品卷边部起皮缺陷降级改判率为3％以下。
实施例2
本发明制备热轧酸洗汽车结构用钢时，通过控制转炉终点C含量为0.07％，转炉出钢合金化采用中碳或低碳合金；控制炉后及LF炉的铝线喂入量，使LF炉钢水出站ALs含量为0.042％；经连铸，得连铸坯，连铸坯C含量为0.08％、Als含量为0.032％、Mn含量为1.22％，连铸坯边角部次表面微裂纹发生率为3.2％；
连铸坯经后续铸坯加热→热轧控温控轧→热轧成品卷取，控制热轧终轧温度846℃，热轧卷取温度664℃，得热轧酸洗汽车结构用钢，其C含量为0.08％、Als含量为0.032％、Mn含量为1.22％，成品卷边部起皮缺陷降级改判率为3％以下。
对比例1
传统工艺制备热轧酸洗汽车结构用钢时，通过控制转炉终点C含量为0.07％，转炉出钢合金化采用高碳合金；控制炉后及LF炉的铝线喂入量，使LF炉钢水出站ALs含量为0.062％；经连铸，得连铸坯，连铸坯C含量为0.10％、Als含量为0.045％、Mn含量为1.16％，连铸坯边角部次表面微裂纹发生率为35.6％；
连铸坯经后续铸坯加热→热轧控温控轧→热轧成品卷取，控制热轧终轧温度879℃，热轧卷取温度706℃；得热轧酸洗汽车结构用钢，其C含量为0.10％、Als含量为0.045％、Mn含量为1.16％，成品卷边部起皮缺陷降级改判率为35％。

Claims (5)

1.控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法，包括转炉冶炼→炉后及LF炉精炼→连铸→铸坯加热→热轧控温控轧→热轧成品卷取工序，其特征在于：控制转炉终点C含量为0.05％～0.07％，转炉出钢合金化采用中碳或低碳合金；控制炉后及LF炉的铝线喂入量，使LF炉钢水出站Als含量为0.020％～0.050％。
2.根据权利要求1所述的控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法，其特征在于：所述中碳或低碳合金的加入量，以控制成品Mn含量为1.20％～1.30％为准。
3.根据权利要求1所述的控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法，其特征在于：所述炉后及LF炉的铝线喂入量，以使LF炉钢水出站Als含量为0.020％～0.050％为准。
4.根据权利要求1所述的控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法，其特征在于：控制热轧终轧温度850±20℃，热轧卷取温度680±20℃。
5.根据权利要求1～4任一项所述的控制热轧酸洗汽车结构用钢成品卷边部起皮缺陷的方法，其特征在于：所述热轧酸洗汽车结构用钢成品的Als含量为0.015％～0.040％，C含量为0.07％～0.09％，Mn含量为1.20％～1.30％。
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