CN110512062B - 一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，涉及冶金轧钢技术领域。该获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，具体操作如下：S1、锯切钢坯试样，其中试样的长度为100‑200mm，宽度25‑40mm，高度30‑50mm；S2、将步骤S1中所得试样保留钢坯表面状态或者加工去除原始脱碳层；S3、将步骤S2中所得试样表面加工平整，试样端部焊接直径30mm圆环。该获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，具有试验周期短、操作方便、成本低、不受现场排产限制的优点。在优化钢坯防脱碳加热工艺过程中，不需要使用整根试验坯，可以大量试验，方便研究在不同加热条件(加热温度、加热气氛、停机待轧等)下的各钢种脱碳情况。

Description

一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法
技术领域
本发明涉及冶金轧钢技术领域，具体为一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法。
背景技术
表面脱碳层深度控制是高端工业线材极为重要的技术指标。高端汽车行业对其上游供货产品的脱碳要求为全脱碳层为零、总脱碳深度≤0.10mm，而国内大部分企业实际总脱碳控制在0.15mm左右，且存在一定深度的全脱碳层。弹簧钢、合金冷镦钢等高端工业线棒材表面脱碳是行业内难题，是制约品质提升的关键。
脱碳主要产生于钢坯的加热过程中。在线棒材生产过程中，大多数钢厂采用优化钢坯加热工艺的方式来控制钢坯脱碳，以达到减少产品表面脱碳层深度的目的。但在实施过程，采用整根钢坯入炉试验会造成试验检测周期长、大量的资源浪费，因此常采用实验室模拟的方式来进行，如中国专利公开号CN102268518A的专利文献，公开了一种高碳钢连铸坯加热脱碳的试验方法，通过离线的实验室加热实验来模拟钢坯在现场加热过程中脱碳情况，实验结果可以提供优化工艺的方向。但该方法仅提供研究方向，无法反映在实际生产过程中的脱碳情况。不能验证现场工艺。
现场工艺验证时需要使用试验钢坯进行生产试验，通过产品的脱碳层检验结果验证防脱碳加热工艺是否合适，但此法试验成本高、检测周期较长，无法快速得到某钢种在某生产工艺下的脱碳结果。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，解决了在现有技术中，使用试验钢坯进行生产试验时，通过产品的脱碳层检验结果验证防脱碳加热工艺是否合适，但此法试验成本高、检测周期较长，无法快速得到某钢种在某生产工艺下的脱碳结果的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，具体操作如下：
S1、锯切钢坯试样，其中试样的长度为100-200mm，宽度25-40mm，高度30-50mm；
S2、将步骤S1中所得试样保留钢坯表面状态或者加工去除原始脱碳层；
S3、将步骤S2中所得试样表面加工平整，试样端部焊接直径30mm圆环，该圆环用于快速拆卸试样；
S4、选取搭载试样钢坯，根据步骤S3中所得试样的尺寸，在钢坯端部切出搭载平台，将平台加工平整，要求与试样下表面贴合，试样与搭载钢坯组合后外形与尺寸与未加工的钢坯一致；
S5、将试样放置在搭载钢坯的端部，用镍铬丝绑扎牢固；
S6、将搭载试样的钢坯入炉加热，出炉时，将钢坯停止，剪断镍铬丝，取下试样；
S7、取下的试样空冷或风冷，冷速>15℃/min，保证小试样冷却过程不再脱碳；
S8、待试样冷却后，沿长度方向将试样切开，制成金相试样，按GB/T224-2008的相关规定测定钢坯表面脱碳层深度，得到钢坯在加热过程中脱碳深度；
S9、取下试样后的搭载钢坯进入轧机切头尾后可以正常轧制。实施例：
试样钢种为弹簧钢A、弹簧钢B两种钢种，制订6组加热工艺，进行上述试验，使用该种方法得到6组加热工艺的试样脱碳检验结果如下图1所示，根据试验结果，分析不同加热条件与钢坯脱碳的关系，确定使用第6组加热工艺时钢坯脱碳最少，在此基础上，通过多轮试验研究得出加热钢坯表面防脱碳的有效方式。
(三)有益效果
本发明提供了一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法。具备以下有益效果：该获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，具有试验周期短、操作方便、成本低、不受现场排产限制的优点。在优化钢坯防脱碳加热工艺过程中，不需要使用整根试验坯，可以大量试验，方便研究在不同加热条件(加热温度、加热气氛、停机待轧等)下的各钢种脱碳情况。
附图说明
图1为弹簧钢脱碳试验6组加热工艺的试样脱碳检验结果图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，具体操作如下：
S1、锯切钢坯试样，其中试样的长度为100-200mm，宽度25-40mm，高度30-50mm，试样可选择各个钢种，搭载钢坯可灵活选择，例如选择普碳钢，在生产低档产品时安排试验；
S2、将步骤S1中所得试样保留钢坯表面状态或者加工去除原始脱碳层；
S3、将步骤S2中所得试样表面加工平整，试样端部焊接直径30mm圆环，该圆环用于快速拆卸试样；
S4、选取搭载试样钢坯，根据步骤S3中所得试样的尺寸，在钢坯端部切出搭载平台，将平台加工平整，要求与试样下表面贴合，试样与搭载钢坯组合后外形与尺寸与未加工的钢坯一致；
S5、将试样放置在搭载钢坯的端部，用镍铬丝绑扎牢固；
S6、将搭载试样的钢坯入炉加热，出炉时，将钢坯停止，剪断镍铬丝，取下试样；
S7、取下的试样空冷或风冷，冷速>15℃/min，保证小试样冷却过程不再脱碳；
S8、待试样冷却后，沿长度方向将试样切开，制成金相试样，按GB/T224-2008的相关规定测定钢坯表面脱碳层深度，得到钢坯在加热过程中脱碳深度；
S9、取下试样后的搭载钢坯进入轧机切头尾后可以正常轧制。
通过对比与整根实验钢坯在炉内加热的脱碳结果发现，该方法得到的脱碳结果与之具有相关性，表明该种方法是有效可行的。解决了在防脱碳加热工艺优化过程中现场试验成本高的难题，为优化和筛选工艺提供了一种经济、高效的方法。
综上所述，该获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，具有试验周期短、操作方便、成本低、不受现场排产限制的优点。在优化钢坯防脱碳加热工艺过程中，不需要使用整根试验坯，可以大量试验，方便研究在不同加热条件(加热温度、加热气氛、停机待轧等)下的各钢种脱碳情况。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，其特征在于：具体操作如下：
S1、锯切钢坯试样，其中试样的长度为100-200mm，宽度25-40mm，高度30-50mm；
S2、将步骤S1中所得试样保留钢坯表面状态或者加工去除原始脱碳层；
S3、将步骤S2中所得试样表面加工平整，试样端部焊接直径30mm圆环，该圆环用于快速拆卸试样；
S4、选取搭载试样钢坯，根据步骤S3中所得试样的尺寸，在钢坯端部切出搭载平台，将平台加工平整，要求与试样下表面贴合，试样与搭载钢坯组合后外形与尺寸与未加工的钢坯一致；
S5、将试样放置在搭载钢坯的端部，用镍铬丝绑扎牢固；
S6、将搭载试样的钢坯入炉加热，出炉时，将钢坯停止，剪断镍铬丝，取下试样；
S7、取下的试样空冷或风冷，冷速>15℃/min，保证小试样冷却过程不再脱碳；
S8、待试样冷却后，沿长度方向将试样切开，制成金相试样，按GB/T224-2008的相关规定测定钢坯表面脱碳层深度，得到钢坯在加热过程中脱碳深度；
S9、取下试样后的搭载钢坯进入轧机切头尾后可以正常轧制。
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