CN111088458A - 一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板及其生产方法，属于轧钢技术领域，中高碳钢65Mn热轧酸洗板的成分按重量百分比计包括：C：0.62％～0.68％、Si：0.1％～0.15％、Mn：0.95％～1.1％、P≤0.020％、S≤0.018％、V:0.02～0.05％，其余为铁和不可避免的杂质；其生产方法包括以下步骤：制备板坯并将板坯置于加热炉中加热后进行高压水除磷，再将板坯进行轧制、冷却和卷取。本发明一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板在钢中加入钒提升强度，降低钢中的硅含量，通过对温度和时间的控制减少氧化铁皮产生，经酸洗后表面质量良好，表面不出现质量缺陷，满足酸洗板的生产要求。
Description
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，更具体地说，是涉及一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板及其生产方法。
背景技术
热轧酸洗板是指热轧卷板通过酸洗机组的处理，去除热轧卷板表面的氧化铁皮，表面进行涂油，达到部分冷轧板的使用要求，酸洗板的表面质量较高，尺寸精度控制较好，与冷轧板相比售价较低，在市场上需求量较大。
一般条件下酸洗板主要生产低碳钢为主，因酸洗板对表面要求较高，在生产中高碳钢的过程中由于热轧带钢表面氧化铁皮的组成、结构特征及厚度影响到中高碳钢65Mn热轧钢卷的表面酸洗质量。在热轧卷板酸洗后表现为表面色泽发暗，严重的会造成酸洗板氧化铁皮洗不净。热轧板表面氧化铁皮酸洗时，酸洗的难易程度主要取决于Fe3O4的含量和结构。带钢边部冷却速度较快，生成的FeO发生共析反应，即4FeO＝Fe3O4+Fe，促进了Fe3O4的生长，使得带钢边部氧化铁皮致密度较高，且与钢板基体结合紧密，不利于酸洗。在中高碳钢65Mn热轧钢卷酸洗的过程中，因表面质量问题严重影响到酸洗板产品的成材率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板及其生产方法，旨在解决目前中高碳钢65Mn酸洗板生产过程中因表面质量问题严重影响酸洗板产品成材率的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板，所述中高碳钢65Mn热轧酸洗板的成分包括：C：0.62％～0.68％、Si：0.1％～0.15％、Mn：0.95％～1.1％、P≤0.020％、S≤0.018％、V:0.02～0.05％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明的另一目的是提供一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，包括以下步骤：
制备板坯：制备具有以上所述的中高碳钢65Mn热轧酸洗板成分组成的中高碳钢65Mn热轧酸洗板板坯；
板坯加热：将所述板坯置于加热炉中加热，加热温度为1200～1280℃，加热时间为120～200分钟；
高压水除鳞：将所述板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷；
轧制及冷却：将所述板坯进行轧制和冷却；
卷取：将冷却后的所述板坯进行卷取。
作为本申请另一实施例，所述板坯的厚度为2～16mm。
作为本申请另一实施例，在所述板坯加热工序中，当所述板坯的厚度为2～6㎜时，加热时间为120～150分钟，加热温度为1200～1220℃；当所述板坯的厚度为6～12㎜时，加热时间为130～160分钟，加热温度为1210～1250℃；当中高碳钢65Mn热轧酸洗板的厚度为12～16㎜时，加热时间为150～200分钟，加热温度为1230～1280℃。
作为本申请另一实施例，所述卷取温度为690～760℃。
作为本申请另一实施例，所述轧制包括：将经过高压水除磷的板坯依次经过粗轧机轧制和精轧机轧制。
作为本申请另一实施例，所述粗轧机的出口温度为1020～1080℃。
作为本申请另一实施例，所述精轧机的出口温度为860～910℃。
作为本申请另一实施例，所述板坯在所述粗轧机经过五道轧制。
作为本申请另一实施例，所述板坯在所述精轧机经过七道轧制。
本发明提供的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板及其生产方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板在钢中加入钒提升强度，降低钢中的硅含量，减少SiO2粘性氧化物的生成，通过对温度和时间的控制减少氧化铁皮的产生，中高碳钢65Mn热轧酸洗板经酸洗后表面质量良好，表面不出现质量缺陷，满足酸洗板的生产要求。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现对本发明提供的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板进行说明。一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板，按照重量百分比计，中高碳钢65Mn热轧酸洗板的成分包括：C：0.62％～0.68％、Si：0.1％～0.15％、Mn：0.95％～1.1％、P≤0.020％、S≤0.018％、V:0.02～0.05％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明的成分配比适合中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产，在传统中高碳钢65Mn酸洗板的生产过程中，因加热会使钢带表面形成氧化铁皮，Fe3O4的生长使得带钢边部氧化铁皮致密，在酸洗的过程中氧化铁皮不易除去，影响到酸洗板的表面质量。传统工具钢65Mn生产过程中，主要是通过碳、硅、锰进行强化来保证产品的性能，由于成分中硅、锰含量较高，氧化后产生的粘性的氧化物附着在钢卷表面，造成在轧制的过程中氧化铁皮难以除净，酸洗后表现的更为明显。本实施例在成分设计上尽量降低钢中的硅含量，减少SiO2粘性氧化物的生成，但硅含量的减少会使钢强度降低，因此选择在钢中加入特定含量的钒合金来提升强度，减少加热过程中氧化铁皮的产生，经酸洗后，表面不会出现质量缺陷，满足酸洗板的生产要求。
钒是一种很强的稳定剂，能改善合金的结晶结构，提高高温稳定性、耐热性等；中高碳钢65Mn热轧酸洗板中添加了钒，具备细化晶粒和沉淀强化的作用，使抗拉强度明显提高；本发明通过协调中高碳钢65Mn热轧酸洗板中的硅和钒含量，使酸洗板在具有理想的强度和韧性的同时，减少了板坯表面氧化铁皮的产生，酸洗后具有良好的表面质量。本发明曾尝试用其他元素来补偿硅含量降低带来的强度下降，但酸洗板的屈服强度均在400MPa以下，抗拉强度在700MPa以下，不能达到本发明技术方案的效果。
本发明的另一目的是提供一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，包括以下步骤：
制备板坯：制备具有以上任一项中高碳钢65Mn热轧酸洗板成分组成的中高碳钢65Mn热轧酸洗板板坯；
板坯加热：将板坯置于加热炉中加热，加热温度为1200～1280℃，加热时间为120～200分钟；
高压水除鳞：将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷；
轧制及冷却：将板坯进行轧制和冷却；
卷取：将冷却后的板坯进行卷取。
本发明提供的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法通过对温度和时间的控制进一步减少SiO2粘性氧化物的生成，减少加热过程中氧化铁皮的产生，使中高碳钢65Mn热轧酸洗板经酸洗后表面质量良好，表面不出现质量缺陷，满足酸洗板的生产要求。
作为本发明提供的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法一种具体实施方式，板坯的厚度为2～16mm。
作为本发明提供的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，为了保证中高碳钢65Mn热轧酸洗板的质量，在板坯加热工序中，不同的正品厚度加热时间和温度均不相同，当板坯的厚度为2～6㎜时，加热时间为120～150分钟，加热温度为1200～1220℃；当板坯的厚度为6～12㎜时，加热时间为130～160分钟，加热温度为1210～1250℃；当板坯的厚度为12～16㎜时，加热时间为150～200分钟，加热温度为1230～1280℃。
作为本发明提供的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，卷取温度为690～760℃。
作为本发明提供的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，轧制工序包括：将经过高压水除磷的板坯依次经过粗轧机轧制和精轧机轧制。
本实施例中，将经过高压水除磷的板坯依次经过粗轧、热卷箱和精轧以获得热轧板。
作为本发明提供的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，粗轧机的出口温度为1020～1080℃；精轧机的出口温度为860～910℃；板坯在粗轧机经过五道轧制，在精轧机经过七道轧制。
为了更具体的说明本发明的技术方案，现通过以下实施例来进行详细的说明。
实施例1
一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.62％、Si：0.10％、Mn：0.95％、P：0.013％、S：0.01％、V:0.02％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热温度为1200℃，加热时间为120分钟，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1020℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为860℃，经过分散冷却，卷取温度为690℃，得到厚度为2.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为435MPa，抗拉强度为745MPa，延伸率为10％的合格中高碳钢65Mn热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
实施例2
一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.64％、Si：0.12％、Mn：0.98％、P：0.015％、S：0.012％、V:0.03％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为130分钟，加热温度为1210℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1040℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为870℃，经过分散冷却，卷取温度为700℃，得到厚度为6.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为455MPa，抗拉强度为755MPa，延伸率为11％的合格中高碳钢65Mn热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
实施例3
一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.65％、Si：0.13％、Mn：1.0％、P：0.017％、S：0.014％、V:0.04％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为150分钟，加热温度为1230℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1060℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为890℃，经过分散冷却，卷取温度为720℃，得到厚度为9.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为450MPa，抗拉强度为760MPa，延伸率为12％的合格中高碳钢65Mn热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
实施例4
一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.66％、Si：0.14％、Mn：1.05％、P：0.019％、S：0.015％、V:0.05％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为160分钟，加热温度为1250℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1070℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为900℃，经过分散冷却，卷取温度为740℃，得到厚度为12.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为470MPa，抗拉强度为755MPa，延伸率为11％的合格中高碳钢65Mn热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求
实施例5
一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.68％、Si：0.15％、Mn：1.1％、P：0.02％、S：0.018％、V:0.05％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为170分钟，加热温度为1260℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1080℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为910℃，经过分散冷却，卷取温度为760℃，得到厚度为16.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为460MPa，抗拉强度为750MPa，延伸率为11％的合格中高碳钢65Mn热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
在这里需要说明的是，以上五个实施例在中高碳钢65Mn酸洗板的生产过程中，分别将钢水连铸以得到五个板坯，五个板坯均包括C、Si、Mn、P、S、V以及铁和不可避免的杂质，五个实施例的质量百分比如表1所示，五个实施例制得的板坯加热时间及加热温度如表2所示，五个实施例制得的中高碳钢65Mn热轧酸洗板成品的性能如表3所示：
表1
表2
表3
从表1、表2和表3中可以看出，使用本发明的中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法制造的中高碳钢65Mn热轧酸洗板具有较高的屈服强度、抗拉强度和延伸率；通过实施例4和实施例5对比可以看出，相同重量百分比的钒元素的添加可使不同厚度的中高碳钢65Mn热轧酸洗板获得相同的延伸率；通过对实施例1～5的对比可以看出，当V元素的重量百分比为0.04％时，对9㎜厚度的中高碳钢65Mn热轧酸洗板的性能提高最佳。
总之，本发明的中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法适用于中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产，本发明在成分设计上尽量降低钢中的硅含量，减少SiO2粘性氧化物的生成，避免工具钢强度的降低，在钢中加入钒合金来提升强度；将加热时间控制在120～200分钟，加热温度控制在1220～1280℃范围之内，钢卷厚度为2～16mm，屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥735MPa，延伸率≥9％；减少加热过程中氧化铁皮的产生，经酸洗后，表面不会出现质量缺陷，满足酸洗板的生产要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板，其特征在于，按照重量百分比计，所述中高碳钢65Mn热轧酸洗板的成分包括：C：0.62％～0.68％、Si：0.1％～0.15％、Mn：0.95％～1.1％、P≤0.020％、S≤0.018％、V:0.02～0.05％，其余为铁和不可避免的杂质。
2.一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备板坯：制备具有权利要求1所述的中高碳钢65Mn热轧酸洗板成分组成的中高碳钢65Mn热轧酸洗板板坯；
板坯加热：将所述板坯置于加热炉中加热，加热温度为1200～1280℃，加热时间为120～200分钟；
高压水除鳞：将所述板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷；
轧制及冷却：将所述板坯进行轧制和冷却；
卷取：将冷却后的所述板坯进行卷取。
3.如权利要求2所述的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述板坯的厚度为2～16mm。
4.如权利要求3所述的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，在所述板坯加热工序中，当所述板坯的厚度为2～6㎜时，加热时间为120～150分钟，加热温度为1200～1220℃；当所述板坯的厚度为6～12㎜时，加热时间为130～160分钟，加热温度为1210～1250℃；当中高碳钢65Mn热轧酸洗板的厚度为12～16㎜时，加热时间为150～200分钟，加热温度为1230～1280℃。
5.如权利要求4所述的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述卷取温度为690～760℃。
6.如权利要求2～5任一项所述的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述轧制包括：将经过高压水除磷的板坯依次经过粗轧机轧制和精轧机轧制。
7.如权利要求6所述的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述粗轧机的出口温度为1020～1080℃。
8.如权利要求7所述的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述精轧机的出口温度为860～910℃。
9.如权利要求8所述的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述板坯在所述粗轧机经过五道轧制。
10.如权利要求9所述的一种中高碳钢65Mn热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述板坯在所述精轧机经过七道轧制。
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