CN114369701A - 一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，属于炼钢技术领域。本发明提供的提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，包括：获取含Cr钢坯；根据第一设定参数，对所述含Cr钢坯进行加热；对加热后的所述含Cr钢坯进行除磷；对除磷处理后的所述Cr钢坯进行热轧，后卷曲，得到含Cr热轧卷；对所述含Cr热轧卷进行冷却，后依次进行预拉矫破鳞和酸洗，得到含Cr酸洗板；其中，所述第一设定参数包括：温度为1230℃‑1280℃，时间为160min‑240min。本申请通过温度为1230℃‑1280℃，时间为160min‑240min的条件下加热，可使含Cr钢坯中的Cr的扩展加快，Cr离开基体界面进入氧化铁皮中，有利于含Cr化合物及氧化铁皮的去除，从而避免Cr对钢表面质量的不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法。
背景技术
酸洗是指利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的方法，热成型钢中添加Cr(铬元素)可提高淬透性和抗氧化能力，目前，热成型钢存在酸洗后表面质量不佳的问题，主要表现为不规则细条状缺陷。
发明内容
本申请提供了一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，以解决含Cr热成型钢酸洗后表面出现不规则细条状缺陷的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，包括：
获取含Cr钢坯；
根据第一设定参数，对所述含Cr钢坯进行加热；
对加热后的所述含Cr钢坯进行除磷；
对除磷处理后的所述Cr钢坯进行热轧，后卷曲，得到含Cr热轧卷；
对所述含Cr热轧卷进行冷却，后依次进行预拉矫破鳞和酸洗，得到含Cr酸洗板；其中，
所述第一设定参数包括：温度为1230℃-1280℃，时间为160min-240min。
可选的，所述第一设定参数包括：温度为1240℃-1270℃，时间为180min-220min。
可选的，所述除磷的距离为1.2m-1.5m，压力为18MPa-22MPa。
可选的，所述压力为20MPa。
可选的，所述卷取的张力为15KN-20KN。
可选的，所述冷却采用风冷方式。
可选的，终止所述冷却需要满足条件：所述含Cr热轧卷的表面温度≤≤200℃。
可选的，所述预拉矫破鳞过程中控制延伸率为1.5％-2.0％。
可选的，以质量分数计，所述含Cr钢坯的化学成分包括：
C：0.15％-0.3％，Mn：1.1％-1.5％，Si：0.2％-0.4％，Cr：0.1％-0.4％，B：0.0020％-0.0040％，余量为Fe和不可避免的杂质。
可选的，以质量分数计，所述含Cr钢坯的化学成分包括：Cr：0.3％-0.4％。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该方法，通过温度为1230℃-1280℃，时间为160min-240min的田间下加热，可使含Cr钢坯中的Cr的扩展加快，Cr离开基体界面进入氧化铁皮中，有利于含Cr化合物及氧化铁皮的去除，从而避免Cr对钢表面质量的不利影响。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法流程示意图；
图2为本申请中0.36％(质量)Cr含量的热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图3为本申请中0.22％(质量)Cr含量的热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图4为本申请中加热温度1220℃，保温时间230min条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图5为本申请中加热温度1270℃，保温时间190min条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图6为本申请中除磷距离为0.6m条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图7为本申请中除磷距离为1.3m条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图8为自然冷却，拉矫延伸率1.1％条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图9为风机冷却，拉矫延伸率1.9％条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参阅图1，图1示出了本申请的提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法的流程示意图。
第一方面，本申请提供了一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，包括：
S1.获取含Cr钢坯；
S2.根据第一设定参数，对所述含Cr钢坯进行加热；
S3.对加热后的所述含Cr钢坯进行除磷；
S4.对除磷处理后的所述Cr钢坯进行热轧，后卷曲，得到含Cr热轧卷；
S5.对所述含Cr热轧卷进行冷却，后依次进行预拉矫破鳞和酸洗，得到含Cr酸洗板；其中，
所述第一设定参数包括：温度为1230℃-1280℃，时间为160min-240min。
本申请中，经研究发现，钢坯成分中的Cr含量对表面质量影响较大，加热过程中Cr的金属间化合物会在钢坯表层富集，尤其是富集在基体和氧化铁皮的界面上，当Cr含量超过O.3％时，由于富集层较厚难以被后续的除磷水去除，遗传至冷轧酸洗导致细条状缺陷产生。加热炉的加热温度和保温时间也影响Cr元素金属间化合物的形成，其中加热温度影响更为显著，Cr的化合物形成有一个峰值，加热温度在大于1200且小于1230℃时，含Cr的氧化物铁皮最难去除干净，该温度范围内，随着保温时间越长，也会一定程度上增加铁皮难去除程度，趋势相对缓慢。当加热温度超过1230℃，Cr的扩展加快，离开基体界面进入氧化铁皮中，有利于该化合物及氧化铁皮的去除。
作为本申请一种实施方式，所述第一设定参数包括：温度为1240℃-1270℃，时间为180min-220min。
本申请中，加热温度超过1240℃，可进一步促使加快Cr的扩展速度，进一步促进该化合物及氧化铁皮的去除。
作为本申请一种实施方式，所述除磷的距离为1.2m-1.5m，压力为18MPa-22MPa。
本申请中，除磷距离一般是指除磷设备(如除磷集管)与精轧入口的距离，除磷压力一般是指除磷设备提供的压力。
经研究发现，精轧入口除磷位置影响氧化铁皮的去除进而造成酸洗不良。铁皮中存在Cr的化合物的区域导热较差，在精轧前除鳞时，造成该区域过冷，又因为除磷位置距离精轧入口较近，来不及反温，造成随后的精轧轧制时变形较差容易压入带钢表面形成条状缺陷。
作为本申请一种实施方式，所述压力为20MPa。
作为本申请一种实施方式，所述卷取的张力为15KN-20KN。
本申请中，经研究发现，在热轧卷库缓慢自然冷却过程中，由于钢卷层与层之间存在不同程度间隙，外界氧容易渗入内部，造成钢卷间隙位置的氧化铁皮比正常位置更厚，导致酸洗不一致，呈现出不同的条状色差，生产中发现，增加卷取张力可以减少钢卷层与层之间的间隙。
作为本申请一种实施方式，所述冷却采用风冷方式。
本申请中，使用风机增加钢卷周围的空气循环，可以很快冷却热轧卷，通过风机强制冷却可以比缓慢空冷至少节约1/3时间，很好抑制铁皮厚度的增长。
作为本申请一种实施方式，终止所述冷却需要满足条件：所述含Cr热轧卷的表面温度≤200℃。
本申请中，经研究发现，含Cr热轧卷的表面温度为200℃以下时，氧化铁皮已经基本不在生长，配合后续酸洗前预拉矫破鳞工艺，有利于促进酸洗的质量控制。
作为本申请一种实施方式，所述预拉矫破鳞过程中控制延伸率为1.5％-2.0％。
本申请中，酸洗前的拉矫除鳞效果和拉矫过程中带钢的延伸率有着密切关系，当延伸率控制在1.5-2.0％时，可以获得良好的破鳞效果同时也能获得板型方面的改善，延伸率过小破鳞不好，造成氧化铁皮酸洗困难，延伸率过大，带钢基板表面出现裂缝，造成酸洗腐蚀坑缺陷。。
作为本申请一种实施方式，以质量分数计，所述含Cr钢坯的化学成分包括：
C：0.15％-0.3％，Mn：1.1％-1.5％，Si：0.2％-0.4％，Cr：0.1％-0.4％，B：0.0020％-0.0040％，余量为Fe和不可避免的杂质。
作为本申请一种实施方式，以质量分数计，所述含Cr钢坯的化学成分包括：Cr：0.3％-0.4％。
实施例1：钢中合金成分Cr的影响
在其它工艺相同的情况下，采用两种不同的合金成分，对比热卷酸洗后表面质量的影响，成分1为，以质量百分比计，C：0.18％，Mn：1.43％，Si：0.26％，Cr＝0.36％，B：0.0023％，余量为Fe和不可避免的杂质。成分2为，以质量百分比计，C：0.19％，Mn：1.38％，Si：0.24％，Cr＝0.22％，B：0.0026％，余量为Fe和不可避免的杂质。酸洗表面情况如图2-3所示。
通过不同成分的对比可以看出，随着合金元素Cr含量的减少，酸洗表面的细条状缺陷严重程度明显减轻，说明控制合金元素Cr含量可有效减轻酸洗细条状缺陷。
实施例2：加热温度和保温时间的影响
在钢坯Cr成分小于0.25％条件下，选用加热温度1220℃，保温时间230min和加热温度1270℃，保温时间190nin的工艺，得到的表面情况如图4-5所示。通过对比可以看出，合适的保温时间，并避开加热温度1200-1230℃的可以减轻表面细条状的严重程度。
实施例3：除磷集管位置距离精轧入口的影响
在钢坯Cr成分小于0.25％条件下，分别选用除磷集管位置距离精轧入口0.6m和1.3m工艺。得到的表面情况如图6-7所示。通过对比可以看出，增加除磷集管和精轧入口的距离，可以减轻表面细条状的严重程度。
实施例4：卷取后冷却及拉矫破鳞的影响
在钢坯Cr成分小于0.25％的条件下，加热温度1270℃，且除磷集管都为1.3m情况下，分别选用自然冷却，拉矫延伸率1.1％和风机强制冷却，拉矫延伸率1.9％对比，得到的表面情况如图8-9所示。通过对比可以看出，采用风机强制冷却并且拉矫延伸率1.5％可以进一步减轻表面细条状缺陷的严重程度。
附图的具体说明：图2为本申请中表面形貌图；
图3为本申请中0.22％(质量)Cr含量的热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图4为本申请中加热温度1220℃，保温时间230min条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图5为本申请中加热温度1270℃，保温时间190min条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图6为本申请中除磷距离为0.6m条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图7为本申请中除磷距离为1.3m条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图8为自然冷却，拉矫延伸率1.1％条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图；
图9为风机冷却，拉矫延伸率1.9％条件下热轧卷经酸洗后表面形貌图。
从图2可以看出，Cr含量为0.36％的热轧卷经酸洗后表面出现密集的条状缺陷，严重的区域出现较宽的带状缺陷，缺陷面积整板面分布。
从图3可以看出，Cr含量降低到0.22％后，热轧卷经酸洗后条带状缺陷减轻为细条状形貌，且缺陷面积分布占整板面40％。
从图4可以看出，加热温度1220℃，保温时间230min条件下，热轧卷经酸洗后表面条状缺陷整板面分布。
从图5可以看出，加热温度提高到1270℃，保温时间降低到190min条件下，热轧卷经酸洗后，条状缺陷面积分布占整板面50％。
从图6可以看出，除磷距离为0.6m条件下，热轧卷经酸洗后部分区域出现较宽的条带状缺陷，缺陷面积分布占整板面40％。
从图7可以看出，除磷距离为1.3m条件下，热轧卷经酸洗后较宽的带状缺陷消失不见，缺陷面积分布占整板面20％。
从图8可以看出，拉矫延伸率1.1％条件下，热轧卷经酸洗后还残留少量细条状缺陷，缺陷面积分布占整板面不到10％。
从图9可以看出，拉矫延伸率1.9％条件下，热轧卷经酸洗后已基本看不到条状缺陷，酸洗质量良好。
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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，包括：
获取含Cr钢坯；
根据第一设定参数，对所述含Cr钢坯进行加热；
对加热后的所述含Cr钢坯进行除磷；
对除磷处理后的所述Cr钢坯进行热轧，后卷取，得到含Cr热轧卷；
对所述含Cr热轧卷进行冷却，后依次进行预拉矫破鳞和酸洗，得到含Cr酸洗板；
其中，所述第一设定参数包括：温度为1230℃-1280℃，时间为160min-240min。
2.根据权利要求1所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，所述第一设定参数包括：温度为1240℃-1270℃，时间为180min-220min。
3.根据权利要求1所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，所述除磷的距离为1.2m-1.5m，压力为18MPa-22MPa。
4.根据权利要求3所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，所述压力为20MPa。
5.根据权利要求1所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，所述卷取的张力为15KN-20KN。
6.根据权利要求1所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，所述冷却采用风冷方式。
7.根据权利要求1所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，终止所述冷却需要满足条件：所述含Cr热轧卷的表面温度≤200℃。
8.根据权利要求1所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，所述预拉矫破鳞过程中控制延伸率为1.5％-2.0％。
9.根据权利要求1所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，以质量分数计，所述含Cr钢坯的化学成分包括：
C：0.15％-0.3％，Mn：1.1％-1.5％，Si：0.2％-0.4％，Cr：0.1％-0.4％，B：0.0020％-O.0040％，余量为Fe和不可避免的杂质。
10.根据权利要求9所述的一种提高含Cr热成型钢酸洗质量的方法，其特征在于，以质量分数计，所述含Cr钢坯的化学成分包括：Cr：0.3％-0.4％。
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2021
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《中国钢铁工业年鉴》编辑部: "《中国钢铁工业年鉴 2010》", vol. 1, 30 June 2017, 冶金工业经济发展研究中心, pages: 127 * |
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