CN117844281A - 钢坯用高温抗氧化涂料、其制备方法及应用 - Google Patents

钢坯用高温抗氧化涂料、其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种钢坯用高温抗氧化涂料、其制备方法及应用，具体地应用包括涂料的涂覆方法、采用所述涂料的低温钢坯的表面处理方法和采用所述涂料的低温钢板的生产方法。所述涂料由组分A和溶剂组成；所述组分A包括：60~70重量份的SiO2，15~20重量份的Al2O3，0.5~1.5重量份的ZrO2，1~3重量份的SiC，1~2重量份的B4C，4.5~22重量份的粘结剂；所述溶剂的重量是所述粘结剂的重量的7.4~12倍。与现有涂料相比，可以提高对钢坯的高温抗氧化防护效果，大大降低钢坯在加热过程中氧化皮的产生几率，并且，所述涂料的成分安全、无二次污染风险、成本低且制备难度小。

Description

钢坯用高温抗氧化涂料、其制备方法及应用
技术领域
本发明属于涂料技术领域，涉及一种钢坯用高温抗氧化涂料、其制备方法及应用，具体地应用包括涂料的涂覆方法、采用所述涂料的低温钢坯的表面处理方法和采用所述涂料的低温钢板的生产方法。
背景技术
在将钢坯制备成板材、棒材、线材等钢材成品的过程中，对钢坯进行加热是必不可少地重要一环，例如，待轧钢坯通常需要在加热炉中经历750℃~1200℃、总时长3小时以上的加热过程。而在加热过程中，钢坯的表层与环境中的氧气接触而形成氧化皮，这些氧化皮一旦进入后续轧制工序中则会被压入钢材深处，进而引起最终钢材成品的表面缺陷。另一方面，氧化皮的产生也会导致钢的组织损耗增多，且增加了去除氧化皮的处理工序，严重影响了钢铁材料生产的经济效益。
尤其是对于低温钢坯而言，镍含量高，并且对钢水洁净度要求高，需要P、S、N等杂质元素控制在较低水平，这种情况下，低温钢坯在加热过程中生成的氧化铁皮粘性大，难以除去，对最终钢材成品的表面质量的危害更大，而现有涂料对低温钢坯的高温抗氧化防护效果差。
为克服以上技术问题，一种现有方式是在加热之前，向钢坯表面涂覆防护涂料，以期望利用防护涂料来实现对钢坯表面的高温抗氧化防护，进而消减由氧化皮所引发的钢材成品表面缺陷。在本申请中，这些防护涂料被称作高温抗氧化涂料。
例如，公开号为CN111440990A的中国专利申请，就提及了“喷涂”技术来防止钢坯的高温氧化，但是其中并未公开具体的涂料成分和使用效果；再例如，公开号为CN101857452A、CN104498683A等中国专利申请，分别披露了涂料的具体成分，但是却存在着二次污染风险大（例如提钒尾渣、二氧化铬）、成分复杂难控制以及制备难度大等缺陷，而高温抗氧化效果也一般。
发明内容
为了解决钢坯加热过程中的表层氧化问题，本发明的目的在于提供一种钢坯用高温抗氧化涂料、其制备方法及应用，具体地应用包括涂料的涂覆方法和采用所述涂料的低温钢坯的表面处理方法。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种钢坯用高温抗氧化涂料。所述涂料由组分A和溶剂组成；
所述组分A包括：60~70重量份的SiO2，15~20重量份的Al2O3，0.5~1.5重量份的ZrO2，1~3重量份的SiC，1~2重量份的B4C，4.5~22重量份的粘结剂；
所述溶剂的重量是所述粘结剂的重量的7.4~12倍。
与现有技术相比，本发明一实施方式具有以下有益效果：所述涂料采用上述化学成分及含量，可以大大提高对钢坯的高温抗氧化防护效果，大大降低钢坯在加热过程中氧化皮的产生几率，进而减少因钢坯的氧化皮所引发的钢材成品表面缺陷，以及降低因去除氧化皮所造成的生产难度和生产成本，并且，所述涂料的成分安全、无二次污染风险、成本低且制备难度小，综上，以低成本、低制备难度、高安全性的涂料，提升了钢材成品的表面质量、降低了钢材成品的生产成本和生产难度，具有极大的综合经济效益和环保效益。
优选地，所述组分A以重量份计还满足：ZrO2＋(0.10~0.20)=(SiC/2)0.5，SiO2/Al2O3=(2.5~4.5)，以及SiC＋B4C=2.5~5。
优选地，所述粘结剂的成分为K2SiO3或Na5P3O10。
优选地，所述溶剂为水。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种所述涂料的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：
按照目标重量份称取烘干后的所述组分A的各个成分，并进行球磨，得到粉料；
将过筛后的粉料配入溶剂，并以100~150r/min的速度搅拌15~25min，之后静置15~30min，得到所述涂料。
优选地，通过球磨，使所得粉料的粒度在250目以下。
优选地，球磨时采用5mm规格的SiC材质研磨球，球料比为3:1，球磨机的转速100~200r/min且运行时长1.25~2h。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种钢坯用高温抗氧化涂料的涂覆方法。所述涂覆方法采用口径在0.3~1.5mm的喷枪，将所述涂料喷涂至钢坯的表面；
其中，通过多道次来完成一次全面喷涂；
每道次喷涂时，喷枪的空气压力为0.5~0.8MPa、与钢坯的表面呈25~40℃喷射角、喷嘴与钢坯的表面的距离20~35cm、喷幅宽度20~45cm；
从第2道次开始，每道次喷涂的喷幅重合于前一道次喷涂的喷幅的30~40%。
与现有技术相比，本发明一实施方式具有以下有益效果：对于同一涂料而言，相较于现有的涂覆方法，本实施方式的涂覆方法可以增强涂料对钢坯的表面防护效果，更多地降低所述钢坯在加热时的表面氧化，进而减少因钢坯的氧化皮所引发的钢材成品表面缺陷，以及降低因去除氧化皮所造成的生产难度和生产成本，并且所述涂覆方式操作简单，可以保证钢坯表面各处的涂料厚度均匀，使得钢坯表面各处的高温抗氧化防护效果一致。
优选地，每次全面喷涂的涂料厚度0.2~0.3mm；
所述涂覆方法还包括：获取钢坯的加热在炉时长t，当t≤400min时，对钢坯的表面完成一次全面喷涂后，结束喷涂；当t＞400min时，对钢坯的表面完成n=ceil((t-400min)/30min)次全面喷涂后，结束喷涂。
优选地，当t＞400min时，任意两次全面喷涂的时间间隔不小于15min。
优选地，将结束喷涂之后的钢坯，在温度T℃、相对湿度P%的环境中进行风干，风干时长不低于(0.075P×T0.5+10~15)min。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种低温钢坯的表面处理方法。所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质；
所述表面处理方法包括：将所述低温钢坯的表面进行修磨，之后喷涂涂料，所述涂料由组分A和溶剂组成；
所述组分A包括：60~70重量份的SiO2，15~20重量份的Al2O3，0.5~1.5重量份的ZrO2，1~3重量份的SiC，1~2重量份的B4C，4.5~22重量份的粘结剂；
所述溶剂的重量是所述粘结剂的重量的7.4~12倍。
与现有技术相比，本发明一实施方式具有以下有益效果：所述低温钢坯为镍系钢，再者低温钢对钢水洁净度要求高，需要P、S、N等杂质元素控制在较低水平，这种情况下，所述低温钢坯在加热过程中生成的氧化铁皮粘性大，难以除去，对钢板表面的危害更大，而现有涂料对低温钢坯的高温抗氧化防护效果差，而本实施方式中所述低温钢坯采用第一实施方式中的高温抗氧化涂料进行表面涂覆，可以大大改善所述低温钢坯在加热过程中的氧化皮防护效果，减少所述低温钢坯的高温氧化。
优选地，所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计：Mn=2Si+0.05~0.22%，Mn+Si：0.65~0.95%。
优选地，在所述的“喷涂涂料”中：
当钢坯的加热在炉时长t≤400min时，钢坯表面所喷涂的涂料厚度H为0.2~0.3mm；
当钢坯的加热在炉时长t＞400min时，钢坯表面所喷涂的涂料厚度H为(0.2~0.3mm)×ceil((t-400min)/30min)。
优选地，所述表面处理方法中，将喷涂之后的钢坯，在温度T℃、相对湿度P%的环境中进行风干，风干时长不低于(0.075P×T0.5+10~15)min。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种低温钢板的生产方法。所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括以下步骤：
采用前文所述的低温钢坯的表面处理方法，对所述低温钢坯进行表面处理；
将表面处理后的低温钢坯开坯成厚度为80~120mm的开坯料，然后进加热炉加热，均热段温度1160~1180℃，均热段保温时间60~80min；
开坯料离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞，然后进行单阶段轧制，轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；开轧温度1050~1100℃，终轧温度Tfr+100~120℃，得到厚度k为8mm≤k mm＜12mm的热轧钢板；
采用加速冷却控制系统对热轧钢板进行冷却，入水温度Tfc+90~115℃，冷却速度(25+1.5k)±1.5℃/s，终冷温度≤200℃；
钢板冷却后，进行回火处理，回火温度为Ac1-50~60℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷；
其中Tfr=902-98C+47Si-10Mn-9.7Ni+95Cr-24Cu-115Ti+223Nb-202Al，Tfc=784+117C+28Si-10Mn+11Ni-126Cr-34Cu-131Ti+357Nb-173Al，式中的元素符号表示所述低温钢坯中的各元素的质量百分比的100倍。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种低温钢板的生产方法。所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括以下步骤：
采用前文所述的低温钢坯的表面处理方法，对所述低温钢坯进行表面处理；
将表面处理后的低温钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1170~1200℃，在炉时长380~420min；
开坯料离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞，然后进行两阶段轧制，得到厚度k为12mm≤k mm≤40mm的热轧钢板，第一阶段轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；第一阶段轧制的开轧温度1050~1100℃，中间坯厚度(3.5~4.0)k，第二阶段轧制的开轧温度890~940℃、终轧温度Tfr±20℃；
热轧钢板空冷之后，先后进行淬火处理和回火处理，淬火温度Ac3+30~50℃，Ac3=Tfr-60~90℃，回火温度为Ac1-50~80℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷；
其中Tfr=902-98C+47Si-10Mn-9.7Ni+95Cr-24Cu-115Ti+223Nb-202Al，Tfc=784+117C+28Si-10Mn+11Ni-126Cr-34Cu-131Ti+357Nb-173Al，式中的元素符号表示所述低温钢坯中的各元素的质量百分比的100倍。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种低温钢板的生产方法。所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括以下步骤：
采用前文所述的低温钢坯的表面处理方法，对所述低温钢坯进行表面处理；
将表面处理后的低温钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1170~1200℃，在炉时长380~420min；
开坯料离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞，然后进行两阶段轧制，得到厚度k为40mm＜k mm≤50mm的热轧钢板，第一阶段轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；第一阶段轧制的开轧温度1050~1100℃，中间坯厚度(2.0~3.0)k，第二阶段轧制的开轧温度820~860℃、终轧温度Tfr±10℃；
采用加速冷却控制系统对热轧钢板进行冷却，入水温度Tfc±10℃，冷却速度(25+0.5k)±1.5℃/s，终冷温度≤200℃；
热轧钢板冷却之后，先后进行淬火处理和回火处理，淬火温度Ac3-50~90℃，Ac3=Tfr-60~90℃，回火温度为Ac1-70~80℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷；
其中Tfr=902-98C+47Si-10Mn-9.7Ni+95Cr-24Cu-115Ti+223Nb-202Al，Tfc=784+117C+28Si-10Mn+11Ni-126Cr-34Cu-131Ti+357Nb-173Al，式中的元素符号表示所述低温钢坯中的各元素的质量百分比的100倍。
与现有技术相比，本发明一实施方式的有益效果在于：低温钢板的生产方法中，在对低温钢坯进行加热之前，采用本发明的涂料涂覆于低温钢坯的表面，以对低温钢坯进行表面高温抗氧化防护，解决了低温钢坯的高温氧化而导致的表面质量缺陷问题，避免因兼顾表面质量而影响对力学性能和低温韧性的提升，由此，进一步通过对加热、热轧和热处理的控制，改善了最终钢板成品的力学性能和低温韧性。
附图说明
图1是本发明一实施方式的高温抗氧化涂料的制备方法的流程图；
图2是本发明一实施方式的高温抗氧化涂料的涂覆方法中的钢坯和喷枪的位置关系图；
图3是本发明一实施方式的高温抗氧化涂料的涂覆方法中的某一道次喷涂的钢坯表面示意图；
图4是实施例C1的低温钢坯表面的金相组织图；
图5是实施例C2的低温钢坯表面的金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的介绍。
第一实施方式
该实施方式提供了一种高温抗氧化涂料。所述涂料为悬浊液状，其可以被涂覆于钢坯的表面，以用于对钢坯的表面进行高温抗氧化防护，例如：采用钢坯制备成板材、棒材、线材等钢材成品的过程中，在所述钢坯进入加热炉进行加热之前，将所述涂料涂覆于所述钢坯的表面，由此可对所述钢坯的表面形成防护，以大大降低所述钢坯在加热时的表面氧化。
具体地，所述涂料由组分A和溶剂组成。
所述组分A包括：60~70重量份的SiO2，15~20重量份的Al2O3，0.5~1.5重量份的ZrO2，1~3重量份的SiC，1~2重量份的B4C，4.5~22重量份的粘结剂。
所述溶剂的重量是所述粘结剂的重量的7.4~12倍。
进一步地，所述组分A由SiO2、Al2O3、ZrO2、SiC、B4C和粘结剂构成。以100重量份的所述组分A来讲，SiO2占60~70重量份，Al2O3占15~20重量份，ZrO2占0.5~1.5重量份的，SiC占1~3重量份，B4C占1~2重量份，粘结剂占4.5~22重量份。
以下对所述涂料的各个成分的作用及含量进行说明：
SiO2：所述涂料所形成的涂层提供熔膜屏蔽性的主要物质；坚硬，可提高涂料在钢坯表面时的常温状态下的强度；熔点高，是涂料耐高温的关键；粘度适中，是高温下粘态致密膜层的主要组成部分；线膨胀系数低，给涂层提供自脱落性；在本实施方式中，所述组分A中的SiO2占60~70重量份；
Al2O3：化学稳定性好，熔点高，可提高涂层的高温软化温度；高温状态下可与SiO2结合成为陶瓷态的莫来石，填补所述涂料在成膜过程中的裂纹与空隙，使所述涂料所形成的涂层更为致密；在本实施方式中，所述组分A中的Al2O3占15~20重量份；
ZrO2：熔点较高，高温下会由单斜晶系转变为正方晶系，使所述涂料所形成的涂层体积膨胀；导热性差，在钢坯在出加热炉后，使所述涂料所形成的涂层与钢坯的基体间产生巨大应力，在高压水除鳞过程中易脱落；在本实施方式中，所述组分A中的ZrO2占0.5~1.5重量份；
SiC：所述涂料所形成的涂层提供氧化还原性的主要物质；加热过程中先于Fe同氧气反应，生成SiO2和C，可有效阻止钢坯的表面氧化；产物SiO2为提供熔膜屏蔽性的有效成分；产物C作为还原性物质，同样可防止钢坯的氧化；在本实施方式中，所述组分A中的SiC占1~3重量份；
B4C：所述涂料所形成的涂层提供氧化还原性和互熔反应性的物质；在600℃以上时，与氧气反应生成B2O3，可有效溶解板坯表面产生的氧化铁皮；在本实施方式中，所述组分A中的B4C占1~2重量份；
粘结剂：易溶于溶剂，在采用溶剂来配置悬浊液状的涂料时，可作为分散剂，常温下与金属基体结合；在钢坯加热过程中，可以辅助成膜；在本实施方式中，所述组分A中的粘结剂占4.5~22重量份，并且所述溶剂的重量是所述粘结剂的重量的7.4~12倍。
本实施方式的所述涂料采用上述化学成分及含量，与现有技术的涂料相比，可以大大提高对钢坯的高温抗氧化防护效果，大大降低钢坯在加热过程中氧化皮的产生几率，进而减少因钢坯的氧化皮所引发的钢材成品表面缺陷，以及降低因去除氧化皮所造成的生产难度和生产成本，并且，所述涂料的成分安全、无二次污染风险、成本低且制备难度小，综上，以低成本、低制备难度、高安全性的涂料，提升了钢材成品的表面质量、降低了钢材成品的生产成本和生产难度，具有极大的综合经济效益和环保效益。
其中，所述粘结剂可以是K2SiO3或Na5P3O10，优选K2SiO3。K2SiO3易溶于水，能形成稳定的水合物，在配置悬浊液状的涂料时可作为优质分散剂，常温下可以与钢坯的基体结合牢固；并且K2SiO3熔点低，流动性好，在钢坯加热过程中作为低熔点组分，可快速填充涂层成膜过程中形成的疏松多孔结构，包裹周围粉体而形成熔融玻璃体膜。
所述熔剂为水，其资源丰富，成本低廉，获取简单，且安全无危害。
更优的一实施方式中，所述组分A以重量份计还满足：ZrO2＋(0.10~0.20)=(SiC/2)0.5，SiO2/Al2O3=(2.5~4.5)以及SiC＋B4C=2.5~5。这样，在这些成分满足相关关系的情况下，可以更进一步地提高对钢坯的高温抗氧化防护效果，更大地降低钢坯在加热过程中氧化皮的产生几率。
其中，更优选地，ZrO2＋0.15=(SiC/2)0.5。
本发明一实施方式还提供了所述涂料的制备方法，参图1，所述制备方法包括以下步骤：
对所述组分A的各个成分的粉体进行烘干脱水，温度设定为80~100℃，时长为30~45min；
按照目标重量份称取烘干后的所述组分A的各个成分，并进行球磨，得到粉料；
将过筛后的粉料配入溶剂，并以100~150r/min的速度搅拌15~25min，之后静置15~30min，得到所述涂料。
其中，在步骤“按照目标重量份称取烘干后的所述组分A的各个成分，并进行球磨，得到粉料”中，所述的“目标重量份”也即满足前文中所述涂料中各个成分的重量份。
如此，所述涂料通过所述制备方法制备而成，粒度小而更容易溶解，进而使得最终所得悬浊液状的所述涂料均匀度优异。
并且更优的，在步骤“按照目标重量份称取烘干后的所述组分A的各个成分，并进行球磨，得到粉料”中，通过球磨，使得所述组分A的各个成分被磨至250目以下，也即使得所得粉料的粒度在250目以下。在球磨完成之后，具体可以采用250目的筛子进行过筛，以得到所述粉料。
另外，在球磨时采用5mm规格的SiC材质研磨球，球料比（也即研磨球和粉料的质量比）为3:1，球磨机的转速100~200r/min且运行时长1.25~2h。
以上，对一实施方式的所述涂料进行了介绍，下面提供6个具体实施例，以便于更直观地展示所述涂料的有益效果。
这6个实施例的涂料中，以K2SiO3为粘结剂、水为溶剂，并且，涂料的各个成分及重量份分别如表1所示。
[表1]
从表1中可以看出，实施例1至6的涂料均满足：组分A由60~70重量份的SiO2、15~20重量份的Al2O3、0.5~1.5重量份的ZrO2、1~3重量份的SiC、1~2重量份的B4C和4.5~22重量份的粘结剂组成；且溶剂的重量是粘结剂的重量的7.4~12倍。
并且，实施例1至3的涂料的组分A以重量份计还满足ZrO2＋(0.10~0.20)=(SiC/2)0.5、SiO2/Al2O3=(2.5~4.5)以及SiC＋B4C=2.5~5。而实施例4的涂料的组分A以重量份计还满足SiO2/Al2O3=(2.5~4.5)以及SiC＋B4C=2.5~5，但不满足ZrO2＋(0.10~0.20)=(SiC/2)0.5；实施例5的涂料的组分A以重量份计还满足ZrO2＋(0.10~0.20)=(SiC/2)0.5以及SiC＋B4C=2.5~5，但不满足SiO2/Al2O3=(2.5~4.5)；实施例6的涂料的组分A以重量份计还满足ZrO2＋(0.10~0.20)=(SiC/2)0.5以及SiO2/Al2O3=(2.5~4.5)，但不满足SiC＋B4C=2.5~5。
各个实施例的涂料的制备过程如下：
（1）对组分A的各个成分的粉料进行烘干，烘干温度80~100℃，烘干时长30~45min；
（2）按照表1中的重量份称取烘干后组分A的各个成分，并采用5mm规格的SiC材质研磨球进行球磨，球料比（也即研磨球和粉料的质量比）为3:1，球磨机的转速100~200r/min且运行时长1.25~2h，得到粒度在250目以下的粉料；
（3）将过筛后的粉料配入溶剂，并以100~150r/min的速度搅拌15~25min，之后静置15~30min，得到所述涂料。
将各个实施例的涂料应用于钢坯的防护，以验证涂料对钢坯的表面防护效果，具体验证过程为：
取同一炉钢水所铸造的七块钢坯，先分别进行表面修磨；然后其中六块钢坯分别喷涂各个实施例的涂料，风干30min，得到试验例A1至A6，另一块钢坯不喷涂涂料；各个试验例中，钢坯的厚度、修磨方式、喷涂方式都相同，例如修磨程度、喷涂的涂料厚度都相同；
之后，各个试验例的钢坯进入加热炉进行加热，均热温度1200℃，在炉时间为420min；
各个试验例的钢坯在出加热炉之后，分别进行表面质量进行金相组织检测，例如采用GB/T 15125-2009《金属材料 金相检验用试样和试验方法》标准进行组织检测，具体各个试验例的检测结果如表2所示。
[表2]
通过以上试验例可见，试验例A1至A6采用了一实施方式提供的涂料对钢坯进行表面防护，相较于无涂料保护的试验例A7，大大降低了钢坯在加热过程中氧化皮的产生几率，可见氧化皮的防护率高达95%以上，而其中试验例A1至A3的氧化皮防护率甚至高达97%以上。
需要说明的是，本申请中，“表面氧化皮覆盖率”指的是氧化皮覆盖钢材表面的面积占比，由所取样品的氧化皮面积与样品总面积的比值予以表征；“表面氧化皮平均深度”由所取n个样品的氧化皮深度的平均值予以表征。
第二实施方式
本实施方提供了一种高温抗氧化涂料的涂覆方法，采用该方法对钢坯的表面进行涂料涂覆，可以最大化提高涂料对钢坯的表面防护效果，并避免引起其它不良，同时保证钢材成品的生产效率。
在本实施方式中，所述涂料可以采用任意成分的涂料，作为一种可选方案，所述涂料可以采用前面第一实施方式中的高温抗氧化涂料。
具体地，所述涂覆方法采用口径在0.3~1.5mm的喷枪，将涂料喷涂至钢坯的表面。
其中，通过多道次来完成一次全面喷涂；每道次喷涂时，喷枪的空气压力为0.5~0.8MPa、与钢坯的表面呈25~40℃喷射角、喷嘴与钢坯的表面的距离20~35cm、喷幅宽度20~45cm；从第2道次开始，每道次喷涂的喷幅重合于前一道次喷涂的喷幅的30~40%。
如此，对于同一涂料而言，相较于现有的涂覆方法，本实施方式的涂覆方法可以增强涂料对钢坯的表面防护效果，更多地降低所述钢坯在加热时的表面氧化，进而减少因钢坯的氧化皮所引发的钢材成品表面缺陷，以及降低因去除氧化皮所造成的生产难度和生产成本，并且所述涂覆方式操作简单，可以保证钢坯表面各处的涂料厚度均匀，使得钢坯表面各处的高温抗氧化防护效果一致。
其中，参图2，每道次喷涂时，喷枪20与钢坯10的表面101具有喷射角α，该喷射角α呈25~40℃；通常，钢坯10水平放置，表面101呈水平面，则喷枪20与水平面呈25~40℃的角度进行涂料的喷涂。
再者，参图2，每道次喷涂时，喷枪20与钢坯10的表面101的距离h为20~35cm。
另外，参图3，对于钢坯10的同一个表面101，需要进行多道次喷涂才可以完成一次全面喷涂，也即使得整个表面101都喷涂有涂料。每道次的喷幅宽度L为20~45cm；并且，从第2道次开始，每道次喷涂的喷幅重合于前一道次喷涂的喷幅的30~40%，例如第2道次的喷幅D2与第1道次的喷幅D1有30~40%的重合，重合的喷幅如图3中斜线标示区域所示。
优选地，每次全面喷涂的涂料厚度0.2~0.3mm。
并且，一实施方式中，所述涂覆方法还包括：
获取钢坯的加热在炉时长t，也就是在该钢坯用于生产成钢材成品时，涂覆涂料之后且轧制之前需要对钢坯的加热在炉时长t；
当t≤400min时，对钢坯的表面完成一次全面喷涂后，结束喷涂，这样所得钢坯的表面的涂料厚度H为0.2~0.3mm；当t＞400min时，对钢坯的表面完成n=ceil((t-400min)/30min)次全面喷涂后，结束喷涂，这样所得钢坯的表面的涂料厚度H为0.2~0.3mm的n倍。
其中，ceil(x)表示对x的向上取整函数，即不小于x的最小整数，例如，在x取值1.2时，则ceil(x)取值为2，更具体的，当t=440min时，(t-400min)/30min=1.33，则n=ceil(1.33)=2，相应的，对钢坯的表面进行2次全面喷涂后，结束喷涂。
如此，该优选的实施方式，根据钢坯的加热在炉时长t来调整全面喷涂的次数，进而调整喷涂的涂料厚度H，保证钢坯的表面的涂料所形成的涂层的品质，这样可以进一步地大大提高对钢坯的表面防护效果。
进一步地，当t＞400min时，任意两次全面喷涂的时间间隔不小于15min。这样可以保证每一次全面喷涂的涂料形成的涂层致密性良好，进而提升最终所形成的完整涂层的致密性。
可以理解的，所述涂覆方法中，在将涂料喷涂至钢坯的表面之前，预先将钢坯的表面进行修磨，例如修磨加工量3mm，以保证后续喷涂的涂料能够与钢坯的基体进行良好的固定。
另外，所述涂覆方法还包括：将结束喷涂之后的钢坯，在温度T℃、相对湿度P%的环境中进行风干，风干时长不低于(0.075P×T0.5+10~15)min，然后就可以将钢坯进入加热炉进行加热。其中的温度T℃较为理想是15~30℃，相对湿度P%较为理想是40~70%。
综上，本实施方式的涂覆方法，相较于现有的涂覆方法，可以增强涂料对钢坯的表面防护效果，更多地降低所述钢坯在加热时的表面氧化，进而减少因钢坯的氧化皮所引发的钢材成品表面缺陷，以及降低因去除氧化皮所造成的生产难度和生产成本，并且所述涂覆方式操作简单，可以保证钢坯表面各处的涂料厚度均匀，使得钢坯表面各处的高温抗氧化防护效果一致。
以上，对一实施方式的所述涂料的涂覆方法进行了介绍，下面提供6个具体实施例，以便于更直观地展示所述涂料的涂覆方法的有益效果。
这6个实施例，针对同一炉钢水所铸造的六块钢坯，先进行表面修磨之后，分别采用表1中的涂料，对钢坯的表面进行涂覆，所用涂料如表3所示；
其中实施例B1、B3和B5，按照本实施方式的所述涂覆方法进行涂料涂覆；实施例B2、B4和B6，则并非按照本实施方式的所述涂覆方法，而是按照如下方式进行涂覆：将涂料涂刷于修磨之后的钢坯的表面，涂料厚度为0.4mm；
之后，6个实施例的钢坯进入加热炉进行加热，均热温度1200℃，在炉时长如表3所示；
各个实施例的钢坯在出加热炉之后，分别进行表面质量进行金相组织检测，例如采用GB/T 15125-2009《金属材料 金相检验用试样和试验方法》标准进行组织检测，具体各个实施例的检测结果如表3所示。
[表3]
通过以上表3可见，实施例B1、B3和B5采用了一实施方式提供的涂料的涂覆方法，相较于实施例B2、B4和B6，一定程度上提高了对钢坯进行表面防护效果，包括降低了钢坯在加热过程中氧化皮的厚度尺寸，以及提升了钢坯表面的各处的氧化皮的厚度均一性。
第三实施方式
本实施方式提供了一种高温抗氧化涂料的应用，具体地，所述涂料采用前面第一实施方式中的高温抗氧化涂料。
在本实施方式中，所述涂料应用于低温钢坯的高温抗氧化防护，具体而言就是提供了一种采用所述涂料的低温钢坯的表面处理方法。
所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质。
所述表面处理方法包括：将所述低温钢坯的表面进行修磨，之后喷涂前面第一实施方式中的高温抗氧化涂料。
通常，所述低温钢坯为镍系钢，再者低温钢对钢水洁净度要求高，需要P、S、N等杂质元素控制在较低水平，这种情况下，所述低温钢坯在加热过程中生成的氧化铁皮粘性大，难以除去，对钢板表面的危害更大，而现有涂料对低温钢坯的高温抗氧化防护效果差，而本实施方式中所述低温钢坯采用第一实施方式中的高温抗氧化涂料进行表面涂覆，可以大大改善所述低温钢坯在加热过程中的氧化皮防护效果，减少所述低温钢坯的高温氧化。
在一实施方式中，所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计：Mn=2Si+0.05~0.22%，Mn+Si:0.65~0.95%。
具体地，所述的“将所述低温钢坯的表面进行修磨”中，修磨加工量可以是3mm，以保证后续喷涂的涂料能够与钢坯的基体进行良好的固定。
所述的“喷涂前面第一实施方式中的高温抗氧化涂料”中，采用前面第二实施方式中所提供的涂覆方法，将所述涂料涂覆于所述低温钢坯的表面。
其中，当钢坯的加热在炉时长t≤400min时，钢坯表面所喷涂的涂料厚度H为0.2~0.3mm；当钢坯的加热在炉时长t＞400min时，钢坯表面所喷涂的涂料厚度H为(0.2~0.3mm)×ceil((t-400min)/30min)。
以上，对一实施方式的所述低温钢坯的表面处理方法进行了介绍，下面提供2个具体实施例。
这2个实施例采用同一炉钢水所铸造的两块低温钢坯。这两块低温钢坯的厚度为220mm，化成成分以质量百分比计为：C 0.06%，Si 0.18%，Mn 0.61%，Ni 4.91%，Cr 0.03%，Cu0.013%，Nb 0.002%，Ti 0.002%，Alt 0.02%，P 0.008%，S 0.003%，N 0.002%，其余为铁和杂质。
实施例C1采用前文表1中实施例1的涂料，按照本实施方式对两块所述低温钢坯的其中之一进行表面处理，包括修磨和涂覆涂料；而实施例C2对两块所述低温钢坯的其中另一仅进行表面修磨、但不进行涂料涂覆；
之后，2个实施例的低温钢坯进入加热炉进行加热，均热温度1200℃，在炉时长420min；
2个实施例的低温钢坯在出加热炉之后，分别进行表面质量进行金相组织检测，例如采用GB/T 15125-2009《金属材料 金相检验用试样和试验方法》标准进行组织检测，具体的检测结果如表4所示；其中实施例C1和实施例C2的表面金相组织图分别如图4和图5所示。
[表4]
通过以上可见，实施例C1相较于实施例C2，大大降低了低温钢坯在加热过程中氧化皮的产生几率，可见氧化皮的防护率高达99%以上。
第四实施方式
如背景技术所提，鉴于低温钢材对优异的力学性能和低温韧性的要求，需要对钢水洁净度要求高，需要P、S、N等杂质元素控制在较低水平；同时，低温钢材的镍含量高，在加热过程中生成的氧化铁皮粘性大，难以除去，影响最终表面质量。因此，低温钢材难以同时保证表面质量和力学性能、低温韧性等性能。
鉴于此，本实施方式提供一种低温钢板的生产方法，所述生产方法将低温钢坯通过表面处理-加热-热轧-冷却-热处理的工艺路线来制得低温钢板成品。
所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质。
以下对本实施方式的所述低温钢坯中各化学成分的作用及用量进行说明。
C：为强化元素，也是奥氏体稳定元素；若C含量较低，钢板的强度难以保证；C含量较高，会提高韧脆转变温度，影响钢板低温韧性。因此在保证强度的前提下，C含量应越低越好。本发明中，C含量控制在0.05~0.07%。
Si：为脱氧元素，同时可抑制P的晶界偏聚行为。但Si含量较高时，影响钢板的低温韧性。本发明中，将Si含量控制在0.15~0.25%，在不影响低温韧性的前提下，保证脱氧效果，减少钢中氧化物夹杂。
Mn：为固溶强化、细晶强化元素，也是奥氏体稳定元素，添加Mn可显著提高材料的淬透性；同时也是易偏析、易形成夹杂物元素，过量添加会影响钢板断裂韧性、低温冲击韧性。在本发明中，将Mn含量控制在0.5~0.7%。
Ni：可提高钢板的淬透性，是提高断裂韧性及低温韧性的有效元素，但合金成本较高，在高温下易于表面生成粘性氧化铁皮，难以去除。本发明中，Ni含量在4.85~5.3%。
Al：为脱氧元素，过多的铝易使钢中的Al2O3夹杂物增加，影响钢的低温韧性，本发明中将Alt控制在0.02~0.05%。
Cr、Cu、Nb、Ti：源于冶炼中所加废钢，为非添加元素，含量控制应满足Cr≤0.05%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%。
P、S、N：杂质元素，应尽量控制在较低范围。在本发明中控制P≤0.008%、S≤0.003%、N≤0.005%。
而进一步优选地，所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计：Mn=2Si+0.05~0.22%，Mn+Si：0.65~0.95%。
所述低温钢坯具体可采用铁水预处理-转炉冶炼-LF精炼-RH精炼-连铸-板坯堆垛缓冷的方式予以制得。具体可以采用已知现有技术予以实施，又或者可以采用如下方式制得：
在所述铁水预处理工序中，铁水进行深脱硫，脱硫后扒渣，所出铁水以质量百分比计S≤0.003%，铁水温度≥1350℃；
在所述LF精炼工序中，进站后立即测温、取样，通电调整钢水温度，补加合金的同时添加渣面脱氧剂以进行扩散脱氧，不使用电石，添加石灰、萤石调渣，快速造白渣脱硫；
在所述RH精炼工序中，保持真空度≤2mbar，脱气时间≥15分钟，净循环处理时间≥5min；
在所述连铸工序中，进行全保护浇铸，中间包覆盖剂采用碱性覆盖剂，长水口的吹氩流量200~300L/min，塞棒及浸入式水口的吹氩流量≤6L/min，产出连铸坯厚度为220mm；
在所述板坯堆垛缓冷工序中，堆垛缓冷时间≥48h。
在本实施方式，如前所述，所述生产方法将所述低温钢坯通过表面处理-加热-热轧-冷却-热处理的工艺路线来制得低温钢板成品。下面分别对这些工序进行逐一介绍。
<表面处理工序>
所述表面处理工序采用前文第三实施方式予以实施：将所述低温钢坯的表面进行修磨，之后涂覆前面第一实施方式中的高温抗氧化涂料。
关于所述涂料的具体成分和优选地制备方法，可详细参看前文第一实施方式，在此不再赘述。
该工序中，当低温钢坯的加热在炉时长t≤400min时，低温钢坯表面所喷涂的涂料厚度H为0.2~0.3mm；当低温钢坯的加热在炉时长t＞400min时，低温钢坯表面所喷涂的涂料厚度H为(0.2~0.3mm)×ceil((t-400min)/30min)。
具体地涂覆方式优选如前文的第二实施方式所记载，为：采用口径在0.3~1.5mm的喷枪，将涂料喷涂至低温钢坯的表面；其中，通过多道次来完成一次全面喷涂；每道次喷涂时，喷枪的空气压力为0.5~0.8MPa、与低温钢坯的表面呈25~40℃喷射角、喷嘴与低温钢坯的表面的距离20~35cm、喷幅宽度20~45cm；从第2道次开始，每道次喷涂的喷幅重合于前一道次喷涂的喷幅的30~40%。
优选地，每次全面喷涂的涂料厚度0.2~0.3mm。
当加热在炉时长t≤400min时，对钢坯的表面完成一次全面喷涂后，结束喷涂，这样所得钢坯的表面的涂料厚度H为0.2~0.3mm；当加热在炉时长t＞400min时，对钢坯的表面完成n=ceil((t-400min)/30min)次全面喷涂后，结束喷涂，这样所得钢坯的表面的涂料厚度H为0.2~0.3mm的n倍。
另外，在结束喷涂之后，将低温钢坯在温度T℃、相对湿度P%的环境中进行风干，风干时长不低于(0.075P×T0.5+10~15)min，然后就可以将低温钢坯进入下一工序——即加热工序。其中的温度T℃较为理想是15~30℃，相对湿度P%较为理想是40~70%。
<加热工序>
在该加热工序中，对表面处理工序所形成的低温钢坯在加热炉中进行高温加热。
具体地，在一实施例中，
所要制备的钢板成品的厚度k为12mm≤k mm≤50mm，该加热工序包括：将低温钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1170~1200℃，在炉时长t为380~420min；在钢坯离开加热炉之后，即可进入下一工序<热轧工序>。
而在变化实施例中，所要制备的钢板成品的厚度k为8mm≤k mm＜12mm，该加热工序包括：
先将低温钢坯开坯成厚度为80~120mm的开坯料；具体例如，开坯之前先将低温钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1200~1240℃，加热在炉时长t1为240~380min，然后进行轧制以开坯，开坯料的厚度可以为钢板成品的厚度k的10倍；其中，此前涂覆涂料的涂料厚度H按照该加热在炉时长t1进行调控；
然后开坯料再次进行修磨和涂覆涂料，具体方式如前面<表面处理工序>所述，该次涂覆涂料时的涂料厚度H按照接下来的加热在炉时长t2进行调控；
而后，开坯料进入加热炉进行加热，均热段温度1160~1180℃，均热段保温时间60~80min，加热在炉时长t2为80~120min；在开坯料离开加热炉之后，即可进入下一工序<热轧工序>。
<热轧工序>
在该热轧工序中，将加热工序中的钢坯轧制成厚度k的热轧钢板。
具体地，在钢坯离开加热炉且未进入辊道前，提前关闭加热炉至粗除鳞机之间的辊道水。
当厚度k为8mm≤k mm＜12mm时，所述热轧工序包括：
开坯料离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞；
然后进行单阶段轧制，得到厚度k为8mm≤k mm＜12mm的热轧钢板，轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；当然，后续也可以视钢板表面的氧化皮情况进行间断式精除鳞，例如若有需要，五道次前也可以进行高压水除鳞；
开轧温度1050~1100℃，终轧温度Tfr+100~120℃；而优选地，前5道次中，至少有3道次的压下量大于16mm，且单道次压下率10~35%。
当厚度k为12mm≤k mm≤40mm时，所述热轧工序包括：
钢坯离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞；
然后进行两阶段轧制，得到厚度k为12mm≤k mm≤40mm的热轧钢板，第一阶段轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；当然，后续也可以视钢板表面的氧化皮情况进行间断式精除鳞，例如若有需要，五道次前也可以进行高压水除鳞；
第一阶段轧制的开轧温度1050~1100℃，中间坯厚度(3.5~4.0)k，第二阶段轧制的开轧温度890~940℃、终轧温度Tfr±20℃；而优选地，第一阶段轧制的首道次压下量≥15%，总压下量55~79%；第二阶段轧制的总压下量≥52%。
当厚度k为40mm＜k mm≤50mm时，所述热轧工序包括：
钢坯离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞；
然后进行两阶段轧制，得到厚度k为40mm＜k mm≤50mm的热轧钢板，第一阶段轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；当然，后续也可以视钢板表面的氧化皮情况进行间断式精除鳞，例如若有需要，五道次前也可以进行高压水除鳞；
第一阶段轧制的开轧温度1050~1100℃，中间坯厚度(2.0~3.0)k，第二阶段轧制的开轧温度820~860℃、终轧温度Tfr±10℃；而优选地，第一阶段轧制的首道次压下量≥15%，总压下量53~79%；第二阶段轧制的总压下量≥49%。
其中，Tfr=902-98C+47Si-10Mn-9.7Ni+95Cr-24Cu-115Ti+223Nb-202Al，该式中的元素符号表示所述低温钢坯中的各元素的质量百分比的100倍。
<冷却工序>
在该冷却工序中，将热轧钢板出轧机后进行冷却。
具体地，当厚度k为8mm≤k mm＜12mm时，所述冷却工序为：采用加速冷却控制系统（英文全称Accelerated-cooling Control System，简称ACC）对热轧钢板进行冷却，入水温度Tfc+90~115℃，冷却速度(25+1.5k)±1.5℃/s，终冷温度≤200℃。且优选地，返红温度≤300℃，在冷却之后可对钢板进行矫直。
当厚度k为12mm≤k mm≤40mm时，所述冷却工序为：热轧钢板采用空冷进行冷却。
当厚度k为40mm＜k mm≤50mm时，所述冷却工序为：采用所述加速冷却控制系统对热轧钢板进行冷却，入水温度Tfc±10℃，冷却速度(25+0.5k)±1.5℃/s，终冷温度≤200℃。且优选地，返红温度≤300℃，在冷却之后可对钢板进行矫直。
其中，Tfc=784+117C+28Si-10Mn+11Ni-126Cr-34Cu-131Ti+357Nb-173Al，式中的元素符号表示所述低温钢坯中的各元素的质量百分比的100倍。
<热处理工序>
在该工序中，将冷却工序之后的钢板进行抛丸，然后进行热处理，以得到最终的钢板成品。
具体地，当厚度k为8mm≤k mm＜12mm时，所述热处理工序为：钢板冷却后，先以速度0.06~0.1m/s进行抛丸，然后进行回火处理，回火温度为Ac1-50~60℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷。而优选地，回火的保温时长至少30min，优选为[(2.0~3.0)k]min。
当厚度k为12mm≤k mm≤40mm时，所述热处理工序为：热轧钢板空冷之后，先以速度0.06~0.1m/s进行抛丸，再先后进行淬火处理和回火处理，淬火温度Ac3+30~50℃，Ac3=Tfr-60~90℃，回火温度为Ac1-50~80℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷。而优选地，淬火的保温时长和回火的保温时长均为[(2.0~3.0)k]min。
当厚度k为40mm＜k mm≤50mm时，所述热处理工序为：热轧钢板冷却之后，先以速度0.06~0.1m/s进行抛丸，再先后进行淬火处理和回火处理，淬火温度Ac3-50~90℃，Ac3=Tfr-60~90℃，回火温度为Ac1-70~80℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷。而优选地，淬火的保温时长和回火的保温时长均为[(2.0~3.0)k]min。
由此，得到最终的钢板成品。
与现有技术相比，本实施方式的低温钢板的生产方法，在对低温钢坯进行加热之前，采用本发明的涂料涂覆于低温钢坯的表面，以对低温钢坯进行表面高温抗氧化防护，解决了低温钢坯的高温氧化而导致的表面质量缺陷问题，避免因兼顾表面质量而影响对力学性能和低温韧性的提升，由此，进一步通过对加热、热轧和热处理的控制，改善了最终钢板成品的力学性能和低温韧性。
本实施方式的所述生产方法所制备而成的低温钢板成品，抗拉强度600~710MPa，屈服强度400~590MPa，延伸率≥25%，-135℃冲击≥230J，且表面质量优异。
以上，对一实施方式的所述低温钢板的生产方法进行了介绍，下面提供3个具体实施例。
这3个实施例中，分别依次经铁水预处理-转炉冶炼-LF精炼-RH精炼-连铸工序后，获得厚度均为220mm的低温钢坯。低温钢坯的化学成分分别如表5所示。
[表5]
其中，实施例D1按照以下方式来制备钢板成品：
首先，将钢坯进行表面修磨，之后涂覆前文表1中实施例1的涂料，按照下面的在炉时长t1调整涂料厚度H；
将钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1200~1240℃，在炉时长t1为240~380min，然后开坯成厚度为80mm的开坯料；
再对该开坯料进行表面修磨，之后涂覆前文表1中实施例1的涂料，按照下面的在炉时长t2调整涂料厚度H；
开坯料进加热炉加热，均热段温度1167℃，在炉时长t2为110min；
在开坯料离开加热炉且未进入辊道前，提前关闭加热炉至粗除鳞机之间的辊道水；开坯料离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞；然后进行单阶段轧制，得到厚度8mm的热轧钢板，轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；前5道次中，至少有3道次的压下量大于16mm，且单道次压下率10~35%；开轧温度1077℃，终轧温度970℃；
之后，采用加速冷却控制系统对热轧钢板进行冷却，入水温度944℃，冷却速度36.2℃/s，返红温度294℃，在冷却之后可对钢板进行矫直；
再以速度0.06~0.1m/s进行抛丸，然后进行回火处理，回火温度为580℃，回火的保温时长30min，钢板出回火炉之后空冷，得到钢板成品。
实施例D2按照以下方式来制备钢板成品：
首先，将钢坯进行表面修磨，之后涂覆前文表1中实施例1的涂料，按照下面的在炉时长t调整涂料厚度H；
将钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1177℃，在炉时长t为417min；
钢坯离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞；然后进行两阶段轧制，得到厚度15mm的热轧钢板，第一阶段轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；第一阶段轧制的开轧温度1083℃，首道次压下量≥15%，总压下量55~79%，待温厚度60mm；第二阶段轧制的开轧温度907℃、终轧温度867℃，总压下量≥52%；然后空冷；
之后，先以速度0.06~0.1m/s进行抛丸，再先后进行淬火处理和回火处理，淬火温度830℃，淬火的保温时长45min，淬火后水冷；回火温度为566℃，回火的保温时长45min，出回火炉之后空冷，得到钢板成品。
实施例D3按照以下方式来制备钢板成品：
首先，将钢坯进行表面修磨，之后涂覆前文表1中实施例1的涂料，按照下面的在炉时长t调整涂料厚度H；
将钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1182℃，在炉时长t为400min；
钢坯离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞；然后进行两阶段轧制，得到厚度42mm的热轧钢板，第一阶段轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；第一阶段轧制的开轧温度1079℃，首道次压下量≥15%，总压下量53~79%，中间坯厚度84mm；第二阶段轧制的开轧温度860℃、终轧温度855℃，总压下量≥49%；
采用加速冷却控制系统对热轧钢板进行冷却，入水温度839℃，冷却速度45℃/s，返红温度339℃，在冷却之后可对钢板进行矫直；
之后，先以速度0.06~0.1m/s进行抛丸，再先后进行淬火处理和回火处理，淬火温度660℃，淬火的保温时长126min，之后水冷；回火温度为550℃，回火的保温时长126min，钢板出回火炉之后空冷，得到钢板成品。
对实施例D1至D3的钢板成品，采用GB/T 15125-2009《金属材料 金相检验用试样和试验方法》进行取样，再按照GB/T 228.1-2021《金属材料 拉伸试验 第一部分：室温试验方法》进行力学性能检测、GB/T 229-2007《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》进行低温韧性检测，检测结果如表6所示，以及进行表面质量金相组织检测，三个实施例均表面质量优异，表面氧化皮覆盖率0.05%，氧化皮平均压入深度0.1mm。
[表6]

Claims (18)

1.一种钢坯用高温抗氧化涂料，其特征在于，由组分A和溶剂组成；
所述组分A包括：60~70重量份的SiO2，15~20重量份的Al2O3，0.5~1.5重量份的ZrO2，1~3重量份的SiC，1~2重量份的B4C，4.5~22重量份的粘结剂；
所述溶剂的重量是所述粘结剂的重量的7.4~12倍。
2.根据权利要求1所述的钢坯用高温抗氧化涂料，其特征在于，所述组分A以重量份计还满足：ZrO2＋(0.10~0.20)=(SiC/2)0.5，SiO2/Al2O3=(2.5~4.5)，以及SiC＋B4C=2.5~5。
3.根据权利要求1所述的钢坯用高温抗氧化涂料，其特征在于，所述粘结剂的成分为K2SiO3或Na5P3O10。
4.根据权利要求1所述的钢坯用高温抗氧化涂料，其特征在于，所述溶剂为水。
5.一种权利要求1至4任一项所述的钢坯用高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照目标重量份称取烘干后的所述组分A的各个成分，并进行球磨，得到粉料；
将过筛后的粉料配入溶剂，并以100~150r/min的速度搅拌15~25min，之后静置15~30min，得到所述涂料。
6.根据权利要求5所述的钢坯用高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于，通过球磨，使所得粉料的粒度在250目以下。
7.根据权利要求6所述的钢坯用高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于，球磨时采用5mm规格的SiC材质研磨球，球料比为3:1，球磨机的转速100~200r/min且运行时长1.25~2h。
8.一种钢坯用高温抗氧化涂料的涂覆方法，其特征在于，所述涂覆方法采用口径在0.3~1.5mm的喷枪，将权利要求1至4任一项所述的钢坯用高温抗氧化涂料喷涂至钢坯的表面；
其中，通过多道次来完成一次全面喷涂；
每道次喷涂时，喷枪的空气压力为0.5~0.8MPa、与钢坯的表面呈25~40℃喷射角、喷嘴与钢坯的表面的距离20~35cm、喷幅宽度20~45cm；
从第2道次开始，每道次喷涂的喷幅重合于前一道次喷涂的喷幅的30~40%。
9.根据权利要求8所述的钢坯用高温抗氧化涂料的涂覆方法，其特征在于，每次全面喷涂的涂料厚度0.2~0.3mm；
所述涂覆方法还包括：获取钢坯的加热在炉时长t，当t≤400min时，对钢坯的表面完成一次全面喷涂后，结束喷涂；当t＞400min时，对钢坯的表面完成n=ceil((t-400min)/30min)次全面喷涂后，结束喷涂。
10.根据权利要求9所述的钢坯用高温抗氧化涂料的涂覆方法，其特征在于，当t＞400min时，任意两次全面喷涂的时间间隔不小于15min。
11.根据权利要求8所述的钢坯用高温抗氧化涂料的涂覆方法，其特征在于，将结束喷涂之后的钢坯，在温度T℃、相对湿度P%的环境中进行风干，风干时长不低于(0.075P×T0.5+10~15)min。
12.一种低温钢坯的表面处理方法，其特征在于，所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质；
所述表面处理方法包括：将所述低温钢坯的表面进行修磨，之后喷涂涂料，所述涂料采用权利要求1至4任一项所述的钢坯用高温抗氧化涂料。
13.根据权利要求12所述的低温钢坯的表面处理方法，其特征在于，所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计：Mn=2Si+0.05~0.22%，Mn+Si：0.65~0.95%。
14.根据权利要求12所述的低温钢坯的表面处理方法，其特征在于，在所述的“喷涂涂料”中：
当钢坯的加热在炉时长t≤400min时，钢坯表面所喷涂的涂料厚度H为0.2~0.3mm；
当钢坯的加热在炉时长t＞400min时，钢坯表面所喷涂的涂料厚度H为(0.2~0.3mm)×ceil((t-400min)/30min)。
15.根据权利要求14所述的低温钢坯的表面处理方法，其特征在于，所述表面处理方法中，将喷涂之后的钢坯，在温度T℃、相对湿度P%的环境中进行风干，风干时长不低于(0.075P×T0.5+10~15)min。
16.一种低温钢板的生产方法，其特征在于，所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括以下步骤：
采用权利要求12所述的低温钢坯的表面处理方法，对所述低温钢坯进行表面处理；
将表面处理后的低温钢坯开坯成厚度为80~120mm的开坯料，将开坯料按照权利要求12所述的表面处理方法再次进行表面处理，然后进加热炉加热，均热段温度1160~1180℃，均热段保温时间60~80min；
开坯料离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞，然后进行单阶段轧制，轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；开轧温度1050~1100℃，终轧温度Tfr+100~120℃，得到厚度k为8mm≤k mm＜12mm的热轧钢板；
采用加速冷却控制系统对热轧钢板进行冷却，入水温度Tfc+90~115℃，冷却速度(25+1.5k)±1.5℃/s，终冷温度≤200℃；
钢板冷却后，进行回火处理，回火温度为Ac1-50~60℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷；
其中Tfr=902-98C+47Si-10Mn-9.7Ni+95Cr-24Cu-115Ti+223Nb-202Al，Tfc=784+117C+28Si-10Mn+11Ni-126Cr-34Cu-131Ti+357Nb-173Al，式中的元素符号表示所述低温钢坯中的各元素的质量百分比的100倍。
17.一种低温钢板的生产方法，其特征在于，所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括以下步骤：
采用权利要求12所述的低温钢坯的表面处理方法，对所述低温钢坯进行表面处理；
将表面处理后的低温钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1170~1200℃，在炉时长380~420min；
开坯料离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞，然后进行两阶段轧制，得到厚度k为12mm≤k mm≤40mm的热轧钢板，第一阶段轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；第一阶段轧制的开轧温度1050~1100℃，中间坯厚度(3.5~4.0)k，第二阶段轧制的开轧温度890~940℃、终轧温度Tfr±20℃；
热轧钢板空冷之后，先后进行淬火处理和回火处理，淬火温度Ac3+30~50℃，Ac3=Tfr-60~90℃，回火温度为Ac1-50~80℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷；
其中Tfr=902-98C+47Si-10Mn-9.7Ni+95Cr-24Cu-115Ti+223Nb-202Al，Tfc=784+117C+28Si-10Mn+11Ni-126Cr-34Cu-131Ti+357Nb-173Al，式中的元素符号表示所述低温钢坯中的各元素的质量百分比的100倍。
18.一种低温钢板的生产方法，其特征在于，所述低温钢坯的化学成分以质量百分比计包括：C:0.05~0.07%，Si:0.15~0.25%，Mn:0.5~0.7%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr≤0.05%，Ni:4.85~5.3%，Cu≤0.015%，Nb≤0.002%，Ti≤0.002%，Alt:0.02~0.05%，N≤0.004%，余量为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括以下步骤：
采用权利要求12所述的低温钢坯的表面处理方法，对所述低温钢坯进行表面处理；
将表面处理后的低温钢坯在加热炉中进行加热，均热段温度1170~1200℃，在炉时长380~420min；
开坯料离开加热炉之后，先进行粗除鳞，在轧机入口处进行精除鳞，然后进行两阶段轧制，得到厚度k为40mm＜k mm≤50mm的热轧钢板，第一阶段轧制的首道次、三道次前进行高压水除鳞，除鳞水压≥22MPa；第一阶段轧制的开轧温度1050~1100℃，中间坯厚度(2.0~3.0)k，第二阶段轧制的开轧温度820~860℃、终轧温度Tfr±10℃；
采用加速冷却控制系统对热轧钢板进行冷却，入水温度Tfc±10℃，冷却速度(25+0.5k)±1.5℃/s，终冷温度≤200℃；
热轧钢板冷却之后，先后进行淬火处理和回火处理，淬火温度Ac3-50~90℃，Ac3=Tfr-60~90℃，回火温度为Ac1-70~80℃，Ac1=Tfc-200~220℃，钢板出回火炉之后空冷；
其中Tfr=902-98C+47Si-10Mn-9.7Ni+95Cr-24Cu-115Ti+223Nb-202Al，Tfc=784+117C+28Si-10Mn+11Ni-126Cr-34Cu-131Ti+357Nb-173Al，式中的元素符号表示所述低温钢坯中的各元素的质量百分比的100倍。
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