DE102010001896A1 - Hot-rolling method for steel, involves heating steel, cogging heated steel, rolling cogged steel, cooling finished steel and winding cooled steel - Google Patents

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Abstract

The hot-rolling method involves heating steel, cogging heated steel, rolling cogged steel, cooling finished steel and winding cooled steel. The water (5) with low chlorine content is sprayed, whose chlorine ion concentration is less then thirty parts per million.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Warmwalzverfahren für einen Stahl, insbesondere auf ein Warmwalzverfahren für einen Stahl, das Korrosionsnarben an dem Stahl reduzieren kann.These The invention relates to a hot rolling method for a Steel, in particular a hot rolling process for a steel, the corrosion scars can reduce to the steel.

Ein Warmwalzverfahren für einen Stahl beinhaltet üblicherweise Schritte eines Erwärmens, eines Vorwalzens, eines Fertigwalzens, eines Kühlens und eines Wickelns.One Hot rolling process for a steel usually includes Steps of heating, pre-rolling, finish rolling, cooling and winding.

Bei dem Erwärmungsschritt wird eine Stahltafel auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt, um die Stahltafel zum Ermöglichen nachfolgender Verarbeitungsschritte zu erweichen. Bei dem Vorwalzschritt wird die erwärmte Stahltafel gewalzt, um eine Dicke zu reduzieren und eine verlängerte Stahlplatte zu erzeugen. Bei dem Fertigwalzschritt wird die Stahlplatte weiter gewalzt, um einen Stahlstreifen mit einer kundenspezifischen Spezifikation zu erzeugen. Danach wird der Stahlstreifen bei dem Kühlschritt durch Sprühwasser gekühlt und wird schließlich bei dem Wickelschritt gewickelt, um eine Stahlrolle für Lagerung oder Transport zu erzeugen.at the heating step a steel panel is heated to a predetermined temperature to the steel plate to enable to soften subsequent processing steps. In the rough rolling step will the heated Rolled steel sheet to reduce thickness and an elongated steel plate to create. In the finish rolling step, the steel plate continues rolled to a steel strip with a custom specification to create. Thereafter, the steel strip becomes in the cooling step by spraying water chilled and finally will wrapped in the winding step to a steel roll for storage or to produce transport.

Im Allgemeinen variiert eine Kühltemperatur, die in einem Warmwalzvorgang eingesetzt wird, zwischen 500 und etwa 750°C. Bei einer derartigen hohen Temperatur wird ein Rückstand des Kühlwassers, der auf dem Stahlstreifen bleibt, sehr leicht vergast und so werden selten Korrosionsnarben auf dem Stahlstreifen erzeugt.in the Generally, a cooling temperature varies which is used in a hot rolling process, between 500 and about 750 ° C. at such a high temperature becomes a residue of the cooling water, which remains on the steel strip, easily gassed and become so rarely produces corrosion scars on the steel strip.

Da der Bedarf nach leichtem Gewicht und hoher Formbarkeit in der Autoindustrie ein Trend ist, wurde in den letzten Jahren häufig ein Doppel- bzw. Duplexphasenstahl mit einer Doppel- bzw. Duplexphasenmikrostruktur eingesetzt. Um gute mechanische Eigenschaften beizubehalten, wird der Doppelphasenstahl, der einem Warmwalzvorgang unterzogen wird, üblicherweise bei einer Temperatur von nicht mehr als 350°C gewickelt.There the need for light weight and high formability in the auto industry a trend has been in recent years often a double or duplex phase steel used with a double or duplex phase microstructure. Around maintain good mechanical properties, the double-phase steel, which is subjected to a hot rolling process, usually at a temperature of not more than 350 ° C wound.

Wenn jedoch der warmgewalzte Stahl, der bei einer Temperatur von nicht mehr als 350°C gewickelt wird, nachfolgenden Verarbeitungsschritten, wie z. B. Nach-Beizen, Fettschmieren usw., unterzogen wird, sind Korrosionsnarben auf den Produkten, die nach den nachfolgenden Verarbeitungsschritten erzeugt werden, zu beobachten.If However, the hot rolled steel, which does not at a temperature of more than 350 ° C is wound, subsequent processing steps, such. B. After-pickling, greasing, etc., are subjected to corrosion scars on the products following the subsequent processing steps be generated, watch.

Derartige Korrosionsnarben neigen dazu, die Ermüdungsfestigkeit und mechanische Eigenschaften herabzusetzen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefun den, dass, wenn der Doppelphasenstahl während des Warmwalzvorgangs bei der Temperatur von nicht mehr als 350°C gewickelt wird, eine Zurückweisquote von gewickelten Stahlprodukten, die nach dem Beiz- und Schmierschritt erhalten werden, üblicherweise hoch ist und bis zu 19,8% beträgt (siehe 3). Im Allgemeinen wird ein gewickeltes Stahlprodukt zurückgewiesen, wenn die Korrosionsnarben, die in demselben erzeugt werden, eine Größe von mehr als 0,5 mm aufweisen und wenn der Metallglanz des Produktes in den Korrosionsnarben nicht beobachtet werden kann.Such corrosion scars tend to reduce fatigue strength and mechanical properties. The inventors of the present invention have found that when the double-phase steel is wound at the temperature of not more than 350 ° C during the hot rolling operation, a rejection rate of wound steel products obtained after the pickling and lubricating step is usually high and up to 19.8% (see 3 ). Generally, a wound steel product is rejected if the corrosion scars produced therein are greater than 0.5 mm in size and if the metallic luster of the product can not be observed in the corrosion scars.

Durch Untersuchung der Korrosionsnarben an der Oberfläche der Stahlwickelprodukte unter Verwendung eines energiedispersiven Spektrometers (EDS), einer Elektronenstrahlmikroanalyse (EPMS; EPMS = electron probe microanalysis) und einer chemischen Analyse haben die Erfinder herausgefunden, dass eine große Menge an Chlorionen zusätzlich zu Metallelementen in den Korrosionsnarben auftauchte.By Examination of corrosion scars on the surface of steel wrapping products using an energy dispersive spectrometer (EDS), a Electron Probe Microanalysis (EPMS) and a chemical analysis, the inventors have found that a big one Amount of chlorine ions in addition to metal elements in the corrosion scars emerged.

Vermutlich resultierten die Chlorionen auf den Korrosionsnarben aus einem Rückstand des Kühlwassers, der eine große Menge der Chlorionen beinhaltet, und der durch die Wärme, die in dem Wickelschritt eingesetzt wurde, nicht verdampft wurde. Wenn der Kühlwasserrückstand nach dem Wickelschritt trocken wird, werden die Chlorionen konzentriert und bewirken Lochfraßkorrosion des Stahlwickelprodukts, was zu Korrosionsnarben in den Produkten, die nach nachfolgenden Verarbeitungsschritten, wie z. B. Nach-Beizen, Fettschmieren usw., erzeugt werden, führt.presumably The chlorine ions on the corrosion scars resulted from a residue the cooling water, the one big one Amount of chlorine ions, and by the heat, the was used in the winding step, was not evaporated. If the cooling water residue After the winding step becomes dry, the chlorine ions are concentrated and cause pitting corrosion steel wrapping product, resulting in corrosion scars in the products, after subsequent processing steps, such. B. pickling, Grease lubrication, etc., generates leads.

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse von Experimenten, die durchgeführt wurden, um Einflüsse einer Wickeltemperatur auf die Lochfraßkorrosion eines Doppelphasenstahls JSH590Y mit einem Zugfestigkeitsbereich mit einer unteren Grenze von 590 MPa zu untersuchen. Die Ergebnisse enthüllen, dass, wenn die Kühltemperatur hoch ist, die Lochfraßkorrosion abnimmt. Die Zugfestigkeit jedoch wird auf 604 MPa abgesenkt, was nahe an der unteren Grenze von 590 Mpa ist. Deshalb weist der JSH590-Stahl, der bei einer hohen Temperatur gewickelt wird, wahrscheinlich eine schlechte Zugfestigkeit auf. So ist ein Erhöhen der Wickeltemperatur durch Reduzieren der Menge an Kühlwasser, die bei dem Kühlschritt verwendet wird, untauglich, um der Anforderung des Doppelphasenstahls zu genügen. Tabelle 1 Wickeltemperatur Mechanische Eigenschaften Lochfraßkorrosionsniveau Fließgrenze (MPa) Zugfestigkeit (MPa) Dehnungsfestigkeit (%) Nicht höher als 260°C 446 648 26 Schwerwiegend 300° 425 623 28 Mittel Höher als 340°C 416 604 29 Etwas Table 1 shows the results of experiments conducted to investigate influences of a coiling temperature on the pitting corrosion of a double-phase steel JSH590Y having a tensile strength range with a lower limit of 590 MPa. The results reveal that when the cooling temperature is high, pitting corrosion decreases. However, the tensile strength is lowered to 604 MPa, which is close to the lower limit of 590 MPa. Therefore, the JSH590 steel that is wound at a high temperature is likely to have poor tensile strength. Thus, increasing the coiling temperature by reducing the amount of cooling water used in the cooling step is inapplicable to the requirement of double phase steel. Table 1 coiling temperature Mechanical properties Pitting corrosion level Yield point (MPa) Tensile strength (MPa) Tensile strength (%) Not higher than 260 ° C 446 648 26 serious 300 ° 425 623 28 medium Higher than 340 ° C 416 604 29 Something

Ein Ansatz zur Entfernung restlichen Kühlwassers besteht darin, einen Luftstrom, der auf die Oberfläche des Stahls geblasen wird, wenn der Stahl gewickelt wird, einzusetzen. Das Ergebnis jedoch ist nicht zufriedenstellend. Ein weiterer Ansatz besteht darin, die Bildung von Korrosionsnarben zu verhindern, indem die Dauer der nachfolgenden Verarbeitungsschritte, wie z. B. Nach-Beizen- und Fettschmieren-Schritte, reduziert wird. Die Ergebnisse sind dennoch nicht zufriedenstellend.One Approach to the removal of residual cooling water is one Air flow on the surface of the steel is blown when the steel is wound to insert. The result, however, is not satisfactory. Another approach is to prevent the formation of corrosion scars by: the duration of the subsequent processing steps, such. B. post-pickling and grease steps, is reduced. The results are nevertheless not satisfactory.

Deshalb besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Warmwalzverfahren für einen Stahl bereitzustellen, das Lochfraßkorrosion des Stahls reduzieren kann.Therefore It is an object of the present invention to provide a hot rolling process for a steel to provide the pitting corrosion reduce the steel.

Diese Aufgabe wird durch ein Warmwalzverfahren für einen Stahl gemäß Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by a hot rolling method for a steel according to claim 1 solved.

Entsprechend wird ein Warmwalzverfahren für einen Stahl bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Erwärmen des Stahls, Vorwalzen des erwärmten Stahls, Fertigwalzen des vorgewalzten Stahls, Kühlen des fertiggewalzten Stahls und Wickeln des gekühlten Stahls. Das Warmwalzverfahren ist durch einen Schritt eines Sprühens von Wasser mit niedrigem Chlorgehalt, das eine Chlorionenkonzentration von nicht mehr als 30 ppm (ppm = parts per million = Teile je Million Teile) aufweist, auf zumindest eine einer oberen und einer unteren Oberfläche des Stahls zwischen den Schritten des Fertigwalzens und des Wickelns gekennzeichnet.Corresponding is a hot rolling process for provided a steel, the method following steps has: heating of steel, roughing the heated Steel, finish rolling of pre-rolled steel, cooling of finish rolled steel and wrapping the chilled Steel. The hot rolling process is by a step of spraying Low chlorine water containing a chlorine ion concentration of not more than 30 ppm (ppm = parts per million) Parts), at least one of an upper and a lower surface of steel between the steps of finish rolling and winding.

Vorzugsweise wird der Schritt des Sprühens des Wasser mit niedrigem Chlorgehalt zwischen den Schritten des Kühlens und des Wickelns ausgeführt.Preferably becomes the step of spraying of low chlorine water between the steps of cooling and the winding carried out.

Vorzugsweise wird das Wasser mit niedrigem Chlorgehalt auf sowohl die obere als auch die untere Oberfläche des Stahls gesprüht.Preferably the water with low chlorine content will be on both the upper and also the lower surface sprayed the steel.

Durch das Sprühen von Wasser mit einer Chlorionenkonzentration von nicht mehr als 30 ppm auf den fertiggewalzten Stahl oder den gekühlten Stahl kann die Konzentration der Chlorionen stark reduziert oder beseitigt werden und so kann das Problem der Lochfraßkorrosion wirksam reduziert werden. Wenn die Chlorionenkonzentration höher als 30 ppm ist, kann der Effekt der Chlorbeseitigung nicht erzielt werden.By the spraying of water with a chloride ion concentration of not more than 30 ppm on the finish rolled steel or the cooled steel can greatly reduce or eliminate the concentration of chlorine ions and so can the problem of pitting corrosion effectively reduced become. If the chlorine ion concentration is higher than 30 ppm, the Effect of chlorine elimination can not be achieved.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich werden. Es zeigen:Further Features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings become apparent. Show it:

1 ein schematisches Diagramm zum Darstellen der Schritte zwischen dem Fertigwalzen und dem Sprühen des Wassers mit niedrigem Chlorgehalt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 FIG. 12 is a schematic diagram showing the steps between finish rolling and spraying of the low chlorine water according to the first embodiment of the present invention; FIG.

2 ein schematisches Diagramm zum Darstellen der Schritte zwischen dem Fertigwalzen und dem Sprühen des Wassers mit niedrigem Chlorgehalt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 2 Fig. 12 is a schematic diagram showing the steps between finish rolling and spraying of the low chlorine water according to the second embodiment of the present invention; and

3 ein Diagramm, das die Zurückweisquoten der Produkte, die im Stand der Technik erzeugt werden und gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, zeigt. 3 a diagram showing the rejection rates of the products generated in the prior art and generated according to the embodiments of the present invention.

Ein Warmwalzverfahren für einen Doppel- bzw. Duplexphasenstahl, der eine Doppel- bzw. Duplexphasenmikrostruktur aufweist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst Schritte eines Erwärmens, eines Vorwalzens, eines Fertigwalzens, eines Kühlens, eines Sprühens von Wasser und eines Wickelns.A hot rolling process for a double or duplex phase steel having a double or duplex phase According to the first embodiment of the present invention includes steps of heating, pre-rolling, finish rolling, cooling, spraying water and a winding.

Bei dem Schritt des Erwärmens wird eine Stahltafel (nicht gezeigt) auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt, um die Stahltafel zum Ermöglichen nachfolgender Erzeugungsschritte zu erweichen.at the step of heating a steel panel (not shown) is heated to a predetermined temperature to the steel plate to enable to soften subsequent production steps.

Bei dem Schritt des Vorwalzens wird die erwärmte Stahltafel gewalzt, um eine Dicke zu reduzieren und eine verlängerte Stahlplatte 3 zu erzeugen (siehe 1).In the pre-rolling step, the heated steel sheet is rolled to reduce a thickness and an elongated steel plate 3 to produce (see 1 ).

Unter Bezugnahme auf 1 wird bei dem Schritt des Fertigwalzens die Stahlplatte 3 weiter gewalzt, um unter Verwendung von Fertigwalzwalzen 231 einen Stahlstreifen 31 mit einer vorbestimmten Spezifikation zu erzeugen.With reference to 1 At the step of finish rolling, the steel plate becomes 3 further rolled to using roll finishing rollers 231 a steel strip 31 to produce with a predetermined specification.

Bei dem Schritt des Kühlens läuft der Stahlstreifen 31 durch eine Verbundkühlvorrichtung 241, die eine große Menge an Kühlwasser 4 auf eine obere Oberfläche des Stahlstreifens 31 sprüht, um die Oberflächentemperatur des Stahlstreifens 31 auf eine Temperatur zu reduzieren, die nahe an der Kühltemperatur bei dem Schritt des Kühlens ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Kühltemperatur 200°C. Das Kühlwasser 4 beinhaltet eine Chlorionenkonzentration, die zwischen 150 und 300 ppm variiert.At the step of cooling, the steel strip runs 31 through a composite cooling device 241 containing a large amount of cooling water 4 on an upper surface of the steel strip 31 sprays to the surface temperature of the steel strip 31 to reduce to a temperature which is close to the cooling temperature in the step of cooling. In this embodiment, the cooling temperature is 200 ° C. The cooling water 4 contains a chlorine ion concentration that varies between 150 and 300 ppm.

Bei dem Schritt des Sprühens von Wasser wird Wasser 5 mit niedrigem Chlorgehalt, das eine Chlorionenkonzentration von 30 ppm aufweist, von einer oberen Sprühvorrichtung 251 auf die obere Oberfläche des Stahlstreifens 31 gesprüht. Entsprechend können die Chlorionen in dem restlichen Kühlwasser 4, das auf dem Stahlstreifen 31 bleibt, durch das Wasser 5 mit niedrigem Chlorgehalt verdünnt werden.The step of spraying water becomes water 5 low chlorine content having a chlorine ion concentration of 30 ppm from an upper spray device 251 on the upper surface of the steel strip 31 sprayed. Accordingly, the chlorine ions in the remaining cooling water 4 that on the steel strip 31 stays, through the water 5 be diluted with low chlorine content.

Nach diesem Schritt wird die Oberflächentemperatur des Stahlstreifens 31 bei der Kühltemperatur beibehalten. Bei dem Schritt des Kühlens wird der Stahlstreifen 31 gewickelt, um eine Stahlrolle 6 zu erzeugen.After this step, the surface temperature of the steel strip becomes 31 maintained at the cooling temperature. At the step of cooling, the steel strip 31 wrapped around a steel roll 6 to create.

2 stellt die Schritte zwischen dem Fertigwalzen und dem Sprühen von Wasser gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch, dass bei dem Schritt des Sprühens von Wasser das Wasser 5 mit niedrigem Chlorgehalt von einer oberen und einer unteren Sprühvorrichtung 251, 252 und auf die obere und die untere Oberfläche des Stahlstreifens 31 gesprüht wird. 2 FIG. 12 illustrates the steps between finish-rolling and spraying water according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment only in that in the step of spraying water, the water 5 with low chlorine content from an upper and a lower spray device 251 . 252 and on the top and bottom surfaces of the steel strip 31 is sprayed.

Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Chlorionen in dem restlichen Kühlwasser 4, das auf sowohl der oberen als auch der unteren Oberfläche des Stahlstreifens 31 bleibt, durch das Wasser 5 mit niedrigem Chlorgehalt verdünnt werden.In this embodiment, the chlorine ions in the remaining cooling water 4 On both the upper and the lower surface of the steel strip 31 stays, through the water 5 be diluted with low chlorine content.

Unter Bezugnahme auf 3 beträgt die Zurückweisquote der Stahlrolle bei dem ersten Ausführungsbeispiel 4,41% und die Zurückweisquote der Stahlrolle bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beträgt Null. Verglichen mit der Zurückweisquote von 19,8% der Stahlrolle, die durch das herkömmliche Warmwalzverfahren hergestellt wird, das nicht das Wasser mit niedrigem Chlorgehalt verwendet (Vergleichsbeispiel), ist der Schritt des Sprühens des Wassers 5 mit niedrigem Chlorgehalt bei dem Warmwalzverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wirksam zum Reduzieren von Lochfraßkorrosion des Stahls. Deshalb können die Herstellungskosten für die Stahlrolle, die die Doppelphasenmikrostruktur aufweist, durch ein Verwenden des Warmwalzverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert werden.With reference to 3 For example, in the first embodiment, the rejection rate of the steel roll is 4.41%, and the rejection rate of the steel roll in the second embodiment is zero. Compared to the reject rate of 19.8% of the steel roll produced by the conventional hot rolling method which does not use the low chlorine water (Comparative Example), the step of spraying the water 5 low chlorine content in the hot rolling process according to the present invention is effective for reducing pitting corrosion of the steel. Therefore, the manufacturing cost of the steel roll having the double-phase microstructure can be reduced by using the hot rolling method according to the present invention.

Claims (4)

Warmwalzverfahren für einen Stahl, das folgende Schritte aufweist: Erwärmen des Stahls, Vorwalzen des erwärmten Stahls, Fertigwalzen des vorgewalzten Stahls (3), Kühlen des fertiggewalzten Stahls (31) und Wickeln des gekühlten Stahls (31), dadurch gekennzeichnet, dass das Warmwalzverfahren ferner einen Schritt eines Sprühens von Wasser (5) mit niedrigem Chlorgehalt, das eine Chlorionenkonzentration von nicht mehr als 30 ppm aufweist, auf zumindest eine einer oberen und einer unteren Oberfläche des Stahls (31) zwischen den Schritten des Fertigwalzens und des Wickelns aufweist.Hot rolling process for a steel, comprising the steps of: heating the steel, roughing the heated steel, finish rolling the rough rolled steel ( 3 ), Cooling the finish rolled steel ( 31 ) and winding the cooled steel ( 31 characterized in that the hot rolling process further comprises a step of spraying water ( 5 ) having a low chlorine content, which has a chlorine ion concentration of not more than 30 ppm, on at least one of an upper and a lower surface of the steel ( 31 ) between the steps of finish rolling and winding. Warmwalzverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des Sprühens des Wassers (5) mit niedrigem Chlorgehalt zwischen den Schritten des Kühlens und des Wickelns ausgeführt wird.Hot rolling method according to claim 1, wherein the step of spraying the water ( 5 ) is performed with low chlorine content between the steps of cooling and winding. Warmwalzverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das Wasser (5) mit niedrigem Chlorgehalt auf sowohl die obere als auch die untere Oberfläche des Stahls (31) gesprüht wird.Hot rolling method according to claim 1 or 2, wherein the water ( 5 ) with low chlorine content both the upper and the lower surface of the steel ( 31 ) is sprayed. Warmwalzverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Schritt des Wickelns bei einer Temperatur von nicht mehr als 350°C ausgeführt wird.Hot rolling method according to one of claims 1 to 3, wherein the step of winding at a temperature of not more than 350 ° C accomplished becomes.
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