热轧板表面抗剥落性氧化铁皮结构及其控制工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热乳板表面抗剥落性氧化铁皮结构及其控制工艺，提供了有效控制热 连乳钢板表层氧化铁皮厚度与结构的控制方法。属于热乳薄板乳制技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着汽车行业、机械加工行业等的不断发展，其对钢铁材料的要求也越来越高。在 保证良好综合机械性能的同时，要求热乳钢板也要具有优良的表面质量，这是因为钢铁下 游生产企业考虑到生产成本和加工工序的需要，在对热乳钢板冷加工前不进行酸洗等表面 处理，而是在冷加工后进行相应的表面质量处理，因此冷加工过程中热乳板表面氧化铁皮 脱落程度将会影响到钢板的加工质量，同时严重的氧化铁皮剥落会损伤冷成型相关的设备 仪器。
[0003] 冷加工成型前热乳卷板不同的铁皮结构和铁皮厚度将导致卷板表面质量存在差 异化的铁皮脱落程度。严重的铁皮脱落会造成"黑灰"落入到自动化生产设备和仪器中，尤 其是敏感型的检测设备和仪器中，造成误检和错判，最终影响自动化生产的顺利进行。比如 商用车所用高强汽车大梁钢在辊压线生产时，由于辊压线设备的自动化程度较高，严重的 铁皮脱落便会造成设备在生产过程中"腻死"。
[0004] 另外，严重的铁皮脱落会造成"铁灰"随板料加工运送过程中发生聚集，形成"灰 ±夬"，由于氧化铁皮的硬度较高，受压力作用会导致钢板表面产生"凹坑"或"麻点"。车轮企 业对上述问题是不可容忍的，因为这不仅会影响车轮烘烤涂漆后的外观，也影响到车轮的 疲劳寿命。
[0005] 严重的氧化铁皮脱落会增加模具与板料之间的摩擦，进而造成模具的损伤，降低 模具使用寿命，提高生产成本。另外，脱落严重的氧化铁皮粉末会污染环境，对现场作业人 员的人身健康造成不良影响。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种抗剥落性氧化铁皮结构及其控制工艺，解决了终端用 户在自动化产线、冲压机组上等进行热乳钢板冲压成型或辊压成型等冷成型过程中氧化铁 皮易于剥落的问题。
[0007] 本发明通过控制热乳板表面质量，尤其是通过工艺控制获得本发明要求的热乳板 表面氧化铁皮厚度与结构，从而达到减少钢板表面氧化铁皮脱落程度，满足用户使用要求。
[0008] 热乳板表面抗剥落性氧化铁皮结构由Fe3〇4、FeO和Fe2O3构成，并且氧化铁皮结构 中Fe 3O4的重量含量控制在45%~68%，Fe0的重量含量控制在23%~42%，Fe2〇3的重量含量控制 在8%~15%，热乳板表面氧化铁皮厚度为5.2~11.8um。
[0009] 抗剥落性氧化铁皮结构控制工艺包括以下控制工艺： 冶炼钢水并连铸成板坯，其化学成分按照重量百分比Si 0.02~0.2wt%，C< 0.14 wt %， Mn < 2·0wt%、P < 0·02wt%、S〈0·010wt%、Nb < 0·06wt%、Ti为0·01~0·12wt %、Mo < 0·35wt %、 Cr<0.60wt %、Alt为0.02~0.06wt %，余量为Fe。
[0010] 板坯加热温度控制在1150~1240°C，加热时间为2.8~4.5小时；除鳞系统压力控 制在16MPa以上，采用双排除鳞工艺;RT2温度控制在940-1080°C之间，终乳温度控制在860-920 °C，卷取温度控制在570-650 °C。
[0011] 本发明采用低Si的成分设计，减少钢坯加热过程中氧化铁皮层和基体之间形成 Fe2SiO4的量，在粗乳阶段采用双排多道次高压水除鳞，彻底去除表层氧化铁皮，避免带钢表 面红色氧化铁皮缺陷。
[0012] 本发明采用高温快乳、适中温度卷取的工艺思路。精乳阶段采用高温快乳的思路， 在精乳后获得薄而完整的氧化铁皮;层流冷却段采用前段稀疏冷却的层冷模式，一组4排集 管水开启方式为间隔式开启，可以为Ι+ΠΙ，但可以不等同于Ι+ΠΙ方式的间隔式开启方式， 保证整卷氧化铁皮控制的均匀性。采取高温快乳和适中卷取温度可以保证精乳后带钢表层 氧化铁皮避开FeO向Fe 3Ck共析反应区，减少FeO的完全转化，相比一般工艺，可获得厚度较 薄，Fe3Ck占比相对较低，FeO占比相对较高的表面铁皮质量，有利于减少热乳冷成型钢表面 氧化铁皮剥落量。机架间冷却水的开启数量是保证快乳的条件之一，其目的是控制氧化铁 皮厚度，机架间冷却水开启数量较多可以防止或减少氧化铁皮在精乳区域以及精乳和层流 冷却段之间区域的快速生成。
[0013]对氧化铁皮结构采用扫描电镜（SEM)和X射线衍射(XRD)进行检测，其中氧化铁皮 截面形貌和氧化铁皮厚度采用SEM背散射进行观察和检测，氧化铁皮物相结构采用X射线衍 射进行检测。
【附图说明】
[0014] 附图1是热乳板表面抗剥落性氧化铁皮厚度检测结果。
【具体实施方式】
[0015] 实施示例1 冶炼钢水并连铸成板坯，其化学成分按照重量百分比Si 0.14wt%，C0.09wt %， Mnl · 55wt%、P0 · 015wt%、S0 · 006wt%、Nb0 · 055wt%、Ti为0 · 015wt%、Alt为0 · 032wt%，余量为Fe。 板坯厚度230mm，将板坯加热1238°C，加热时间为3.5小时，然后出炉进行高压水除鳞，采用 双排除鳞，除鳞水压力ISMPa，除鳞后进行粗乳，粗乳出口温度1043 °C，中间坯厚度32mm，终 乳温度872°C，精乳时末机架乳制速度为7.8m/s，精乳后进入层流冷却台，层流冷却模式为 前段稀疏式冷却，即一组4排集管水开启方式为Ι+ΠΙ间隔式开启冷却控制方式，卷取温度 为644°C，热乳卷板厚度4. Omm，热乳卷板宽度1350mm，卷取后打捆放置空冷至室温，最后获 得热乳卷板表面氧化铁皮平均厚度为7.8微米，热乳板氧化铁皮主要由Fe 3〇4、FeO和Fe2O3构 成，其余为Fe，并且氧化铁皮主要构成中FeO重量含量为38%，Fe 3Ck重量含量为49%，Fe2O3重 量含量为13%〇
[0016] 实施示例2 冶炼钢水并连铸成板坯，其化学成分按照重量百分比S i 0 . 12 w t %，C 0.0 9 w t %， Mnl · 35wt%、P0 · 01 lwt%、SO · 003wt%、Nb0 · 045wt%、Ti为0 · 025wt %、Alt为0 · 042wt%，余量为 Fe。板坯厚度230mm，将板坯加热1215°C，加热时间为3.8小时，然后出炉进行高压水除鳞，采 用双排除鳞，除鳞水压力18MPa，除鳞后进行粗乳，粗乳出口温度1020°C，中间坯厚度38mm， 终乳温度896°C，精乳过程中机架间冷却水开启组数为4，精乳时末机架乳制速度为6.2m/s， 卷取温度为624°C，热乳卷板厚度7.8mm，热乳卷板宽度1550mm，卷取后打捆放置空冷至室 温，最后获得热乳卷板表面氧化铁皮平均厚度为8.3微米，热乳板氧化铁皮主要由Fe 3〇4、FeO 和Fe2O3构成，其余为Fe，并且氧化铁皮主要构成中FeO重量含量为31%，Fe3〇4重量含量为 58%，Fe 2O3重量含量为11%。
[0017] 实施示例3 冶炼钢水并连铸成板坯，其化学成分按照重量百分比Si 0.07Wt%，C0.07wt %， 1111.75￥七％、卩0.012￥七％、50.002￥七％、恥0.045￥七％、1^为0.1(^七％、]\1〇0.25￥七％、00.3(