一种高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的控制方法与流程

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的控制方法。

背景技术：

铁素体贝氏体高扩孔钢是目前汽车底盘使用量较大的酸洗产品之一。本类产品的热轧带钢表面氧化铁皮质量特性，直接影响到客户的使用，已经成为生产高表面质量热轧酸洗产品的瓶颈。

良好的酸洗板表面质量直接取决于热卷带钢表面的氧化铁皮质量。而带钢在热轧过程中形成的氧化铁皮可分为三种：在加热炉内形成的初生氧化铁皮；在精轧前形成的二次氧化铁皮；精轧及其后续冷却过程中形成的三次氧化铁皮。典型的氧化铁皮结构由最外层较薄的fe2o3层、中间fe3o4层和靠近基体侧的feo层组成。目前，尚缺乏一种专门针对高扩孔钢氧化铁皮缺陷的有效控制手段。

技术实现要素：

本发明提供一种高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的控制方法，解决现有技术中缺少针对铁素体贝氏体高扩孔钢的氧化铁皮缺陷控制手段的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的控制方法，包括：

板坯出炉温度应控制在1270～1290℃；

热卷在酸洗前进行拉矫预破鳞除鳞，拉矫延伸率控制在0.6～1.0％，破鳞辊插入量应控制在8～20mm；

其中，适用钢种为580mpa及以上级别的高扩孔钢，按照质量百分比，成分控制为，c：0.05～0.25％，si：0.2～0.5％，mn：0.5～2.3％，p≤0.05％，s≤0.01％，nb：0.01～0.11％，mo≥0.1％，ti≥0.02％。

进一步地，si含量为0.4％。

进一步地，si含量为0.5％，板坯出炉温度应控制在1270℃。

进一步地，si含量为0.5％，延伸率控制在0.7％，破鳞辊插入量应控制在12mm。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的控制方法，针对580mpa级及以上，通过组分控制，酸洗前预除磷破磷工艺，以及轧制工艺参数：出炉温度，拉矫延伸率以及破鳞辊插入量控制，共同实现氧化铁皮的控制，实现高效的控制操效果。

附图说明

图1为本发明提供的实施例1的热卷氧化铁皮状态示意图；

图2为本发明提供的实施例1的对比例的热卷氧化铁皮状态示意图；

图3为本发明提供的实施例2的热卷的带头氧化铁皮状态示意图；

图4为本发明提供的实施例2的热卷的带中氧化铁皮状态示意图；

图5为本发明提供的实施例2的热卷的带尾氧化铁皮状态示意图；

图6为本发明提供的实施例2的对比例的热卷的带头氧化铁皮状态示意图；

图7为本发明提供的实施例2的对比例的热卷的带中氧化铁皮状态示意图；

图8为本发明提供的实施例2的对比例的热卷的带尾氧化铁皮状态示意图；

图9为本发明提供的实施例3的热卷表面氧化铁皮状态示意图；

图10为本发明提供的实施例3的热卷的截面氧化铁皮状态示意图；

图11本发明提供的实施例3的对比例的热卷的表面氧化铁皮状态示意图；

图12为本发明提供的本发明提供的实施例3的对比例的热卷的截面氧化铁皮状态示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的控制方法，解决现有技术中缺少针对铁素体贝氏体高扩孔钢的氧化铁皮缺陷控制手段的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的控制方法，包括：

板坯出炉温度应控制在1270～1290℃；

热卷在酸洗前进行拉矫预破鳞除鳞，拉矫延伸率控制在0.6～1.0％，破鳞辊插入量应控制在8～20mm；

其中，适用钢种为580mpa及以上级别的高扩孔钢，按照质量百分比，成分控制为，c：0.05～0.25％，si：0.2～0.5％，mn：0.5～2.3％，p≤0.05％，s≤0.01％，nb：0.01～0.11％，mo≥0.1％，ti≥0.02％。

下面将具体说明。

组分控制方面。

si作为高扩孔钢种重要的元素，不仅能够改善产品的工艺性能，有利于保持强度、塑性等性能的稳定性和重现性，也能提高碳的活度，加速先共析铁素体的形成，使未转变的奥氏体进一步富碳，从而提高了钢材的淬透性，更易获得所需要的双相组织，对于保证高扩孔钢种的性能意义重大。

但同时，高温氧化时由于si为选择性氧化，在方铁石feo与基体界面上形成铁橄榄石2feo/sio2，因为铁橄榄石相熔点低约为1170℃，形成熔融状态后便会以楔形侵入鳞与基体中，因而形成了错综复杂的特殊结构的鳞层。因而，必须综合考虑使用性能和表面质量来确定si含量。

经过大量产线验证，si含量应控制在0.2～0.5％。

工艺控制方面

造成高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的主要原因是在加热炉阶段形成了铁橄榄石2feo/sio2，增强了氧化铁皮和基体的粘附力，造成高压水除鳞困难。申请人发现：板坯出加热炉后表面严重氧化铁皮的面积随着出炉温度的升高，呈现出先升高再降低的趋势；同时考虑到加热温度对性能的影响，以及对热轧稳定性的影响，板坯出炉温度应控制在1270～1290℃。

拉矫过程中涉及到的工艺参数包括开卷张力、拉矫张力、卷取张力、延伸率和两个破鳞辊的插入深度。其中延伸率和两个破鳞辊的插入深度对氧化铁皮的破碎最为重要。考虑到，带材经过矫直单元时，受到拉伸应力和弯曲应力的双重作用，当二力之和大于材料的屈服强度时，材料才会发生塑性延伸变形，达到矫直和破鳞的效果。

延伸率和插入量的设定要根据不同材质以及规格而定，经过大量产线实验验证，针对580mpa及以上级别的高扩孔钢，延伸率控制在0.6-1.0％，1#、2#破鳞辊插入量应控制在8-20mm，可以在常规设备能力条件下，以及保证板形和性能的情况下，起到最好的破鳞效果。

下面将通过三个实施例及其对比例，加以说明。

实施例一

以高扩孔钢580he，规格3mm*1200mm的带材为例。

以si含量0.4％以及对比例中0.8％，采用相同的热轧工艺生产，对比热卷力学性能情况，如表1所示。

表10.4％和0.8％si含量热卷力学性能

可见0.4％si含量的强度略低，但两种si含量均能满足要求。

参见图1和图2，分别为0.4％si含量580he热卷氧化铁皮情况，对比例中，0.8％si含量580he热卷氧化铁皮情况。

实施例中，0.4％si含量氧化铁皮厚度较薄，为8～12μm，并且氧化铁皮界面较为平直。

对比例中，0.8％si含量氧化铁皮厚度较厚，为11～17μm，并且氧化铁皮界面呈明显的犬牙交错状。

实施例二：

以高扩孔钢780he，规格2mm*1200mm，si含量0.5％的板坯为例进行对比试验。

分别控制出炉温度为对比例中的1220℃和本申请实施例中的1270℃。

参见图3、图4和图5，通过百事泰表检系统对比热卷表面形貌，1220℃低温出炉情况下，热卷通卷都有严重的氧化铁皮缺陷。

参见图6、图7和图8，将出炉温度提高到1270℃后，严重氧化铁皮的面积大幅度减少。

实施例三：

以高扩孔钢780he，规格2mm*1200mm，si含量0.5％的板坯为例，采用相同的钢种成分和热轧工艺，进行对比试验。

本申请实施例，热卷在酸洗前进行拉矫预破鳞除鳞，拉矫延伸率控制在0.7％，破鳞辊插入量应控制在12mm。

对比例中，采用常规的除磷工艺，拉矫延伸率控制在0.4％，破鳞辊插入量应控制在6mm。

参见图9和图10，本实施例的工艺和参数方案中，表面氧化铁皮出现了更为明显的破碎，这有利于后续酸洗的去除。

参见图11和12，相对的，对比例中，氧化铁皮相对稳固。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的高扩孔钢表面氧化铁皮缺陷的控制方法，针对580mpa级及以上，通过组分控制，酸洗前预除磷破磷工艺，以及轧制工艺参数：出炉温度，拉矫延伸率以及破鳞辊插入量控制，共同实现氧化铁皮的控制，实现高效的控制操效果。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。