一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法与流程

文档序号:11510746阅读:521来源:国知局

本发明涉及轧钢技术领域,尤其涉及方法一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法。



背景技术:

冷轧高强钢是汽车轻量化进程中的重要支撑材料,得到了广泛应用。冷轧高强钢的一般生产流程为:将板坯进行加热,再经过粗轧、精轧获得热轧板,然后将热轧板进行冷却,冷却后卷取成热轧卷;然后将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷;再将所述冷硬卷经过热处理,然后平整,最后卷取成成品。冷轧硅锰双相钢是含有较多硅锰元素的双相钢,通常抗拉强度超过450mpa,微观组织由铁素体基体以及分布在铁素体基体上的马氏体岛组成,具有抗拉强度高、屈服强度低、延伸率较好等特点,是常见的冷轧高强钢。

在实际生产中,冷轧硅锰双相钢表面常常出现表面麻点缺陷。这种表面麻点尺寸在500微米以上,肉眼可见,属于氧化物类缺陷。现有技术中通常采用以下几种方法来控制上述表面麻点缺陷,改变钢种合金元素含量和改变热轧工艺流程。

本发明人在实施本发明的过程中发现,现有技术中采用的方法中,改变合金元素含量对钢种的强度以及塑性都有较大影响,往往难以施行。而改变热轧工艺虽然可以在一定程度上抑制热轧过程的氧化物类麻点缺陷的形成,但是由于该产品还要经过冷轧热等工序,在后期又容易形成麻点缺陷。

由此可知,现有技术中控制麻点缺陷的方法存在控制效果不佳的技术问题。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法,用以改善现有技术中控制麻点缺陷的方法存在控制效果不佳的技术问题。

本申请实施例提供了一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法,所述冷轧硅锰双相钢的生产流程依次为板坯加热、粗轧、精轧、冷却、冷轧、热处理和卷取,包括:

获取所述冷轧后的冷硬卷的硅元素含量和锰元素含量;

在所述热处理过程中控制气氛中的氢气的体积百分比为2~10%;

并且根据所述硅元素含量和所述锰元素含量,控制所述气氛的露点温度。

可选地,所述根据所述硅含量和锰含量,控制所述气氛的露点温度,包括:

根据所述硅元素含量,确定所述露点温度的下限值;

根据所述锰元素含量,确定所述露点温度的上限值。

可选地,所述根据所述硅含量,确定所述露点温度的下限值,具体为:

所述露点温度下限值为-30-14*ln([si]),其中,[si]是所述冷硬卷中的硅元素的质量百分数。

可选地,所述根据所述锰含量,确定所述露点温度的下限值,具体为:

所述露点温度下限值为8.9-23.4*ln([mn]),其中,[mn]是所述冷硬卷中的锰元素的质量百分数。

可选地,还包括:控制所述冷轧硅锰双向钢的硅元素质量百分比为1.0%~0.1%,锰元素质量百分比为0.8%~2.0%。

可选地,所述冷轧硅锰双向钢的硅元素质量百分比为0.1%~0.5%,锰元素质量百分比为1.0%~1.5%。

可选地,所述板坯加热后进行低温出炉,控制出炉温度为1160℃-1200℃。

可选地,所述精轧中,控制精轧入口温度为950℃-1000℃,控制终轧温度为830℃-930℃。

可选地,所述卷取中,控制卷取温度为500℃-720℃。

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:

本申请实施例提供的一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法,在热处理过程中,控制气氛中的氢气的体积百分比为2~10%,可以有效控制表面合金元素形成氧化物,并根据冷硬卷中的硅含量和锰含量,控制所述气氛的露点温度范围,从而抑制了硅和锰元素在表面的同时富集,减少了氧化物的形成,有效地控制了冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的产生。改善了现有技术中控制麻点缺陷的方法存在控制效果不佳的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1本发明一种较优实施例中冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法的流程图;

具体实施方式

本发明实施例提供一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法,用以改善现有技术中控制麻点缺陷的方法存在控制效果不佳的技术问题。

为了解决上述现有技术存在的技术问题,本申请实施例提供的技术方案的总体思路如下:

一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法,所述冷轧硅锰双相钢的生产流程依次为板坯加热、粗轧、精轧、冷却、冷轧、热处理和卷取,上述控制方法包括:获取所述冷轧后的冷硬卷的硅元素含量和锰元素含量;在所述热处理过程中控制气氛中的氢气的体积百分比为2~10%;并且根据所述硅元素含量和所述锰元素含量,控制所述气氛的露点温度。

现有技术中通过改变热轧工艺来抑制热轧过程的氧化物类麻点缺陷形成,但是在热轧的后续工艺中又容易形成麻点缺陷,存在麻点缺陷控制效果不佳的技术问题。本申请实施例通过上述方法,在热处理过程中,控制气氛中的氢气的体积百分比为2~10%,可以有效控制表面合金元素形成氧化物,并根据冷硬卷中的硅含量和锰含量,控制所述气氛的露点温度范围,从而抑制了硅和锰元素在表面的同时富集,减少了氧化物的形成,有效地控制了冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的产生。改善了现有技术中控制麻点缺陷的方法存在控制效果不佳的技术问题。

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的说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明,而不是对本发明技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在本实施例中,提供了一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法,所述冷轧硅锰双相钢的生产流程依次为板坯加热、粗轧、精轧、冷却、冷轧、热处理和卷取,请参见图1,上述方法包括:

步骤110:获取所述冷轧后的冷硬卷的硅元素含量和锰元素含量;

步骤120:在所述热处理过程中控制气氛中的氢气的体积百分比为2~10%;

步骤130:并且根据所述硅元素含量和所述锰元素含量,控制所述气氛的露点温度。

需要说明的是,上述步骤120和步骤130的顺序不分先后,可以先执行步骤120,也可以先执行步骤130,也可以同时执行步骤120和步骤130。此外,在冷轧硅锰双相钢的生产过程中,由于硅、锰元素的变化是微小的,几乎可以忽略不计,因此在本申请的提供的冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法中,硅、锰元素的含量是不变的,例如冷硬卷中与最终的冷轧硅锰双相钢,硅元素和锰元素的含量都是相同的。

本发明申请人在长期的实践中发现,热处理时的气氛对冷轧硅锰双相钢的表面氧化物形成有重要影响,尤其是硅、锰的元素氧化物的形成。在冷轧硅锰双相钢中,锰与硅之间有复杂的化合反应,表现为冷轧硅锰双相钢在热过程中尤其容易出现表面的氧化物类缺陷,这种缺陷可能是硅或锰的单一氧化物,也可能是硅和锰的复合氧化物。带钢表面的氧化物在热处理过程中又会与热处理炉中的接触辊发生反应,在接触辊表面形成硬质点,硬质点又反过来复制到带钢表面形成麻点缺陷。因此,为了控制冷轧硅锰双相钢表面合金元素形成氧化物,本申请实施例在所述热处理过程中控制气氛中的氢气的含量,实验表明,热处理时的氢含量如果太低,冷轧高强钢表面会不可避免出现氧化物。但是如果氢含量太高,则容易出现吸氢脆性问题,对性能不利,因此,氢气的体积百分比为2~10%。

通过实施发现,采用控制气氛中氢气的体积比仍然无法完全消除热处理时的表面氧化物,因此,本申请实施例在上述基础上,进一步采用获得元素富集深度较浅、硬度较低的氧化物的方法来控制冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的生成,通过比较硅和锰的不同氧化物性质,我们发现硅和锰的单一氧化物的硬度都小于硅锰复合氧化物,而硅锰复合氧化物的形成的必要条件是硅和锰同时在表面富集。为了抑制硅和锰元素的浅表层富集,需要适当控制热处理过程中气氛的露点温度,因此本申请中根据所述硅元素含量和所述锰元素含量,控制所述气氛的露点温度。

通过本申请实施例提供的冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法,有效地控制了冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的产生。改善了现有技术中控制麻点缺陷的方法存在控制效果不佳的技术问题。

在上述实施例中,根据所述硅含量和锰含量,控制所述气氛的露点温度,具体包括:

根据所述硅元素含量,确定所述露点温度的下限值;

根据所述锰元素含量,确定所述露点温度的上限值。

具体来说,上述技术方案的原理如下:为了抑制硅和锰元素的浅表层富集,可以适当提高热处理过程中气氛的露点温度。这是因为露点温度适当提高之后,浅表层富集的硅元素转而向次浅表层富集,从而减少了硅和锰元素在表面的同时富集,有利于减少氧化物缺陷。实验表明,在本发明所涉及的冷轧硅锰双相钢的成分范围内时,露点温度下限主要由硅元素含量决定,露点温度下限主要由硅元素含量决定。

在上述实施例中,所述根据所述硅含量,确定所述露点温度的下限值,具体为:

所述露点温度下限值为-30-14*ln([si]),其中,[si]是所述冷硬卷中的硅元素的质量百分数。所述根据所述锰含量,确定所述露点温度的下限值,具体为:

所述露点温度下限值为8.9-23.4*ln([mn]),其中,[mn]是所述冷硬卷中的锰元素的质量百分数。

申请人通过实验发现,硅元素含量越高,所需的热处理时气氛的露点温度越低,硅元素含量越高,所需的热处理时气氛的露点温度越低,但是露点温度并非越高越好。露点温度太高,会造成锰在表面大量富集并形成锰的氧化物,而锰的大量富集和氧化虽然有利于抑制麻点缺陷,但是一方面会造成浅表层之下的次浅表层严重贫锰,对性能有恶化效果,另一方面则是会造成表面严重发黄的缺陷。锰含量越高,容许的露点温度上限越低,因此,在本申请实施例中,露点温度下限=-30-14*ln([si]),露点温度上限=8.9-23.4*ln([mn])。

作为一种可选实施例,上述方法还包括:控制所述冷轧硅锰双向钢的硅元素质量百分比为1.0%~0.1%,锰元素质量百分比为0.8%~2.0%。

具体原理如下:如果钢中的硅含量太低,则难以在热处理时形成马氏体岛,无法达到所需的抗拉强度。如果硅含量太高,一方面会在热轧时形成表面红鳞缺陷,造成表面质量严重下降,另一方面则容易在热处理时在表面形成致密氧化膜,不利于后续涂装等表面处理。如果锰含量太低,难以达到固溶强化的效果,也不利于马氏体的形成。如果锰含量太高,则对炼钢造成极大的困难,而且在热轧过程中容易出现带状偏析,极大降低延伸率,并且在热处理过程中会出现难以抑制的复合偏析,形成典型的复合氧化物类缺陷。因此需要适当控制冷轧硅锰双向钢的硅元素和锰元素的质量百分比。

作为优选,所述冷轧硅锰双向钢的硅元素质量百分比为0.1%~0.5%,锰元素质量百分比为1.0%~1.5%。

上述通过对热处理工艺的优化和控制冷轧硅锰双向钢的硅元素和锰元素的质量百分比来控制冷轧硅锰双向钢表面麻点缺陷,还可以从控制出炉温度、热轧工艺等方面来对表面麻点缺陷进行控制。

可选地,所述板坯加热后进行低温出炉,控制出炉温度为1160℃-1200℃。

可选地,所述精轧中,控制精轧入口温度为950℃-1000℃,控制终轧温度为830℃-930℃。

可选地,所述卷取中,控制卷取温度为500℃-720℃。

上述通过控制出炉温度、精轧温度和卷取温度的方法,降低了产线的温度,有利于抑制氧化物的生成,从而减少麻点缺陷的产生。

下面通过具体的实施例、对比例及其实验数据对本发明的技术方案和效果进行详细介绍:

表1是本发明实施例和对比例的实验数据,其中麻点密度是指单位面积上的麻点数目,采用目视法进行评价,颜色是样品处理后的表面颜色,采用目视法进行评价。从表1结果可以看出,采用本发明的方法,可以将冷轧硅锰双相钢表面的麻点密度控制在30个/m2以下,大大减少了麻点缺陷的产生,实现了较优的控制效果。

表1

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:

本申请实施例提供的一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法,在热处理过程中,控制气氛中的氢气的体积百分比为2~10%,可以有效控制表面合金元素形成氧化物,并根据冷硬卷中的硅含量和锰含量,控制所述气氛的露点温度范围,从而抑制了硅和锰元素在表面的同时富集,减少了氧化物的形成,有效地控制了冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的产生。改善了现有技术中控制麻点缺陷的方法存在控制效果不佳的技术问题。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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