一种罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮控制方法及钢带

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮控制方法，还涉及一种罩退冲压用钢带。

背景技术

热轧钢带表面的氧化铁皮具备一定的变形能力和防腐性能，但延展性能及附着能力不足以适应大应变量(弹性变形和塑性变形)的冷成形或冷轧加工。为了提高冷变形后钢带的表面质量，必须进行在线连续酸洗或抛丸处理。钢带表层氧化铁皮厚度和结构与化学成分、轧制及冷却等主要工艺参数有关，氧化层厚度越薄、FeO比例越高，酸洗效率越高。

酸轧工序尤其是酸洗工艺段机组速率偏低一直是冷轧产能受限制的关键的瓶颈。罩退冲压用钢热轧原料通常设计为奥氏体区终轧和550℃低温卷取工艺，表面氧化层结构组成为Fe

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮控制方法，还提供一种罩退冲压用钢带。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮控制方法，包括以下步骤：

(1)将板坯加热至1190～1230℃，均热时间为30-90min；

(2)将均热后的板坯进行粗轧，然后对板坯进行除鳞，粗轧开轧温度为1175～1210℃；

(3)将粗轧后的板坯进行精轧，精轧开轧温度为1020～1050℃，终轧温度为860～900℃，其中，精轧开轧轧制速度为1.45-1.55m/s，最后两个轧机机架的厚度压下率分别为≤17％、≤12％；

(4)按照第一预冷、第一空冷、第二预冷、第二空冷、层流冷却的顺序对精轧后的板坯进行冷却，然后进行卷取，得到钢带；

其中，第一预冷和第二预冷的冷却速度为5～10℃/s，层流冷却的冷却速度为10～30℃/s；

(5)将钢带进行酸轧，酸洗工艺段速度为170～190m/min。

进一步地，步骤(1)中板坯的成分按重量百分比为：C：≤0.08、Si：0～0.10、Mn：0.15～0.35、P：0～0.025、S：0～0.015、Als：0.015～0.060，其余为Fe。

进一步地，

在步骤(1)后，还包括对板坯进行除鳞的步骤，除鳞水压为17-18Mpa；

在步骤(2)中，采用除鳞水压为17-18Mpa的水进行除鳞。

进一步地，在步骤(3)中，卷取温度为540～570℃。

进一步地，在步骤(4)中，进行第一预冷和第二预冷时的水压为3Mpa，进行层流冷却时的水压为12Mpa。

进一步地，在步骤(5)中，酸洗拉矫延伸率为1.0～1.50％，酸洗之后还包括对钢带进行冷连轧的步骤，其中冷轧压下率为65-80％。

进一步地，钢带热轧氧化铁皮的厚度≤12μm，且氧化铁皮存在预制裂纹。

进一步地，钢带热轧氧化铁皮的结构为先共析Fe

进一步地，在步骤(1)之前还包括冶炼钢水、LF精炼以及连铸的步骤。

本发明还提供一种使用上述方法制备的罩退冲压用钢带。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：

(1)本发明的方法在生产过程采用控制化学成分范围、热轧加热温度、精轧开轧温度、除鳞压力、终轧温度、冷却制度、卷取温度等工艺措施，获得的钢带氧化层厚度为≤12μm，氧化层结构为先共析Fe

(2)酸洗工艺段速度提高到170～190m/min，避免了原工艺技术氧化层不易洗尽、易形成过酸洗、欠酸洗缺陷等不足，酸洗后表面质量优良，技术经济指标良好。

(3)与常规罩退冲压用钢制造工艺生产的钢板相比，本发明的技术方案采用的生产工艺简单，酸洗工艺段机组效率提高，产品综合性能优良，推广使用前景良好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1中的罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮的预制裂纹的形貌图；

图2为本发明的实施例2中的罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮的预制裂纹的形貌图；

图3为本发明的实施例3中的罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮的预制裂纹的形貌图；

图4为本发明的对比例1中的罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮的无预制裂纹的形貌图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供了一种罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮控制方法，总体包括以下步骤：转炉冶炼→LF精炼→连铸→再加热→除鳞→粗轧→除鳞→精轧→冷却→卷取→酸轧→罩式退火→平整→精整→包装→入库。

转炉冶炼具体为将高炉铁水及冶炼炉料在转炉中冶炼得到钢水，然后将钢水在出钢过程、LF精炼炉进行脱氧及合金化；在合金化步骤中将铝铁合金、金属锰等加入到脱氧后的钢水中，得到钢水(以钢水总重量为基准，以单质计，w％)为：C：≤0.08、Si：0～0.10、Mn：0.15～0.35、P：0～0.025、S：0～0.015、Als：0.015～0.060，其余为Fe。为了使入炉原料中S的含量小于或等于入炉铁水总重量的0.015％，可以采用低硫铁水或半钢冶炼。冶炼的时间为常规的冶炼时间，优选为35～45分钟。应当理解的是，转炉冶炼工序采取的技术方案为本领域技术人员公知的方法。

LF精炼工序只进行钢水调温、合金含量微调及钢包底吹氩气处理，钢水罐底部通入压力200～400Pa的氩气4～6分钟，氩气流量以钢水不大翻为条件，可以避免钢水出现二次氧化及温度下降过快，使钢中夹杂物充分上浮，进一步提高钢材清洁度。LF精炼工序处理时间为10～25分钟，出站温度为1610～1635℃，得到钢水(以钢水总重量为基准，以单质计，w％)为C：≤0.08、Si：0～0.10、Mn：0.15～0.35、P：0～0.025、S：0～0.015、Als：0.015～0.060，其余为Fe。应当理解的是，LF精炼工序采取的技术方案为本领域技术人员公知的方法。

应当理解的是，连续浇铸步骤可以采用本领域技术人员公知的方法。本发明的方法将精炼后的钢水浇铸至预先烘烤过的中间包，经全流程保护的板坯连铸机浇铸成板坯。浇铸后，可以按照常规方法进行冷却，如在室温下自然冷却。板坯的成分按重量百分比为∶C：≤0.08、Si：0～0.10、Mn：0.15～0.35、P：0～0.025、S：0～0.015、Als：0.015～0.060，其余为Fe。

接下来将对板坯进行再加热→除鳞→粗轧→除鳞→精轧→冷却→卷取→酸轧的步骤，如图1所示，具体包括以下步骤：

(1)将板坯加热至1190～1230℃，均热时间为30-90min。在步骤(1)后，还包括对板坯进行除鳞的步骤，除鳞水压为17-18Mpa。

(2)将均热后的板坯进行粗轧，然后对板坯进行除鳞，粗轧开轧温度为1175～1210℃，采用除鳞水压为17-18Mpa的水进行除鳞。

(3)将粗轧后的板坯进行精轧，精轧开轧温度为1020～1050℃，终轧温度为860～900℃，其中，精轧开轧轧制速度为1.45-1.55m/s，最后两个轧机机架的厚度压下率分别为≤17％、≤12％。

(4)按照第一预冷、第一空冷、第二预冷、第二空冷、层流冷却的顺序对精轧后的板坯进行冷却，然后在540～570℃进行卷取，得到钢带。

其中，第一预冷和第二预冷的冷却速度为5～10°C/s，层流冷却的冷却速度为10～30°C/s。进行第一预冷和第二预冷时的水压为3Mpa，进行层流冷却时的水压为12Mpa。

(5)将钢带进行酸轧，其中，酸洗拉矫延伸率为1.0～1.50％，酸洗工艺段速度为170～190m/min。酸洗之后还包括对钢带进行冷连轧的步骤，其中冷轧压下率为65-80％。

通过本发明的方法制备的钢带热轧氧化铁皮的厚度≤12μm，且氧化铁皮存在预制裂纹。钢带热轧氧化铁皮的结构为先共析Fe

热轧步骤是将浇铸的板坯经加热后进行轧制。轧制的目的是使连铸板坯达到所需的热轧厚度。热轧的再加热均热温度指钢坯出加热炉温度，在该温度下进行加热，能够充分固溶微合金元素，消除铸坯因枝晶偏板带来的化学元素偏析；同时使铸态形成的A1N粒子回溶，避免轧制及退火过程对组织、力学性能及晶粒取向的不利影响。热轧的粗轧开轧温度是为了保证去除板坯表面低熔点的FeO/Fe

轧制后冷却步骤为二次预冷(水压3MPa)-层流冷却(水压12MPa)，第一预冷设备与第二预冷设备之间间隔15m，第二预冷设备与层流冷却设备之间间隔15m，可以采用各种常规的方法。通常情况下，热轧轧制的薄板钢带经过冷却相变后调整了钢材内部的组织状态，然后进行卷取成卷。为了满足成品性能需要热轧态组织为F、少量P和Fe

酸轧可以包括酸洗和冷连轧两个连续的步骤并且可以采用各种常规的方法。通常情况下，经过热轧轧制的薄板钢带在酸轧机组头部经焊接后组成连续钢带，经过矫直、拉矫破鳞、酸洗、碱洗、干燥、切边后进行连续轧制，冷轧机组可采用各种常规的冷连轧机组，如4～5机架冷连轧机组，钢板经酸轧后厚度降低至罩式退火机组原料厚度，采用的冷轧压下率为65-80％，冷轧压下率为冷连轧总的压下率，根据不同酸洗原料厚度设定成品厚度。酸洗工艺段速度为170～190m/min，表面氧化铁皮被清除，表面质量得到改善。酸轧步骤的一些工艺可以采用本领域技术人员公知的方法和技术。

本发明的罩退冲压用钢带采用低碳铝镇静钢化学成分，热轧工序采用精轧低温开轧和高速终轧的技术方案，实现了酸洗原料氧化层减薄，酸洗原料试验卷厚度＜3.5mm的典型品种铁皮厚度苎10μm，厚度＞3.5mm的典型品种铁皮厚度≤12μm。表面氧化层结构组成为先共析Fe

本发明的罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮控制方法的氧化层厚度为≤12μrn，氧化层厚度可以采用本领域技术人员公知的方法测得，测试试样可以为抛光态或腐蚀态金相样，试样腐蚀剂为1～2％盐酸酒精溶液，腐蚀时间为5～8s，例如GB/T 6394金相法。本发明提供的罩退冲压用钢带热轧氧化铁皮控制方法的钢板氧化层厚度及结构完全符合技术指标的要求。本发明中化学成分的检测方法分别为碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法，国家标准为GB/T4336；非合金钢低碳含量的测定，第2部分：感应炉(经预加热)内燃烧后红外吸收法，国家标准为GB/T 20126-2006。本发明中氧化铁皮厚度及结构、显微组织检测方法为GB/T13298金属显微组织检验方法。

由于本发明涉及的罩退冲压用钢带氧化层结构控制良好，氧化层厚度更薄，钢带表面氧化层中存在明显的预制裂纹，增加了酸洗反应速度，机组生产效率得到明显提升。经生产后的成品技术经济指标良好，表面质量优良，能有效地适应下游工序对原料的需求。采用本发明的技术方案，一方面有效提高了酸洗工序产能，另一方面提升了钢带酸洗效果，对钢带的表面质量缺陷降低有明显的促进作用。在当前市场较好的外部条件下，本发明的技术方案扩大了攀钢冷轧产品生产能力，提升了产线的表面质量水平，推广使用前景良好。

此外，本发明还提供一种使用上述方法制备的罩退冲压用钢带。

以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。

实施例1

a、冶炼钢水：冶炼设备为顶吹转炉，高炉铁水提钒后的半钢作为原料，温度1366℃，加入炼钢辅料熔炼至1670℃出钢到钢水罐，出钢1/3时加入400Kg的铝铁预脱氧，随后加入500Kg低碳锰铁合金化，并在炉后小平台对钢水罐进行底吹氩气处理，氩气压力200～400Pa，时间为4分钟。

b、LF电加热：钢水罐底部通入一定压力(200～400Pa)的氩气5分钟，氩气流量以钢水不大翻为条件，LF处理终止温度1625℃。LF工序进行合金成分微调，得到钢水(以钢水总重量为基准，以单质计)为C：0.03、Si：0.01、Mn：0.30、P：0.018、S：0.010、Als：0.035，其余为Fe。

c、连铸：钢水罐运至浇铸位置，钢水罐的底部滑动水口A1质塞棒，钢水自动流入中间包，经A1质塞棒、引流至结晶器进行连续浇铸。全流程采用保护渣进行保护浇铸，浇铸后冷却成200mm厚度的热轧板坯。

d、热轧：热轧板坯均热温度为1230℃，均热时间30min，粗轧开轧温度为1210℃，除鳞压力17MPa，精轧开轧温度1020℃，精轧开轧轧制速度1.45m/s，最后两个轧机机架厚度压下率分别为14％、8％，终轧温度900℃；按照第一预冷(水压3MPa)、第一空冷、第二预冷(水压3MPa)、第二空冷、前段层流冷却(水压12MPa)的顺序对精轧后的板坯进行冷却，然后在570℃进行卷取。第一预冷和第二预冷的冷却速度为5℃/s，预冷时间为0.13s，层流冷却的冷却速度为10℃/s，层冷时间3.75s，随后空冷至卷取机卷取。粗轧轧制后厚度为34mm，精轧的轧制道次为6个，精轧的轧制后厚度为3.0mm。

e、酸轧：钢带经酸轧机组厚度轧制为0.8毫米，冷轧压下率73.3％，酸洗机组拉矫延伸率1.5％，酸洗工艺段速度170m/min。

将制备的热轧钢带进行氧化层结构及厚度测试。钢带表面氧化层厚度为8μm，氧化层结构为先共析Fe

实施例2

制备方法与实施例1基本相同，不同的是转炉冶炼得到的钢水成分为C：0.03、Si：0.02、Mn：0.28、P：0.017、S：0.008、Als：0.032，其余为Fe，(Wt％)。并用前述钢水生产的热轧钢板，热轧板坯均热温度为1210℃，均热时间60min，粗轧开轧温度为1175℃，除鳞压力17.4MPa，精轧开轧温度1050℃，精轧开轧轧制速度1.5m/s，最后两个轧机机架厚度压下率分别为13％、7％，终轧温度880℃；按照第一预冷(水压3MPa)、第一空冷、第二预冷(水压3MPa)、第二空冷、前段层流冷却(水压12MPa)的顺序对精轧后的板坯进行冷却，然后在555℃进行卷取。第一预冷和第二预冷的冷却速度为8℃/s，预冷时间为0.12s，层流冷却的冷却速度为20℃/s，层冷时间3.53s，随后空冷至卷取机卷取。粗轧轧制后厚度为35mm，精轧的轧制道次为6个，精轧的轧制后厚度为4.1mm。钢带经酸轧机组厚度轧制为1.2毫米，冷轧压下率70.7％，酸洗机组拉矫延伸率1.3％，酸洗工艺段速度180m/min。

将制备的热轧钢带进行氧化层结构及厚度测试。钢带表面氧化层厚度为8.5μm，氧化层结构为先共析Fe

实施例3

制备方法和钢水的化学成分与实施例2基本相同。热轧板坯均热温度为1190℃，均热时间90min，粗轧开轧温度为1190℃，除鳞压力18MPa，精轧开轧温度1035℃，精轧开轧轧制速度1.55m/s，最后两个轧机机架厚度压下率分别为13％、7％，终轧温度860℃；按照第一预冷(水压3MPa)、第一空冷、第二预冷(水压3MPa)、第二空冷、前段层流冷却(水压12MPa)的顺序对精轧后的板坯进行冷却，然后在540℃进行卷取。第一预冷和第二预冷的冷却速度为10℃/s，预冷时间为0.11s，层流冷却的冷却速度为30℃/s，层冷时间3.3s，随后空冷至卷取机卷取。粗轧轧制后厚度为35mm，精轧的轧制道次为6个，精轧的轧制后厚度为4.1mm。钢带经酸轧机组厚度轧制为1.2毫米，冷轧压下率70.7％，酸洗机组拉矫延伸率1.3％，酸洗工艺段速度190m/min。

将制备的热轧钢带进行氧化层结构及厚度测试。钢带表面氧化层厚度为8.5μm，氧化层结构为先共析Fe

对比例1

制备方法与实施例1基本相同，不同的是转炉冶炼得到的钢水成分为C：0.028％，Si：0.01％，Mn：0.25、P：0.018、S：0.012、Als：0.038，其余为Fe，(Wt％)。并用前述钢水生产的热轧钢板，热轧板坯均热温度为1226℃，均热时间40min，粗轧开轧温度为1140℃，除鳞压力17.0MPa，精轧开轧温度1065℃，精轧开轧轧制速度1.0m/s，最后两个轧机机架厚度压下率分别为18％、13％，终轧温度865℃；冷却方式采用前段层流冷却(水压12MPa)水冷，卷取温度550℃。粗轧轧制后厚度为35mm，精轧的轧制道次为6个，精轧的轧制后厚度为4.1mm。钢带经酸轧机组厚度轧制为1.2毫米，冷轧压下率70.7％，酸洗机组拉矫延伸率1.5％，酸洗工艺段速度130m/min。

将制备的热轧钢带进行氧化层结构及厚度测试。钢带表面氧化层厚度为13μm，氧化层结构为Fe

需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。