一种降低热轧带钢带状组织级别的方法

技术领域

本申请涉及轧钢生产技术领域，尤其涉及一种降低热轧带钢带状组织级别的方法。

背景技术

近几年来热轧高碳钢的开发和生产逐步加快，涉及汽车、工具、农机等多领域的使用范围愈加广泛。热轧高碳钢凭借优良组织及性能，其市场使用量不断增加。带状组织是钢材内部缺陷之一，出现在热轧低碳结构钢显微组织中，沿轧制方向平行排列、成层状分布、形同条带的铁素体晶粒与珠光体晶粒。

高碳钢或高碳合金钢，越来越多应用于冷轧用途，经冷轧+退火后，一般用于制作高端锯片、针业、密封垫片等领域，对原材料组织有严格要求，下游客户对组织的带状级别提出更高要求，需针对性进行相应工艺改进。

发明内容

本申请提供了一种降低热轧带钢带状组织级别的方法，以解决现有热轧带钢带状组织级别达不到要求的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种降低热轧带钢带状组织级别的方法，所述方法包括：

在钢水连铸过程中进行电磁搅拌，并控制所述电磁搅拌的电流和频率；

控制铸坯浇注速度，并在所述钢水连铸过程中进行动态轻压下，得板柸；

控制所述板柸的热轧温度和时间；

控制热轧后的所述板柸的终轧温度和卷取温度。

进一步地，所述电磁搅拌的电流≤300A；和/或

所述电磁搅拌的频率≤8Hz。

进一步地，所述电磁搅拌的电流为150-300A，所述电磁搅拌的频率为4-8Hz。

进一步地，所述浇注速度≤1.2m/min。

进一步地，所述热轧温度≥1150℃；和/或

所述热轧时间≥150min。

进一步地，所述热轧温度为1150-1290℃，所述热轧时间为150-210mim。

进一步地，所述终轧温度≤900℃；所述卷取温度≤640℃。

进一步地，所述终轧温度为830-900℃。

进一步地，所述卷取温度为560-640℃。

进一步地，所述钢水的碳含量以质量百分数计为：0.3％-0.5％。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的降低热轧带钢带状组织级别的方法，通过进行电磁搅拌降低板坯正偏析与负偏析，均匀化组织；通过控制铸坯浇注速度并进行动态轻压下，补偿铸坯凝固收缩量，使溶质元素在钢液中重新分配，凝固组织更加均匀致密，从而有效改善板坯偏析，均匀化组织成分；通过控制热轧温度和时间，使微观成分均匀化程度增大，偏析改善程度增强；通过控制终轧温度、卷取温度，控制组织形貌，降低带状组织级别。因此，该方法可有效降低热卷带状组织级别。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例1提供的降低热轧带钢带状组织级别的方法的所得高碳钢的带状组织图；

图2为本申请实施例2提供的降低热轧带钢带状组织级别的方法的所得高碳钢的带状组织图；

图3为本申请对比例1提供的降低热轧带钢带状组织级别的方法的所得高碳钢的带状组织图；

图4为本申请对比例2提供的降低热轧带钢带状组织级别的方法的所得高碳钢的带状组织图；

图5为本申请实施例提供的一种降低热轧带钢带状组织级别的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

近几年来热轧高碳钢的开发和生产逐步加快，涉及汽车、工具、农机等多领域的使用范围愈加广泛。热轧高碳钢凭借优良组织及性能，其市场使用量不断增加。带状组织是钢材内部缺陷之一，出现在热轧低碳结构钢显微组织中，沿轧制方向平行排列、成层状分布、形同条带的铁素体晶粒与珠光体晶粒。

高碳钢或高碳合金钢，越来越多应用于冷轧用途，经冷轧+退火后，一般用于制作高端锯片、针业、密封垫片等领域，对原材料组织有严格要求，下游客户对组织的带状级别提出更高要求，需针对性进行相应工艺改进。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请提供了一种降低热轧带钢带状组织级别的方法，如图5所示，所述方法包括：

在钢水连铸过程中进行电磁搅拌，并控制所述电磁搅拌的电流和频率；

控制铸坯浇注速度，并在所述钢水连铸过程中进行动态轻压下，得板柸；

控制所述板柸的热轧温度和时间；

控制热轧后的所述板柸的终轧温度和卷取温度。

本申请实施例提供的降低热轧带钢带状组织级别的方法，通过进行电磁搅拌降低板坯正偏析与负偏析，均匀化组织；通过控制铸坯浇注速度并进行动态轻压下，补偿铸坯凝固收缩量，使溶质元素在钢液中重新分配，凝固组织更加均匀致密，从而有效改善板坯偏析，均匀化组织成分；通过控制热轧温度和时间，使微观成分均匀化程度增大，偏析改善程度增强；通过控制终轧温度、卷取温度，控制组织形貌，降低带状组织级别。因此，该方法可有效降低热卷带状组织级别。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述电磁搅拌的电流≤300A；和/或

所述电磁搅拌的频率≤8Hz。

本申请中，投入电磁搅拌电流/频率过大，会导致金属流动过大，形成负偏析，会造成板坯沿厚度方向成分的微观偏析，此偏析不能通过加热、退火等工艺消除，只能减轻，由此会影响热卷冷却过程组织形貌的转变，进而影响组织带状。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述电磁搅拌的电流为150-300A，所述电磁搅拌的频率为4-8Hz。

本申请中，不投入电磁搅拌或投入电磁搅拌电流/频率过小，不能改善板坯中部组织，会出现中心正偏析情况，会造成板坯沿厚度方向成分的微观偏析，此偏析不能通过加热、退火等工艺消除，只能减轻，由此会影响热卷冷却过程组织形貌的转变，进而影响组织带状。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述浇注速度≤1.2m/min。

本申请中，在保证生产稳定的情况下，尽可能降低浇注速度，执行动态轻压下，能够有效改善板坯偏析，均匀化组织成分，从而在同等轧制条件下降低热卷组织带状级别。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述热轧温度≥1150℃；和/或

所述热轧时间≥150min。

本申请中，板坯从连铸机下线后，组织送入加热炉中进行加热、保温，通过控制板坯加热温度与保温时间，使其微观成分均匀化程度增大，偏析改善程度增强。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述热轧温度为1150-1290℃，所述热轧时间为150-210mim。

本申请中，限定热轧温度和时间的最大值，可保证生产节奏，提高生产效率，且温度/时间过高，会造成高碳钢表面脱碳严重。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述终轧温度≤900℃；所述卷取温度≤640℃。

本申请中，加热后的板坯经多道次粗轧、精轧后，控制终轧温度≤900℃，卷取温度≤640℃，即降低下线热卷实际温度，组织冷却速度加快，能够使得带状组织更为细化，随卷取温度的降低，F甚至会沿晶界析出呈网状分布，从而无带状组织的存在。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述终轧温度为830-900℃。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述卷取温度为560-640℃。

本申请中，限定终轧温度、卷取温度的最小值，可避免由于温度过低，导致的强度、硬度过高，甚至无法得到F+P组织(得到B组织)，无法满足客户使用要求。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述钢水的碳含量以质量百分数计为：0.3％-0.5％。

本申请中，控制C含量小于0.5％，因碳含量过高，无法进行组织的带状评级；碳含量大于0.3％，可以适当降低带状级别。

下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例1

一种降低热轧带钢带状组织级别的方法，如图5所示，具体为：

在钢水连铸过程中进行电磁搅拌，并控制所述电磁搅拌的电流为220A，所述电磁搅拌的频率为6Hz；

控制铸坯浇注速度为1.1m/min，并在所述钢水连铸过程中进行动态轻压下，得板柸；

控制所述板柸的热轧温度为1220℃，所述热轧时间为180mim；

控制热轧后的所述板柸的终轧温度为890℃和卷取温度为630℃。

其中，本实施例的高碳钢的碳含量以质量百分数计为：0.45％，规格3.0mm×1100mm，其带状组织级别如图1所示。

实施例2

一种降低热轧带钢带状组织级别的方法，如图5所示，具体为：

在钢水连铸过程中进行电磁搅拌，并控制所述电磁搅拌的电流为150A，所述电磁搅拌的频率为4Hz；

控制铸坯浇注速度为1.0m/min，并在所述钢水连铸过程中进行动态轻压下，得板柸；

控制所述板柸的热轧温度为1150℃，所述热轧时间为210mim；

控制热轧后的所述板柸的终轧温度为870℃和卷取温度为560℃。

其中，本实施例的高碳钢的碳含量以质量百分数计为：0.35％，规格7.1mm×1200mm，其带状组织级别如图2所示。

实施例3

一种降低热轧带钢带状组织级别的方法，如图5所示，具体为：

在钢水连铸过程中进行电磁搅拌，并控制所述电磁搅拌的电流为300A，所述电磁搅拌的频率为8Hz；

控制铸坯浇注速度为1.2m/min，并在所述钢水连铸过程中进行动态轻压下，得板柸；

控制所述板柸的热轧温度为1290℃，所述热轧时间为150mim；

控制热轧后的所述板柸的终轧温度为830℃和卷取温度为640℃。

其中，本实施例的高碳钢的碳含量以质量百分数计为：0.3％，规格3.0mm×1100mm。

实施例4

一种降低热轧带钢带状组织级别的方法，如图5所示，具体为：

在钢水连铸过程中进行电磁搅拌，并控制所述电磁搅拌的电流为200A，所述电磁搅拌的频率为5Hz；

控制铸坯浇注速度为1.1m/min，并在所述钢水连铸过程中进行动态轻压下，得板柸；

控制所述板柸的热轧温度为1190℃，所述热轧时间为190mim；

控制热轧后的所述板柸的终轧温度为900℃和卷取温度为560℃。

其中，本实施例的高碳钢的碳含量以质量百分数计为：0.5％，规格3.0mm×1100mm。

实施例5

一种降低热轧带钢带状组织级别的方法，如图5所示，具体为：

在钢水连铸过程中进行电磁搅拌，并控制所述电磁搅拌的电流为250A，所述电磁搅拌的频率为7Hz；

控制铸坯浇注速度为0.9m/min，并在所述钢水连铸过程中进行动态轻压下，得板柸；

控制所述板柸的热轧温度为1250℃，所述热轧时间为170mim；

控制热轧后的所述板柸的终轧温度为880℃和卷取温度为620℃。

其中，本实施例的高碳钢的碳含量以质量百分数计为：0.4％，规格3.0mm×1100mm。

对比例1

将实施例1中的终轧温度改为930℃，卷取温度改为710℃，其余与实施例1相同，所得高碳钢的带状组织级别如图3所示。

对比例2

将实施例2中的终轧温度改为900℃，卷取温度改为680℃，其余与实施例1相同，所得高碳钢的带状组织级别如图4所示。

从图1和3可见，实施例1与对比例1相比，带状级别得到明显降低。从图2和4可见，实施例2与对比例2相比，带状级别得到明显降低。

综上所述，本申请实施例的提供的降低热轧带钢带状组织级别的方法，通过控制连铸电磁搅拌参数、控制浇注速度及动态轻压下、板坯在炉时间、终轧温度、卷取温度，可以在现有钢种成分、热轧生产工艺和设备条件下通过调整炼钢及热轧工艺改善热板组织，从而降低热卷带状组织级别，满足客户使用要求。本方法适用于高碳钢及高碳合金钢，本方法的原理适用于炼钢+热轧，以及包含热轧板材的酸洗、开平、冷轧等后序加工工序的工艺。

本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。