專利名稱：一種使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，屬于金屬軋制技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
目前，鋼鐵產(chǎn)品表面質(zhì)量不足成為阻礙企業(yè)發(fā)展的一個重要因素。影響熱軋帶鋼表面質(zhì)量問題有翹皮、劃傷、輥壓痕、氧化鐵皮等等，其中氧化鐵皮是最重要的一項，主要體現(xiàn)在一次氧化鐵皮或者二次氧化鐵皮在除鱗箱內(nèi)由于除鱗機水壓的不足或者氧化鐵皮與基體的結(jié)合力太大而導致鐵皮去除不凈，或者是由于三次氧化鐵皮以及精軋機軋輥表面的氧化鐵皮的剝落導致的鐵皮壓入，而使帶鋼表面出現(xiàn)部分或者大面積紅銹以及麻點、針眼等表面缺陷，一直是一個令軋鋼工作者比較頭疼的問題。在570-1371°C時，F(xiàn)eO處于穩(wěn)定狀態(tài)，在570°C以下時，F(xiàn)eO發(fā)生共析反應生成α -Fe + Fe3O4的混合物，因此可以通過控制 FeO共析反應的發(fā)生程度，來控制氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)。由于氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)中!^e3O4呈黑色，稱之為黑皮鋼，黑皮鋼具有較好的塑性及良好的黏附性，因此在隨后深加工過程中不會因冷沖壓、冷成型而發(fā)生脫皮和破裂，同時氧化鐵皮可以起到工具與工件間的潤滑作用。對于一些熱軋深沖用鋼如汽車大梁鋼等，為徹底擺脫酸洗帶來的環(huán)境負擔，通過控制氧化鐵皮結(jié)構(gòu)，使帶鋼表面氧化鐵皮主要由I^e3O4組成，此種鐵皮具有較高的塑性、較薄的厚度及與基體緊密的結(jié)合力，在深加工過程中氧化鐵皮可隨基體發(fā)生變形，因此不需要通過酸洗去除氧化鐵皮，免酸洗黑皮鋼由此誕生。使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，如汽車大梁系列鋼在后續(xù)沖壓成型過程中使用了一定量得潤滑油，這樣有助于防止沖壓后彎角部分黑色鐵皮的脫落，此種成型方法對氧化鐵皮的塑性要求并不是非?？量蹋笱趸F皮微觀結(jié)構(gòu)中α- +Fe3O4含量大于等于90%，其余為狗0。但是，背景技術(shù)中沒有理想的使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，一直困擾本領域技術(shù)人員。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，生產(chǎn)出熱軋深沖用鋼，如汽車大梁鋼等，后續(xù)沖壓成型過程中鐵皮黏附性好，免酸洗，徹底擺脫酸洗帶來的環(huán)境負荷，解決背景技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，包含煉鋼和連鑄、加熱工序、粗軋和精軋工序、冷卻和卷曲工序，其特征在于所說的煉鋼和連鑄工序通過冶煉得到純凈的鋼水，其成分重量百分比范圍為C:0. 06%-0. 09%, Si 0. 15-0. 25%, Mn :1. 35%-1. 45%, P ≤ 0. 02，S ≤ 0. 08，Als :0. 015%-0. 025%, Nb 0. 015%-0. 025%，經(jīng)過連鑄機連鑄成鑄坯；所說的粗軋和精軋工序中，提高精軋出口速度，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到5. 0-7. 9m/s ；所說的冷卻和卷取工序?qū)恿骼鋮s方式采取前端快冷和均勻冷卻方式，卷取溫度為540°C -580°C。所說的加熱工序?qū)㈣T坯加熱到1180-1220°C，均熱段保溫時間35-60min，然后除鱗高壓水全部打開，除鱗水壓力為190-210Bar，除鱗溫度不低于1173°C，徹底清除表面爐生氧化皮同時避免生產(chǎn)紅色氧化鐵皮。所說的粗軋和精軋工序經(jīng)過除鱗后的鑄坯進行粗軋，粗軋開軋溫度為 1150-1250°C，粗軋終軋溫度為990-1070°C，保證二次除鱗水壓力大于190_210Bar ；出粗軋機后保溫罩全部打開，精軋入口的溫度設定值為1010-1050°C，機架間冷卻水全部打開，精軋出口的溫度波動范圍為860-880°C，避免高溫階段生成過多的氧化鐵皮。本發(fā)明實時前，首先，在實驗室條件下對目標鋼種氧化動力學測定和FeO共析反應曲線的測定，具體步驟如下①進行測定目標鋼種氧化動力學實驗，為估算氧化皮生長情況，在高溫差熱分析儀上進行氧化動力學實驗，在低溫范圍500-880°C時，氧化增重曲線基本呈直線關(guān)系，且增重變化不大。當氧化溫度達到850-1100°C時，氧化增重量突然變大， 且呈拋物線關(guān)系。對于較高的氧化溫度范圍內(nèi)，氧化增重速率在0-45min時逐漸變大，在 45min-60min之后，氧化增重速率趨于緩慢；
②進行FeO共析反應研究結(jié)果顯示在連續(xù)冷卻過程中，F(xiàn)eO層將經(jīng)歷兩個反應階段， 首先中先析出狗304，之后出現(xiàn)共析組織狗304，呈片層狀分布；從等溫轉(zhuǎn)變圖可以看出，對于先共析的I^e3O4，4000C -580°C是FeO層轉(zhuǎn)變的鼻尖溫度，在此溫度下，F(xiàn)eO層中析出狗304的速率是最快的，對于共析組織α-Fe+ i^304，350°C-48(rC是FeO層中共析組織含量比較多的溫度范圍；
然后，根據(jù)目標鋼種熱軋過程中氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)中FeO共析反應曲線，控制優(yōu)化調(diào)整軋制工藝，使之最終生產(chǎn)的氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)中狗304和FeO得到良好的配合，生產(chǎn)使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼產(chǎn)品。本發(fā)明工藝特點
1、對化學成分中Si含量的要求對于Si含量相對較高的帶鋼，在1220°C高溫時，熱平衡狀態(tài)為I^eO +液態(tài)!^e2SiO4,軋制之前液態(tài)!^e2SiO4將!^eO晶粒包圍住，形成!^eO/ Fe2SiO4 的共析產(chǎn)物，凝固后，形成類似錨狀形貌，將FeO層釘扎住，釘扎住的FeO很難在除鱗中完全被除掉，在熱軋過程中，F(xiàn)eO層發(fā)生破碎，使其暴露在空氣中的面積大大增加，由于!^e離子供應不足，外層O的供應量過剩，加速FeO轉(zhuǎn)變?yōu)?^e3O4后，再轉(zhuǎn)變?yōu)?^e2O3紅色氧化鐵皮， 紅色氧化鐵皮對免酸洗黑皮鋼帶來了致命的影響，導致其表面質(zhì)量和性能都不符合黑皮鋼的要求。因此黑皮鋼的生產(chǎn)一定要避免紅色氧化鐵皮!^e2O3的出現(xiàn)。本發(fā)明做了如下突破⑴標準范圍內(nèi)優(yōu)化Si含量避免出現(xiàn)!^e2SiO4,以汽車大梁鋼為代表的鋼種通常Si含量在0. 25%以上時易出現(xiàn)i^eO/ Fe2SiO4釘扎，根據(jù)現(xiàn)有工藝和性能要求適當降低Si含量范圍在0. 159ΓΟ. 25%之間；(2)控制開軋前特定除鱗溫度以汽車大梁鋼為代表的鋼種Si 含量在0. 159ΓΟ. 25%之間時，在1170°C以上時Fii2SiO4處于液態(tài)，較固態(tài)時易去除，同時考慮到現(xiàn)場工藝要求，要求除鱗溫度在1173°C以上，有效去除!^e2SiO4,避免其與FeO釘扎，后續(xù)出現(xiàn)紅色氧化鐵皮；C3)根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)能力及配合工藝需求保證各除鱗點的除鱗壓力在 190-210Bar ；
2、為了降低機架間帶鋼表面溫度，減少再生氧化鐵皮的生成量，將機架間冷卻水全部打開；
3、為了最大限度的降低氧化鐵皮厚度，降低!^0向其他化合價氧化鐵皮繼續(xù)氧化，在軋制工藝上做出了較大的創(chuàng)新，精軋階段采取升速軋制，在現(xiàn)場現(xiàn)有軋制速度的基礎上提速5-10%，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到5. 0-7. 9m/s ；
4、為了減少高溫停留時間，降低冷卻段氧化鐵皮的增厚，保證氧化鐵皮結(jié)構(gòu)和厚度的均勻性，層流冷卻方式采取前端快冷和均勻冷卻方式；
5、為保證緩冷過程中在一定孕育時間內(nèi)在鼻溫溫度范圍內(nèi)FeO發(fā)生較充分的氧化共析反應，使最終氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)中Fe3O4百分含量達到90-99%，在保性能的基礎上比原有工藝降低35-65°C，卷取溫度控制在540°C _580°C。采用本發(fā)明工藝，熱軋帶鋼氧化鐵皮結(jié)構(gòu)以共析組織 ^304+α -Fe為主，含量百分比達到90-99%，僅在基體與氧化鐵皮界面處局部有極少量的FeO存在，其含量為1_10%之間。熱軋帶鋼表面鐵皮呈“黑色”，由于FeO含量較低氧化鐵皮比較致密而不容易出現(xiàn)脫落情況，帶鋼表面質(zhì)量較好。采用本發(fā)明工藝，帶鋼寬冷彎檢測結(jié)果顯示，氧化鐵皮除在彎曲內(nèi)、外圓角等處有少量粉末狀、極薄鱗片狀的氧化皮脫落，其它部位氧化鐵皮保存完好，氧化鐵皮粘附性良好。采用本發(fā)明工藝，生產(chǎn)的510L汽車大梁鋼黑皮鋼氧化鐵皮厚度分布均勻，基本控制在 10 μ m以下。采用本發(fā)明工藝，成品帶鋼制成標準拉伸試樣，給予1- 延伸率時，氧化鐵皮表面出現(xiàn)微裂紋，氧化鐵皮未出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，隨著變形程度的增加，氧化鐵皮出現(xiàn)破碎并伴有小片狀脫落情況，當延伸率達到9-10%，氧化鐵皮基本脫落。采用本發(fā)明工藝，黑皮鋼力學性能平均值、最大值、最小值均要求符合標準和用戶需求，且經(jīng)過放置一段時間后，復查黑皮鋼力學性能應無明顯波動。本發(fā)明的技術(shù)特點(1)貫徹“高溫快軋”的思路，精軋出口速度與普通工藝相比提高5%-10%，氧化鐵皮厚度明顯降低；( 降低卷取溫度，提高軋后冷卻速度，保證氧化鐵皮結(jié)構(gòu)和厚度的均勻性，通過對氧化鐵皮結(jié)構(gòu)的檢測，邊部、1/4處、中心處的氧化鐵皮結(jié)構(gòu)和厚度都比較均勻；C3)控制生成較多!^e3O4含量的關(guān)鍵工藝技術(shù)是合理利用TMCP工藝， 但是最核心的工藝就是控制層流冷卻速度和卷取溫度，使卷取后的帶鋼在一定的孕育時間內(nèi)FeO發(fā)生較徹底的氧化共析反應，使熱軋帶鋼氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)在線控制為以共析組織 Fe3O4+ α -Fe為主，含量百分比達到90_99%，滿足黑皮鋼最終用戶使用要求。本發(fā)明的積極效果使熱軋過程中氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)得到了很好的控制，大大提高了熱軋帶卷的表面質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率；省略了熱軋深沖用鋼(例如汽車大梁系列鋼種)后續(xù)酸洗過程，降低對環(huán)境造成負荷；降低或避免氧化鐵皮疏松對表面質(zhì)量造成破壞；完成此技術(shù)的開發(fā)，不僅會進一步提高熱軋產(chǎn)品的質(zhì)量水平和競爭力，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟和社會價值，而且在氧化鐵皮這一高技術(shù)開發(fā)方面在鋼鐵行業(yè)起到帶頭和示范作用。


圖1是本發(fā)明實施例510L汽車大梁鋼氧化增重曲線；
圖2是本發(fā)明實施例650-570°C時FeO層的等溫轉(zhuǎn)變斷面形貌(a) 100s (b) 1000s (c) 6000s (d) 10000s ；
圖3是本發(fā)明實施例580-520°C時FeO層的等溫轉(zhuǎn)變斷面形貌(a) 100s (b) 1000s (c)10000s ；
圖4是本發(fā)明實施例530-470°C時FeO層的等溫轉(zhuǎn)變斷面形貌(a) 100s (b) 1000s (c)10000s ；圖5是本發(fā)明實施例480-400°C時FeO層的等溫轉(zhuǎn)變斷面形貌(a) 100s (b) 1000s (c) 10000s ；
圖6是本發(fā)明實施例400-350°C時FeO層的等溫轉(zhuǎn)變斷面形貌(a) 100s (b) 1000s (c)10000s ；
圖 是本發(fā)明實施例FeO層的等溫轉(zhuǎn)變曲線； 圖8是寬冷彎實驗檢測鐵皮脫落狀態(tài)，(a)折彎180° (b)折彎90°。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例中，熱軋深沖用鋼為汽車大梁系列鋼種，510L汽車大梁鋼。首先，在實驗室條件下對目標鋼種氧化動力學測定和FeO共析反應曲線的測定， 具體步驟如下
步驟1 測定目標鋼種氧化動力學實驗
以510L汽車大梁鋼為目標鋼種，為估算氧化皮生長情況，在高溫差熱分析儀上進行氧化動力學實驗，等溫氧化溫度范圍在450-1150°C，間隔一定溫度進行測試，為了使試樣氧化充分、均勻，氧化時間范圍在45min-60min ；
510L汽車大梁鋼熱軋用鋼在空氣中氧化增重與時間的關(guān)系曲線如圖1所。從圖中可以看出，510L在低溫范圍500-880°C時，氧化增重曲線基本呈直線關(guān)系，且增重變化不大。當氧化溫度達到850-1100°C時，氧化增重量突然變大，且呈拋物線關(guān)系。對于較高的氧化溫度范圍內(nèi)，氧化增重速率在0-45min時逐漸變大，在45min-60min之后，氧化增重速率趨于緩慢。氧化速度是由氧化鐵皮與基體間的狗2+和02_的擴散控制的。當氧化在高溫發(fā)生時，或者氧化鐵皮較薄時，F(xiàn)e2+和02_的擴散速度較高。因此，在650-850°C以上時，氧化速度較快；隨著氧化的進行，由于氧化鐵皮增厚，使氧化曲線在后期呈現(xiàn)拋物線形。步驟2 =FeO共析反應試驗研究
等溫轉(zhuǎn)變試樣為長100mm、寬20mm、厚1. 5_2mm的試樣。進行等溫轉(zhuǎn)變實驗之前，試樣表面用砂紙打磨和酒精清洗。為了與現(xiàn)場實際情況保持一致，熱模擬實驗倉內(nèi)部為空氣氣氛，其中等溫的溫度范圍為650- 350°C，等溫時間分別為100-10000S。等溫處理后將試樣淬火至室溫并觀察靠近熱電偶附近的氧化鐵皮的斷面結(jié)構(gòu)。采用1-3%鹽酸酒精作為腐蝕劑，并用金相顯微鏡和SEM觀察不同條件等溫處理后氧化鐵皮斷面形貌的變化情況。各個溫度下FeO層的等溫轉(zhuǎn)變斷面形貌如圖2-6所示；
根據(jù)氧化鐵皮結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律繪制出FeO層的等溫轉(zhuǎn)變曲線，如圖7。可以看出FeO的轉(zhuǎn)變反應也遵循類似于C曲線的趨勢。在連續(xù)冷卻過程中，F(xiàn)eO層將經(jīng)歷兩個反應階段，首先FeO中先析出狗304，之后出現(xiàn)共析組織α-Fe+狗304，呈片層狀分布。從等溫轉(zhuǎn)變圖可以看出，對于先共析的I^e3O4，4000C -580°C是FeO層轉(zhuǎn)變的鼻尖溫度，在此溫度下，F(xiàn)eO層中析出!^e3O4的速率是最快的，對于共析組織α-Fe+狗304，350°C _480°〇是i^eO層中共析組織含量比較多的溫度范圍。所說的根據(jù)目標鋼種熱軋過程中氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)中FeO共析反應曲線，控制優(yōu)化調(diào)整軋制工藝，具體步驟如下1.通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比范圍為:C :0. 06%-0. 09%, Si 0. 15%-0. 25%, Mn :1. 35%-1. 45%, P ≤0. 02，S ≤ 0. 08，Als 0. 015%-0. 025%, Nb :0. 015%-0. 025% ；
2.將鑄坯加熱到1180-1220°C，保溫35-60min，然后除鱗高壓水全部打開，原有工藝為 150Bar，新工藝除鱗水壓力為190_210Bar，除鱗溫度不低于1173°C，徹底清除表面爐生氧化皮同時避免生產(chǎn)紅色氧化鐵皮；
3.經(jīng)過除鱗后的鑄坯進行粗軋，粗軋開軋溫度為1150-1250°C，粗軋終軋溫度為 990-1070°C，保證二次除鱗水壓力不小于190-210Bar ；出粗軋機后保溫罩全部打開，精軋入口的溫度設定值為1010-1050°C，機架間冷卻水全部打開，精軋出口的溫度波動范圍為 860-8800C，在保證性能的提前下比原有工藝溫度降低10-30°C，避免高溫階段生成過多的氧化鐵皮；
4.精軋出口速度
快軋的目的就是避免高溫階段生成較多或者較厚的氧化鐵皮，根據(jù)實驗方案要求，需要盡量提高精軋F7的出口速度。精軋出口速度比原有工藝提高了 5-10%，經(jīng)過加速軋制后， 帶鋼尾部的最高速度達到5. 0-7. 9m/s ；
5.冷卻和卷取
冷卻采用前段冷卻方式，目的主要是減少高溫停留時間，降低冷卻段氧化鐵皮的增厚。 根據(jù)510L汽車大梁鋼共析反應曲線，為保證緩冷過程中在一定孕育時間內(nèi)在鼻溫溫度范圍內(nèi)FeO發(fā)生較充分的氧化共析反應，使最終氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)中!^e3O4百分含量達到 90-99%，在保性能的基礎上比原有工藝降低35-65°C，卷取溫度控制在540°C _580°C。更具體的現(xiàn)場控制優(yōu)化調(diào)整軋制工藝實施例如下
實施例1 通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C :0. 07099%, Si :0. 20407%, Mn :1. 39788%, P :0. 01498，S :0. 00429，Als :0. 0257%, Nb 0. 01836% ；
將鑄坯加熱到1213°C，保溫35min，然后除鱗高壓水全部打開，壓力為209Bar，除鱗溫度為1180°C ；經(jīng)過除鱗后的鑄坯進行3+5次粗軋，粗軋開軋溫度為1172°C，粗軋終軋溫度為1035°C，二次除鱗水壓力為209Bar;出粗軋機后保溫罩全部打開，精軋入口的溫度設定值為1010°C，機架間冷卻水全部打開；精軋出口的溫度為878°C，成品帶鋼厚度范圍 8. 1-10. 1mm，精軋出口速度與原有工藝提高6%，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到 5. 2m/s ；層流冷卻方式采取前段快速冷卻，卷取溫度為550°C。獲得的熱軋帶鋼氧化鐵皮結(jié)構(gòu)以共析組織α-Fe+ !^e3O4為主，其百分含量為98%，其余為!^0，屬于使用條件為沖壓成型有涂油工藝要求的免酸洗黑皮鋼組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為8. 3μπι。帶鋼寬冷彎檢測結(jié)果顯示，氧化鐵皮除在彎曲內(nèi)、外圓角等處有少量粉末狀氧化皮脫落，氧化鐵皮粘附性良好；給予1. 3%延伸率時，氧化鐵皮表面出現(xiàn)微裂紋，當延伸率達到9. 5%時，氧化鐵皮基本脫落。實施例2 通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C :0. 08457%, Si :0. 18605%, Mn :1. 39021%, P :0. 01326，S :0. 00619，Als :0. 0265%, Nb :0.02118% ；
將鑄坯加熱到1200°C，保溫40min，然后除鱗高壓水全部打開，壓力為2(X3Bar，除鱗溫度為Iisrc ；經(jīng)過除鱗后的鑄坯進行3+5次粗軋，粗軋開軋溫度為1160°C，粗軋終軋溫度為1032°C，二次除鱗水壓力為2(X3Bar ；出粗軋機后保溫罩全部打開，精軋入口的溫度設定值為1015°C，機架間冷卻水全部打開；精軋出口的溫度為874°C，成品帶鋼厚度范圍 6. 5-8. 0mm，精軋出口速度與原有工藝提高7%，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到 5. 6m/s ；層流冷卻方式采取前段快速冷卻，卷取溫度為559°C。獲得的熱軋帶鋼氧化鐵皮結(jié)構(gòu)以共析組織α-Fe+ !^e3O4為主，其百分含量為96%，其余為!^0，屬于使用條件為沖壓成型有涂油工藝要求的免酸洗黑皮鋼組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為7.9μπι。帶鋼寬冷彎檢測結(jié)果顯示，氧化鐵皮除在彎曲內(nèi)、外圓角等處有少量粉末狀氧化皮脫落，氧化鐵皮粘附性良好；給予1. 5%延伸率時，氧化鐵皮表面出現(xiàn)微裂紋，當延伸率達到9. 8%時，氧化鐵皮基本脫落。實施例3 通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C :0. 06974%, Si :0. 19308%, Mn :1. 51629%, P :0. 01347，S :0. 00788，Als :0. 0344%, Nb :0. 0212% ；
將鑄坯加熱到1195°C，保溫Mmin，然后除鱗高壓水全部打開，壓力為200Bar，除鱗溫度為1178°C ；經(jīng)過除鱗后的鑄坯進行3+5次粗軋，粗軋開軋溫度為1175°C，粗軋終軋溫度為1030°C，二次除鱗水壓力為200Bar ；出粗軋機后保溫罩全部打開，精軋入口的溫度值為 1019°C，機架間冷卻水全部打開；精軋出口的溫度為873°C，成品帶鋼厚度范圍5. 5-8. Omm, 精軋出口速度與原有工藝提高7. 6%，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到6. 6m/s ； 層流冷卻方式采取前段快速冷卻，卷取溫度為563°C。獲得的熱軋帶鋼氧化鐵皮結(jié)構(gòu)以共析組織ci-Fe+ !^e3O4為主，其百分含量為97%，其余為狗0，屬于使用條件為沖壓成型有涂油工藝要求的免酸洗黑皮鋼組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為7. 7μπι。帶鋼寬冷彎檢測結(jié)果顯示，氧化鐵皮除在彎曲內(nèi)、外圓角等處有少量粉末狀氧化皮脫落，氧化鐵皮粘附性良好；給予1. 8%延伸率時，氧化鐵皮表面出現(xiàn)微裂紋，當延伸率達到9. 4%時，氧化鐵皮基本脫落。實施例4 通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C :0. 06692%, Si :0. 18728%, Mn :1. 36375%, P :0. 01416%, S :0. 00659%, Als 0. 0303%, Nb 0. 01937% ；
將鑄坯加熱到1186°C，保溫50min，然后除鱗高壓水全部打開，壓力為198Bar，除鱗溫度為1177°C ；經(jīng)過除鱗后的鑄坯進行3+5次粗軋，粗軋開軋溫度為1170°C，粗軋終軋溫度為1025°C，二次除鱗水壓力為198Bar ；出粗軋機后保溫罩全部打開，精軋入口的溫度值為 1017°C，機架間冷卻水全部打開；精軋出口的溫度為870°C，成品帶鋼厚度范圍4. 5-6. 5mm, 精軋出口速度與原有工藝提高8%，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到7. 3m/s ；層流冷卻方式采取前段快速冷卻，卷取溫度為陽51。獲得的熱軋帶鋼氧化鐵皮結(jié)構(gòu)以共析組織α-Fe+ !^e3O4為主，其百分含量為98%，其余為!^0，屬于使用條件為沖壓成型有涂油工藝要求的免酸洗黑皮鋼組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為7.9μπι。帶鋼寬冷彎檢測結(jié)果顯示，氧化鐵皮除在彎曲內(nèi)、外圓角等處有少量粉末狀氧化皮脫落，氧化鐵皮粘附性良好；給予1. 4%延伸率時，氧化鐵皮表面出現(xiàn)微裂紋，當延伸率達到9. 9%時，氧化鐵皮基本脫落。實施例5 通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經(jīng)過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為:C :0. 06558%, Si :0. 20281%, Mn :1. 37512%, P :0. 01271%, S :0. 00585%, Als 0. 0189%, Nb 0. 02002% ；
將鑄坯加熱到1183°C，保溫58min，然后除鱗高壓水全部打開，壓力為195Bar，除鱗溫度為1174°C ；經(jīng)過除鱗后的鑄坯進行3+5次粗軋，粗軋開軋溫度為1170°C，粗軋終軋溫度為1013°C，二次除鱗水壓力為195Bar ；出粗軋機后保溫罩全部打開，精軋入口的溫度值為 1010°C，機架間冷卻水全部打開；精軋出口的溫度為864°C，成品帶鋼厚度范圍2. 5-5. 5mm, 精軋出口速度與原有工藝提高9%，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到7. 5m/s ；層流冷卻方式采取前段快速冷卻，卷取溫度為M9°C。獲得的熱軋帶鋼氧化鐵皮結(jié)構(gòu)以共析組織α-Fe+ !^e3O4為主，其百分含量為99%，其余為!^0，屬于使用條件為沖壓成型有涂油工藝要求的免酸洗黑皮鋼組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為6.8 μ m。帶鋼寬冷彎檢測結(jié)果顯示，氧化鐵皮除在彎曲內(nèi)、外圓角等處有少量粉末狀氧化皮脫落，氧化鐵皮粘附性良好；給予2. 0%延伸率時，氧化鐵皮表面出現(xiàn)微裂紋，當延伸率達到10%時，氧化鐵皮基本脫落。
權(quán)利要求
1.一種使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，包含煉鋼和連鑄、加熱工序、粗軋和精軋工序、冷卻和卷曲工序，其特征在于所說的煉鋼和連鑄工序通過冶煉得到純凈的鋼水，其成分重量百分比范圍為C 0. 06%-0· 09%, Si 0. 15-0. 25%，Mn 1. 35%-1. 45%, P <= 0. 02，S <= 0. 08，Als :0. 015%-0. 025%, Nb :0. 015%-0. 025%,經(jīng)過連鑄機連鑄成鑄坯；所說的粗軋和精軋工序中，提高精軋出口速度，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到5. 0-7. 9m/s ；所說的冷卻和卷取工序?qū)恿骼鋮s方式采取前端快冷和均勻冷卻方式，卷取溫度為540°C -580°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之一種使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所說的加熱工序?qū)㈣T坯加熱到1180-1220°C，均熱段保溫時間35-60min，然后除鱗高壓水全部打開，除鱗水壓力為190-210Bar，除鱗溫度不低于1173°C，徹底清除表面爐生氧化皮同時避免生產(chǎn)紅色氧化鐵皮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之一種使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所說的粗軋和精軋工序經(jīng)過除鱗后的鑄坯進行粗軋，粗軋開軋溫度為 1150-1250°C，粗軋終軋溫度為990-1070°C，保證二次除鱗水壓力大于190_210Bar ；出粗軋機后保溫罩全部打開，精軋入口的溫度設定值為1010-1050°C，機架間冷卻水全部打開，精軋出口的溫度波動范圍為860-880°C，避免高溫階段生成過多的氧化鐵皮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用條件為沖壓成型有涂油工藝的黑皮鋼生產(chǎn)方法，屬于金屬軋制技術(shù)領域。技術(shù)方案是通過冶煉得到純凈的鋼水，其成分重量百分比范圍為C0.06%-0.09%，Si0.15-0.25%，Mn1.35%-1.45%，P≤0.02，S≤0.08，Als0.015%-0.025%，Nb0.015%-0.025%；提高精軋出口速度，經(jīng)過加速軋制后，帶鋼尾部的最高速度達到5.0-7.9m/s；卷取溫度為540℃-580℃。本發(fā)明的積極效果使熱軋過程中氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)得到了很好的控制，大大提高了熱軋帶卷的表面質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率；省略了熱軋深沖用鋼(例如汽車大梁系列鋼種)后續(xù)酸洗過程，降低對環(huán)境造成負荷；降低或避免氧化鐵皮疏松對表面質(zhì)量造成破壞。
文檔編號C22C38/12GK102560288SQ201210033398
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者劉紅艷, 吝章國, 孫玉虎, 年保國, 李建文, 李金波, 胡健, 趙洪建 申請人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司