[发明专利]一种船板表面耐海岸大气腐蚀氧化铁皮的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于热轧平板船体结构用钢领技术域，特别涉及一种船板表面耐海岸大气腐蚀氧化铁皮的控制方法，适用于一般强度和高强度(32kg级、36kg级)船板。

背景技术

船板是宽厚板的重要品种之一。2008年第4季度以来，由于全球金融危机对世界经济发生的影响，钢铁及下游产业受到较大的冲击，主要表现为基础设施投资减少，钢铁需求量大幅下降，钢铁产品订单骤减。由此，船厂普遍遇到船东要求推迟交货，生产节奏放缓，船板库存量大幅增加和库存周期延长。2009年年初开始，用户对船板表面缺陷质量异议的数量激增，其中比例最大的为表面麻坑缺陷。

这些缺陷一般发生在存储期较长的船板表面上，一般超过3个月，麻点出现的数量往往较多，呈现细小弥散麻点状分布或者聚集性分布，直径约在0.1-0.5mm之间，个别可达1mm以上，麻坑深度一般约为0.1-0.2mm左右，缺陷程度常常随钢板存储时间的延长而加重，而生产时间较短的产品表面基本没有此类缺陷。产生此类缺陷的主要原因是船板在使用前长时间处于海岸大气环境下，表面氧化铁皮对于基体来讲缺乏足够的保护性，易在水环境下发生大气腐蚀，腐蚀类型以点蚀为主，沉积在锈层中的氯离子诱发点蚀并加速点蚀发展，氯离子的主要来源有两个，一是钢板生产过程中生产用水中的氯离子沉积在钢板表面，二是存储过程中环境中的氯离子沉积在钢板表面。由于该缺陷在钢板表面明显且分布广泛，造成表面状态不合格，需手工打磨或者补焊后才能使用，甚至局部常出现深度较深的麻坑，打磨后尺寸不合格，无法继续使用，从而整张钢板报废，对于钢厂和船厂来说都造成极大的经济损失。

表面点蚀问题严重困扰钢厂和船厂，在不追加生产成本的前提下，若要解决这一问题，需通过改善和优化船板的制造工艺，改变船板表面的氧化铁皮结构，增加其与基体的粘接力，提高其耐氯离子点蚀的能力，控制点蚀数量和深度，延长其库存期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船板表面耐海岸大气腐蚀氧化铁皮的控制方法，用于进一步提高船板表面质量，不仅可以减少因表面粗糙、氧化铁皮压入等产生的带出品，降低生产成本，最重要的是延长船板在海岸大气环境下是库存期，提高其表面耐氯离子点蚀的能力，控制点蚀数量和深度，满足船厂的造船使用要求。

本发明所述的船板表面耐海岸大气腐蚀氧化铁皮的控制技术适用于一般强度和高强度船板(32kg级、36kg级)。

本发明通过优化船板生产工艺来控制船板表面氧化铁皮的结构和厚度。具体包括：控制连铸坯加热温度、时间、残氧等参数，增强一次除鳞效果；控制生产用水中氯离子指标，降低氧化铁皮中沉积的氯离子含量，抑制点蚀；控制精轧阶段的开轧、终轧温度，并合理利用弱水冷制度，提高了氧化铁皮中Fe₃O₄含量，降低Fe₂O₃含量，保留少量FeO，使氧化铁皮具有良好的塑性、粘接力和耐蚀性。具体工艺及控制的参数如下：

(1)连铸坯的化学成分控制wt％：

C：0.14-0.18％，Si：0.10-0.30％，Mn：0.45-1.50％，Nb：0.005-0.04％，Ti：0.005-0.02％，S：≤0.01％，P≤0.02％，Als：0.020-0.04％，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选板坯的化学成分wt％：

C：0.15-0.18％，Si：0.10-0.30％，Mn：0.45-1.30％，Nb：0.005-0.02％，Ti：0.005-0.02％，S：≤0.01％，P≤0.02％，Als：0.02-0.04％，余量为Fe及不可避免的杂质。

(2)连铸坯加热制度

连铸坯出炉温度控制在1180-1200℃，在炉时间控制在260-290min，加热炉残氧含量控制在1-8％；改善了一次氧化铁皮结构，厚度控制在0.5-2.0mm，减少气孔，结构致密，提高了氧化铁皮的剥离性。

(3)除鳞工艺

控制船板生产过程中除鳞用水和钢板探伤用水的氯离子含量低于100mg/L：由于氯离子对于水环境下蚀坑内发生的水解酸化效应有促进作用，减少氯离子在钢板表面氧化铁皮中的沉积量对于存储期抑制点蚀发生、发展作用显著。保证一次除鳞温度在1173-1120℃，各除鳞点压力保证在18-21MPa；精轧阶段依据厚度规格选择第1和第3道次或第3和第5道次不同的除鳞工艺。

(4)轧制工艺