[发明专利]一种使用条件为辊压成型无涂油工艺的黑皮钢生产方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种使用条件为辊压成型无涂油工艺的黑皮钢生产方法，属于金属轧制技术领域。

背景技术

氧化铁皮柔性化生产是一种无需增加设备和投资，不增加生产成本，充分利用现有设备和工艺，根据下游生产企业加工工艺特点和要求， 采用了“高温、快轧”的技术路线，通过合理控制冷却速度和卷取温度达到氧化铁皮结构的合理控制。在570-1371℃时，FeO处于稳定状态，在570℃以下时，FeO发生共析反应生成α-Fe＋Fe₃O₄的混合物，因此可以通过控制FeO共析反应的发生程度，来控制氧化铁皮微观结构。由于氧化铁皮微观结构中Fe₃O₄呈黑色，称之为黑皮钢，黑皮钢具有较好的塑性及良好的黏附性，因此在随后深加工过程中不会因冷冲压、冷成型而发生脱皮和破裂，同时氧化铁皮可以起到工具与工件间的润滑作用。对于一些热轧深冲用钢如汽车大梁钢等，为彻底摆脱酸洗带来的环境负担，通过控制氧化铁皮结构，使带钢表面氧化铁皮主要由Fe₃O₄组成，此种铁皮具有较高的塑性、较薄的厚度及与基体紧密的结合力，在深加工过程中氧化铁皮可随基体发生变形，因此不需要通过酸洗去除氧化铁皮，免酸洗黑皮钢由此诞生。该类钢种最终采用的加工工艺为辊压成型无涂油工序，因此，对于氧化铁皮要求应为氧化铁皮具有较好的附着力，在矫直过程中氧化铁皮能随钢板基体发生塑性变形而不发生剥落，要求FeO在Fe₃O₄中成均匀的岛状分布，这主要是由于FeO相疏松多孔，而Fe₃O₄硬度较高，FeO均匀分布于Fe₃O₄中，软硬相相结合，在矫直过程中疏松相FeO能够有效的吸收矫直产生的破坏应力，避免了氧化铁皮的破碎，随着Fe₃O₄含量增加，氧化铁皮脱落特征由片状脱落转变为粉末状脱落。但是，背景技术中没有理想的使用条件为辊压成型无涂油工艺的黑皮钢生产方法，一直困扰本领域技术人员。

发明内容

本发明目的是提供一种使用条件为辊压成型无涂油工艺的黑皮钢生产方法，生产出热轧深冲用钢，如汽车大梁钢等，后续冲压成型过程中铁皮黏附性好，免酸洗，彻底摆脱酸洗带来的环境负荷，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种使用条件为辊压成型无涂油工艺的黑皮钢生产方法，包含炼钢和连铸、加热工序、粗轧和精轧工序、冷却和卷曲工序，其特征在于所说的炼钢和连铸工序：通过冶炼得到纯净的钢水，其成分重量百分比范围为：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%，经过连铸机连铸成铸坯；所说的粗轧和精轧工序中，提高精轧出口速度，经过加速轧制后，带钢尾部的最高速度达到4.8-7.6m/s；所说的冷却和卷取工序：层流冷却方式采取前端快冷和均匀冷却方式，卷取温度控制570℃-610℃。

所说的加热工序：将铸坯加热到1180-1220℃，均热段保温时间35-60min，然后除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为190-210Bar，除鳞温度不低于1173℃，彻底清除表面炉生氧化皮同时避免生产红色氧化铁皮。

所说的粗轧和精轧工序：经过除鳞后的铸坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1150-1250℃，粗轧终轧温度为990-1070℃，保证二次除鳞水压力大于190-210Bar；出粗轧机后保温罩全部打开，精轧入口的温度设定值为1010-1050℃，机架间冷却水全部打开，精轧出口的温度波动范围为860-880℃，避免高温阶段生成过多的氧化铁皮。