[发明专利]一种提高热轧中厚板耐蚀性的氧化铁皮控制方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种提高热轧中厚板耐蚀性的氧化铁皮控制方法。

背景技术

中厚板产品是热轧类产品中比重较大的产品类，一般作为成品直接出售。绝大多数直接供货的中厚板没有外包装，在运输和存储过程中由于环境的大气腐蚀和捆包进水并滞留导致的局部电化学缝隙腐蚀而使中厚板板表面发生锈蚀或者呈现严重的“麻坑”状腐蚀形貌，从而引发用户质量异议。目前，针对钢材耐蚀性能提升的措施较多，但多集中在添加Cr、Ni、Cu等合金元素，在钢材表面形成一层致密的耐蚀层，或者直接采用在钢材表面进行涂漆和镀层措施以提高钢材的耐腐蚀性能，但上述措施是建立在增加设备投资、提高合金用量、增加生产成本的基础上，并对环境有所破坏，这与目前钢铁发展方向(节能、减排、降耗)是背道而驰的。

考虑到在中厚板热轧过程中以及在之后的控冷过程中，表面会自然形成一层薄的氧化铁皮。这层氧化铁皮在后续钢材的保存，运输过程中能起到极好防护作用。通过改变中厚板热轧过程中氧化皮的生长机制，生成有利于耐蚀的氧化皮结构，同时提高氧化皮的致密性，来改善其保护性。目前关于钢板表面氧化铁皮研究很多，但对于如何控制四次氧化铁皮和何种氧化铁皮结构耐腐蚀性能最好尚未有研究，中国专利号200710010183.5《中薄板坯连铸连轧带钢表面氧化铁皮控制方法》给出了针对中薄板坯热轧带钢包括成分设计、除鳞工艺、轧制和冷却工艺在内的氧化铁皮的控制方法，主要针对的是中薄板坯短流程生产线，主要解决的是如何除去带钢表面红锈。日本及其他国家在氧化铁皮控制方面的研究工作主要集中在氧化铁皮结构分析及氧化铁皮压入等表面缺陷上，对如何控制氧化铁皮结构提高中厚板耐蚀性能并未有涉及。

鉴于此，本发明以中厚板生产过程中不同结构氧化铁皮耐腐蚀性能评价为依据，获得耐腐蚀性能最优的氧化铁皮结构类型，提出了通过优化成分设计、保证除鳞压力，合理控制上冷床后的冷却速度获得最优耐蚀性的氧化铁皮结构，从而达到提高中厚板产品耐蚀性能的目的。目前，本发明的控制方法已应用在中厚板的生产上，耐腐蚀效果良好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高热轧中厚板耐蚀性的氧化铁皮控制方法，通过优化钢种成分、保证除鳞压力，调整热轧工艺方案，合理控制上冷床后的冷却速度，达到通过控制FeO的共析反应程度来获得耐蚀性最好的氧化铁皮结构类型，从而在保证热轧中厚板产品的力学性能的基础上提高其耐蚀性能，该控制方法是一种无需增加设备和投资，不增大生产成本，充分利用现有的设备和工艺流程的有效方法。

本发明的提高热轧中厚板耐蚀性的氧化铁皮控制方法，包括以下步骤：

步骤一：冶炼钢水连铸成板坯，板坯成分按重量百分比为C：0.05～0.2%，Si：0.11～0.4%，Mn：1.0～1.2%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，Al：0.01～0.05%，Nb：0.01～0.05%，V：≤0.05%，余量为Fe；

步骤二：将板坯加热至1150～1250℃，加热时间200～300min；然后用高压水粗除鳞，粗除鳞温度为1100～1200℃，粗除鳞水压大于等于16MPa，粗除鳞时间为4～10s，使钢板表面无氧化铁皮和保护渣，达到无残留；

步骤三：粗除鳞后的板坯进入粗轧阶段，开轧温度为1100～1150℃，终轧温度为1000～1150℃，累计压下量为70～85%；

步骤四：粗轧后的板坯进入精轧阶段，在奇数道次精轧阶段前，进行精除鳞，精鳞水压大于等于16MPa，精除鳞时间为4～10s；精轧阶段终轧温度控制在840～970℃，累计压下量为50～80%，精轧后抛钢速度为1.2～2m/s；

步骤五：精轧结束后上冷床以10～25℃/s的速度冷却至室温，已达到降低表面氧化铁皮发生共析反应程度。

上述方法获得的热轧中厚板表面氧化铁皮的厚度为15～30μm，轧制过程中无氧化铁皮压入和破碎现象，通过中国专利号ZL201010010116.5的“一种化学腐蚀检测热轧带钢氧化铁皮结构的方法”专利的检测方法，获得的热轧中厚板表面氧化铁皮中FeO的含量为40～70%，共析组织含量少于20%。

本发明的突出特点和显著的效果主要体现在：

(1)本发明通过不同结构类型的氧化铁皮耐腐蚀评价体系获得最优耐腐蚀性能的氧化铁皮结构类型，为氧化铁皮结构中中FeO的含量为40～70%，共析组织含量少于20%。