高碳SPHC带钢冷轧边裂缺陷机理分析

针对首钢迁安钢铁有限责任公司高碳SPHC冷轧板带出现边裂的问题,分析了冷硬卷边裂缺陷的宏观形貌、微观组织,以及热轧原板的微观组织,认为带钢边部晶粒粗大、铁素体拉长形态明显、带状碳化物析出严重是造成边裂的主要原因。采用低温出炉、高温终轧、低温卷取、前部密集冷却并对磨损、堵塞等质量下降的喷嘴给予维修及更换,保证全宽方向上温度的均匀性,大大减少了板带的边裂缺陷。

SPHC热轧板卷边部黑线成因分析

通过系统分析得出SPHC热轧板卷边部黑线的成因是:在粗轧侧压过程中,热轧板卷边部温度低,进入了高温脆性温度区,轧制变形时发生撕裂而形成黑线缺陷。通过控制粗轧温度、优化立辊孔型和侧压工艺,可以减少边部黑线的发生几率。

CSP工艺热轧SPHC组织演变和析出物研究

分析了马钢CSP工艺SPHC在轧制过程中的组织演变规律;通过与传统工艺SPHC比较,研究了微观组织、第二相粒子的析出及其对强度的影响。结果表明:SPHC的组织细化主要发生在1050～971℃,在CSP低碳钢各强化机制中细晶强化是最主要的强化方式,通过透射电镜观察,观察到其中存在纳米级的、亚微米级的和微米级的3种尺寸级别的第二相粒子,对马钢SPHC钢产生了沉淀强化。

SPHC钢板卷边裂原因分析

利用金相和扫描电镜等分析手段,对SPHC钢出现边裂的板卷进行了分析。结果表明,铸坯的加热不当造成铸坯过热、过烧,使边部晶粒异常长大,并且局部晶界产生缩孔是导致边裂的主要原因,铸坯近表层的夹杂物富集,促进了轧制过程中裂纹的扩展,造成严重边裂。建议轧制过程中加强对坯料加热制度的管理,避免铸坯过热、过烧。

SPHC热带氧化铁皮酸洗困难原因分析及对策

从SPHC带钢的成分、氧化铁皮厚度、氧化铁皮与基体结合面的粗糙度、酸洗试验、氧化铁皮的相结构分析入手,剖析了氧化铁皮酸洗困难的原因;在不影响带钢供冷轧所要求的力学性能和冷轧轧制力的情况下,通过调整热轧生产工艺,改善了SPHC带钢的酸洗质量。

9.5mm热轧带钢SPHC氧化铁皮控制技术及应用

钢厂生产实践表明,厚度9 mm以下薄规格热连轧带钢表面质量较好,厚度9 mm以上厚规格热连轧带钢表面氧化铁皮较厚,且结构疏松,较厚氧化皮易在钢卷开卷过程脱落,压入钢卷表面造成凹坑缺陷;疏松的氧化铁皮易在钢卷储存过程中从空气中吸潮,造成钢卷点锈,继而产生麻点缺陷。分析了钢的氧化过程,氧化皮形成机理和弯曲过程受力情况,提出氧化铁皮厚度和结构的控制工艺。9.5 mm SPHC钢(/%:0.02~0.06C,≤0.10Si,0.20~0.50Mn,≤0.035P,≤0.035S,≥0.01Alt)热轧卷的生产试制表明,通过将加热温度从1200℃降至1180℃,精轧出口温度和速度由860℃和5.0 m/s分别提高至880℃和6.5 m/s,卷取温度由600℃降至520℃,卷后单独堆放等工艺措施,使带钢的氧化铁皮厚度由改进前的10.093~18.94μm降至6.613μm,生产现场基本无氧化皮脱落现象,酸洗后表面凹坑明显减少。

微量残留元素铬、镍和铜对SPHC冷轧带钢组织和拉伸性能的影响

采用拉伸试验、微观形貌观察和能谱分析等手段,研究了微量残留元素铬、镍和铜对SPHC冷轧带钢组织和拉伸性能的影响。结果表明:随残留元素当量增加,带钢的室温组织和平均晶粒尺寸无明显变化;随着冷轧累积压下率增大,带钢的抗拉强度逐渐增加,当冷轧累积压下率大于70%后,抗拉强度显著增加;当冷轧累积压下率相同时,随着残留元素当量增加,抗拉强度基本呈先升高后降低的趋势;第三道次冷轧后,残留元素在晶界上的偏析量较高时,带钢的抗拉强度明显偏高;残留元素当量应控制在0.02%以下,且应尽量减少残留元素铜的含量,以减小其对带钢拉伸性能的影响。

SPHC热轧带钢头部氧化铁皮缺陷形成原因分析及控制

用扫描电镜观察了SPHC热轧带钢头部氧化铁皮缺陷的微观形貌,对现场生产数据进行统计分析,分析了带钢头部氧化铁皮缺陷形成主要原因,并提出优化加热炉烧钢工艺、控制中间坯温度、优化除鳞工艺等控制措施。结果表明,头部氧化铁皮缺陷与轧制温度密切相关,中间坯头部温度过高是形成头部氧化铁皮缺陷的主要成因。

梅钢SPHC带钢氧化铁皮酸洗质量改善

从氧化铁皮厚度、酸洗试验、氧化铁皮的相结构、带钢力学性能等方面，比较了梅山SPHC带钢氧化铁皮在热轧工艺改进前后的差别。结果表明，通过热轧工艺改进，梅钢SPHC带钢产品既能满足供冷轧所要求的力学性能和冷轧轧制力，又能明显改善酸洗质量。

SPHC热轧带钢质量过程能力控制分析及优化

对5 000炉SPHC钢化学成分和机械性能的过程能力指数进行了分析计算,优化了炼铁配矿及炼钢操作工艺。结果表明,SPHC钢的碳含量、磷含量过程能力指数分别由三级提高至一级和二级,锰硫比的过程能力指数由四级提升至二级。

薄规格热轧卷板质量问题分析与改进

济钢生产的薄规格热轧卷板存在厚度波动大、板形不稳定及强度偏高等问题,通过分析生产工艺,采取了相应的改进措施,对二级模型轧制力极限值和生产制度进行适当调整;优化辊形,采用HVC曲线;调整化学成分,尽量控制较低的C、Mn含量;改进层流冷却模式等。改进后,产品厚度精度命中率提高20%以上,性能复验率降低了10%。

热轧SPHC带钢酸洗行为及其高效酸洗工艺研究

冷轧带钢产品的表面质量主要取决于热轧原料的酸洗质量。针对常规热轧(HR)工艺、CSP工艺及ESP工艺生产的热轧SPHC带钢,对其表面氧化铁皮结构及其酸洗历程进行了对比分析研究;在上述基础上,指出缩短孕育期,使带钢快速进入氧化铁皮大面积剥离阶段是提高酸洗效率的关键,提出了热轧SPHC带钢预升温酸洗工艺,并进行了带钢升温、未升温酸洗试验以验证酸洗效果。结果表明:HR带钢、CSP带钢、ESP带钢表面氧化铁皮均由外层的Fe_(3)O_(4)和内层为的FeO组成,前两者氧化铁皮厚度约为6~8μm,ESP带钢表面氧化铁皮两层之间有较为明显的间隙,总平均厚度约为18μm。3种热轧带钢的酸洗曲线呈现相同的变化趋势,酸洗效率随着酸液温度及紊流度的提高而提高,且在低温和低雷诺系数下增幅明显。HR带钢与ESP带钢的酸洗曲线接近,相对于前两者,CSP带钢的酸洗效率更高、更易酸洗。热轧SPHC带钢氧化铁皮去除符合S型曲线,经历孕育期,加速期和平稳期的时长的占比分别为40%、40%及20%。板带预升温酸洗工艺实施简单,可使表层难酸洗氧化铁皮快速剥离,缩短酸洗时间约50%,显著提高了酸洗效率。

微量残留元素Cr、Ni、Cu对SPHC热轧带钢组织性能影响

采用拉伸试验机、硬度仪、金相显微镜及S-4800型场发射扫描电子显微镜等,研究了微量残留元素Cr、Ni和Cu对SPHC热轧带钢组织性能的影响。结果表明：SPHC热轧带钢室温组织由铁素体和珠光体组成,平均晶粒尺寸在19.05~19.32μm;随残留元素当量增加,SPHC热轧带钢的硬度呈先增加后降低的趋势,抗拉强度最大差值为15 MPa、屈服强度最大差值为45 MPa,伸长率差值为7.5%。应变硬化指数与屈强比呈负线性相关,即微量残留元素当量增加有利于提高材料的应变硬化指数。当微量残留元素Cr、Cu在晶界析出量少且均匀时,弱化试样力学性能的能力较小,试样表现出较好的力学性能。

SPHC热轧带钢酸洗表面发黑原因分析

柳钢生产的SPHC热轧带钢氧化铁皮难以酸洗清除,酸洗后板面出现了不同程度的发黑现象,影响了酸洗板表面质量。利用粗糙度仪、X射线衍射仪、扫描电镜、静态酸洗等多种试验分析方法,探究酸洗板发黑现象产生的原因。结果表明,柳钢生产的SPHC带钢残余元素Cu、Ni、Cr和As偏高,这些残余元素会富集于氧化铁皮下的基体金属中,增强氧化铁皮的黏附作用力,导致酸洗困难,残留的氧化铁皮会造成酸洗板表面偏黑。通过控制残余元素含量,酸洗后带钢表面色泽明显改善。

低成本SPHC钢的生产实践

为了降低SPHC热卷生产成本,对其成分设计及轧制冷却等生产工艺进行了优化,成功地解决了炼钢过程增碳、增硅、夹杂物控制和钢水流动性等问题,同时实现了热轧SPHC的软化,获得了理想的微观组织形貌,产品质量完全满足冷轧生产的要求。采用此工艺成功地生产SPHC热卷150万t以上,且钢带合格率达到了99.75%。