一种解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法技术

本发明专利技术涉及金属材料加工技术领域，具体涉及一种解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法，将高锰热成型钢的板坯置于加热炉中并加热至1180‑1210℃，在此温度下停留25‑40min；对加热后的板坯进行粗轧，板坯进入精轧机，精轧机入口温度为1000‑1010℃，精轧后卷取，开卷；开卷后的板坯进入拉矫机，拉矫机弯辊插入深度控制在5‑15mm，拉矫破鳞后的热轧卷进入酸洗阶段；取出漂洗，漂洗水的氯离子含量≤10mg/L，漂洗后烘干，涂油后卷取即可，本发明专利技术通过控制高锰热成型钢成分，粗轧和精轧关键温度及工艺，轧制节奏控制，拉矫参数控制等方面可以有效防止高锰热成型钢酸洗后锈蚀的情况发生，方法简单，适用性强，而且效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法
本专利技术涉及金属材料加工
，具体涉及一种解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法。
技术介绍
热轧厂生产的热轧带钢板卷，是轧制和卷取的，带钢表面在相应的条件下生成的氧化铁皮，能够很牢固地覆盖在带钢的表面上，并掩盖着带钢表面的缺陷。从轧钢的角度来讲，若将这些带氧化铁皮的带钢直接送到轧机去轧制将会带来许多问题：一是在大量下压的条件下进行轧制，会将氧化铁皮压入带钢的基体，影响冷轧板的表面质量及加工性能，甚至造成废品；二是氧化铁皮破碎后进入冷却润滑轧辊的乳化液系统会损坏循环设备，缩短乳化液的使用寿命；三是损坏了表面光洁度和加工精度都很高并且价格昂贵的轧辊。因此，带钢在冷轧之前，必须清除其表面氧化铁皮，以保证所生产的带钢的表面质量，通常的清除氧化铁皮的做法是进行酸洗处理。然而，目前在生产中发现高锰热成型钢此系列钢种酸洗后极易发生锈蚀缺陷，表面形成大规模黄斑，影响了成品的表观质量。普通钢种的锈蚀缺陷产生与酸洗产线漂洗不净、挤干辊磨损或涂油不均密切相关，但在产线工艺相同的情况下，其他钢种未发生锈蚀的情况下，此钢种锈蚀缺陷发生仍居高不下，有鉴于此，亟需提出一种解决此种缺陷的方法。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的本专利技术实施例提供一种解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法。一种解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法，包括以下步骤：S1：将高锰热成型钢的板坯置于加热炉中并加热至1180-1210℃，在此温度下停留25-40min，加热炉内残氧含量≤3％；S2：对加热后的板坯进行粗轧，粗轧机出口处设置有高压喷嘴，高压喷嘴的喷射角度为25-45°，高压喷嘴喷出的高压水刀对板坯进行表面除磷；S3：板坯进入精轧机，精轧机入口温度为1000-1010℃，开启精轧双道次除鳞，精轧机的轧制速度为8-10m/s，精轧后卷取，卷取温度为480-500℃，降温至55-60℃下开卷；S4：开卷后的板坯进入拉矫机，拉矫机弯辊插入深度控制在5-15mm，拉矫破鳞后的热轧卷进入酸洗阶段；S5：酸洗阶段在三个酸洗槽中完成，三个酸洗槽中的酸液中均添加有酸洗缓蚀剂，三个酸洗槽中的酸液浓度依次升高且温度相同，均为40-45℃，板坯依次浸入三个酸洗槽后取出漂洗，漂洗水的氯离子含量≤10mg/L，漂洗后烘干，涂油后卷取即可。优选地，S1中加热炉的升温速度为40-50℃/min。优选地，S2中高压喷嘴的喷口处形状为扁椭圆形。优选地，S3中开卷前的降温速度为8-15℃/min。优选地，S5中三个酸洗槽分别为一号酸洗槽、二号酸洗槽、三号酸洗槽；一号酸洗槽中的酸液为1-3％体积浓度的硫酸，酸洗时间为15-20min，二号酸洗槽中的酸液为5-10％体积浓度的硫酸，酸洗时间为5-10min，三号酸洗槽中的酸液为15-20％体积浓度的硫酸，酸洗时间为1-3min。优选地，S5中酸洗缓蚀剂的添加量为酸液体积的1-1.5％。优选地，所述酸洗缓蚀剂由以下重量百分比的原料组成：铬酸5-10％、丙二醇22-25％、二乙基硫脲1-1.5％、六次甲基四胺2-5％、糊精0.1-1％、余量为水。优选地，所述高锰热成型钢的化学成分按重量百分比计如下：0.52≤C≤0.65％，10.3％≤Mn≤12.5％，0.01≤Si≤0.02％，0.003≤B≤0.005％，200≤P≤250ppm，S≤0.012％，0.50％≤Cr≤0.65％，0.044％≤Ti≤0.053％，余量为Fe和其他残余微量元素。本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：如附图1所示，高锰热成型钢典型锈蚀形貌，呈现线状、面状黄斑形貌缺陷。经过微观观察可以发现发黄区域表面存在Fe0(0H)羟基铁，锈蚀严重区域表面存在Cl离子残留。对截面进行观察发现如附图2和附图3所示，锈蚀严重区域基体界面存在明显的犬牙交错形貌，同时皮下存在晶间氧化的情况，基体界面粗糙不平情况主要遗传自热轧，热轧过程氧化铁皮过厚，除鳞过程铁皮去除不彻底，造成轧制过程中铁皮与基体变形不一致存在轻微压入的形貌。轧制过程中存在晶间氧化是指金属材料沿晶粒边界或在晶界附近发生的氧化，晶间氧化的深度是由金属表面至晶间氧化所能达到的最大深度，本专利涉及钢种晶间氧化深度可达10微米。晶间氧化产生的原因是在高温含氧条件下，氧沿材料晶界扩散的结果。由于晶界是金属材料中最薄弱的地方，所以氧化首先发生在晶界，在晶界氧化后氧向晶内扩展进而氧化整个晶粒，即形成表面氧化层；如果保温时间过长，当表面金属发生氧化之后，氧不断向近表面进行充分的扩散，就会造成品间氧化，并最终形成表面氧化层与近表面晶间氧化层两部分，由此可见高锰热成型钢锈蚀控制的重点在于控制热轧带钢表面铁皮平直度以及晶间氧化程度。热成型钢中Mn元素是一种常用的奥氏体稳定剂，用于扩大Y-Fe相区，改善力学性能，使之具有高强度和良好的成形性能，本专利技术成分设计时10.3％≤Mn≤12.5％，热轧过程氧化后其氧化铁皮主要由FeO、Fe203和MnFe204组成，基体表面的Mn元素被消耗形成MnFe204，同时也在氧化铁皮内部形成了大量富Mn的氧化物，使得基体的氧化速率提高，氧化铁皮的粘附性变差，并且极易开裂和剥落，同时由于热成型钢种中经常添加0.003≤B≤0.005％，B元素晶界偏聚能力极强，同时其氧化产物与Mn元素易于形成低熔点氧化物，氧化侵入晶界，成分控制方面添加0.50％≤Cr≤0.65％，氧化皮的厚度随着钢中Cr含量增加可减薄，由于Cr元素的选择性氧化在基体表面形成了一层FeCr204和Cr203组成的富Cr层，并且随着钢中Cr含量的升高，分布形态由颗粒状转变为致密层状，阻碍Fe2+和02-交互扩散的作用明显增强，有效降低加热过程以及热轧过程铁皮厚度，降低热轧除鳞难度。P元素控制方面，已有研究发现P含量提高有助于促进铁皮起泡，其氧化铁皮在900～1000℃下起泡现象明显，可一定程度增加铁皮的去除特性。同时P也属于晶界偏聚元素可与B在晶界氧化过程中竞争氧，降低Mn-B复合低熔点氧化物的形成，减少晶间氧化的形成。本专利技术在加热炉加热过程中对板坯温度提出控制要求，有利于降低炉生铁皮厚度，降低除鳞难度，提高热轧板界面平直度，精轧过程的问题控制思路在于低温快轧，适当降低板坯RT2温度，同时保持FT7温度不变，同时在粗轧时通过高压喷嘴喷出的高压水刀对板坯进行表面除磷，这样就可以降低热轧过程中铁皮厚度，降低铁皮压入的可能性。专利技术人通过现场试验跟踪发现，卷取温度的控制与晶间氧化深度密切相关，板坯在卷取以后氧的侵入浓度由边部往中心部位是递减的，而氧在高温的板坯表面聚集会与材料中含有Cr、Mn、Si等元素析出物形成晶间氧化物。当氧元素没有与晶间析出的这些元素全部完成氧化过程，是不会向晶粒内扩散的。因此晶间氧化物主要沿着晶界向材料内部扩散。当调整卷取温度控制在480-500℃时晶间氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：将高锰热成型钢的板坯置于加热炉中并加热至1180-1210℃，在此温度下停留25-40min，加热炉内残氧含量≤3％；/nS2：对加热后的板坯进行粗轧，粗轧机出口处设置有高压喷嘴，高压喷嘴的喷射角度为25-45°，高压喷嘴喷出的高压水刀对板坯进行表面除磷；/nS3：板坯进入精轧机，精轧机入口温度为1000-1010℃，开启精轧双道次除鳞，精轧机的轧制速度为8-10m/s，精轧后卷取，卷取温度为480-500℃，降温至55-60℃下开卷；/nS4：开卷后的板坯进入拉矫机，拉矫机弯辊插入深度控制在5-15mm，拉矫破鳞后的热轧卷进入酸洗阶段；/nS5：酸洗阶段在三个酸洗槽中完成，三个酸洗槽中的酸液中均添加有酸洗缓蚀剂，三个酸洗槽中的酸液浓度依次升高且温度相同，均为40-45℃，板坯依次浸入三个酸洗槽后取出漂洗，漂洗水的氯离子含量≤10mg/L，漂洗后烘干，涂油后卷取即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将高锰热成型钢的板坯置于加热炉中并加热至1180-1210℃，在此温度下停留25-40min，加热炉内残氧含量≤3％；
S2：对加热后的板坯进行粗轧，粗轧机出口处设置有高压喷嘴，高压喷嘴的喷射角度为25-45°，高压喷嘴喷出的高压水刀对板坯进行表面除磷；
S3：板坯进入精轧机，精轧机入口温度为1000-1010℃，开启精轧双道次除鳞，精轧机的轧制速度为8-10m/s，精轧后卷取，卷取温度为480-500℃，降温至55-60℃下开卷；
S4：开卷后的板坯进入拉矫机，拉矫机弯辊插入深度控制在5-15mm，拉矫破鳞后的热轧卷进入酸洗阶段；
S5：酸洗阶段在三个酸洗槽中完成，三个酸洗槽中的酸液中均添加有酸洗缓蚀剂，三个酸洗槽中的酸液浓度依次升高且温度相同，均为40-45℃，板坯依次浸入三个酸洗槽后取出漂洗，漂洗水的氯离子含量≤10mg/L，漂洗后烘干，涂油后卷取即可。


2.根据权利要求1所述的解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法，其特征在于，S1中加热炉的升温速度为40-50℃/min。


3.根据权利要求1所述的解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法，其特征在于，S2中高压喷嘴的喷口处形状为扁椭圆形。


4.根据权利要求1所述的解决高锰热成型钢酸洗后锈蚀的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王畅，于洋，王林，刘文鑫，张亮亮，高小丽，王泽鹏，李高峰，张栋，郭子峰，陈瑾，吴耐，焦会立，王凤美，吴新朗，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，北京首钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11