一种无镍集装箱用热轧带钢的制备方法技术

本发明专利技术公开一种无镍集装箱用热轧带钢的制备方法，属于表面控制技术领域。所述制备方法，包括步骤：配制耐候钢的原料、熔炼为钢液，然后依次进行铁水脱硫，转炉熔炼，LF精炼，连铸，板坯再加热，轧制，冷却，得到集装箱用热轧带钢；所述轧制为粗轧和精轧，粗轧依次经过2台机组，每台机组进行3道次轧制，精轧依次经过7台机组，每台机组进行一道次轧制，粗轧和精轧在进行第一次轧制后进行依次除鳞。本发明专利技术通过优化合金成分，在不添加Ni的情况下，能够到达耐腐蚀，力学性能好的目的。并且，本发明专利技术通过对轧制工艺进行改进，在粗轧和精轧首道次轧制后进行除鳞工艺，避免带钢表面铜脆缺陷。避免带钢表面铜脆缺陷。避免带钢表面铜脆缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种无镍集装箱用热轧带钢的制备方法


[0001]本专利技术属于表面控制
，具体涉及一种无镍集装箱用热轧带钢的制备方法。

技术介绍

[0002]集装箱制造行业中，用户广泛使用的钢种有日本工业标准JIS G3125“高耐大气腐蚀钢”中的SPA
‑
H。其标准中规定在钢种加入一定的硅、锰、磷、铜、铬等合金元素，以获得所需的机械性能和耐腐蚀性能。用户使用一般经过打砂
→
辊压(折弯)成型加工
→
成箱焊接
→
喷漆等主要工序，制造出装运各类货物的集装箱产品。集装箱要求钢板具有较好的加工成型性能，较好的表面质量和良好的板形质量，以及优异的耐大气腐蚀性能。由于标准规定加入多种相对较为贵重的合金元素，导致其生产成本较高。同时为了获得较好的表面质量，控制表面铜脆缺陷的发生，大多厂家在钢中加入约1/3铜含量的镍合金，导致生产成本进一步升高。
[0003]如果生产中缺乏镍合金，由于铜的熔点约1083℃，而箱板生产中，加热温度一般在1150～1280℃远远高于该温度。相关研究结果表明，板坯加热时由于选择性氧化，硅、锰和铁等元素首先被氧化，铜元素在高温下与氧的亲和力较弱，不易形成氧化物。当其在奥氏体中的扩散速率低于氧化速率时，便在氧化皮下的基体中开始富集，形成铜富集相引起铜脆，难以获得较好的钢板表面质量，满足用户使用要求。
[0004]低成本的无镍集装箱用耐候钢，该产品市场用量大，生产厂家众多，生产工艺技术相对成熟稳定。近几年来，由于集装箱行业不景气，需求大幅下滑，钢材市场供给严重过剩，品种效益严重恶化，盈利能力出现负贡献。因此，为了提高无镍集装用耐候钢的净利润和竞争力，努力通过制造工艺优化，在保持产品质量及使用性能满足用户要求下，降低箱板产品制造成本愈发紧迫。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种无镍集装箱用热轧带钢的制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种集装箱用热轧带钢的制备方法，包括步骤：配制耐候钢的原料、熔炼为钢液，然后依次进行铁水脱硫，转炉熔炼，LF精炼，连铸，板坯再加热，轧制，冷却，得到集装箱用热轧带钢；
[0007]所述轧制包括粗轧和精轧，对板坯再加热后的钢材依次进行粗轧和精轧，粗轧使用R1、R2机组，采用3+3道次方式轧制；R1第一道轧制温度高于1200℃，第一道轧制后开启除鳞，除鳞水压为17MPa以上，其余5道次轧制不开启除鳞，粗轧中每道次轧制后的减薄变形量小于30％，粗轧总减薄变形量为81％
‑
88％；
[0008]精轧依次经过7台机组，7台机组依次为F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7，每台机组采用一道次轧制；F1轧制第一道轧制温度为1000
‑
1090℃，减薄变形量超过40％，第一道轧制后开启除鳞，除鳞水压力为20
‑
23MPa；其余6道次轧制不开启除鳞，精轧后带材减薄总变形量为
91％
‑
98％；
[0009]耐候钢包含有以下百分含量的元素：C：0.06
‑
0.10％、Si：0.30
‑
0.40％、Mn：0.40
‑
0.50％、P：0.07
‑
0.11％、S：0
‑
0.0125％、Cu：0.25
‑
0.33％、Ni：0
‑
0.09％、Cr：0.30
‑
0.40％、Ti：0.020
‑
0.035％、B：0.0025
‑
0.0050％，余量为Fe。
[0010]本专利技术所述集装箱用热轧带钢的制备方法制备的集装箱用热轧带钢具有耐腐蚀、优异机械性能的优点，主要有以下方面的原理：
[0011](1)合金成分方面：本专利技术降低C含量，有利于减少珠光体的形成，得到耐蚀性更强的铁素体；降低S含量可以减少含硫夹杂物的形成，减少腐蚀过程中孔蚀扩展；提高Si含量细化锈层晶粒，减缓带钢表面点蚀速度。耐候钢所包含的所有元素的联合调整起到了明显的提高无镍集装箱用耐候钢耐腐蚀性能的作用。另外，耐候钢的Si元素使合金氧化后形成较多内氧化产物2FeO
·
SiO2，改变了含铜耐候钢的氧化层结构，阻止了铜在基体与氧化层界面处形成液态铜相，对抑制低高温氧化后基体表层富铜元素偏聚具有明显作用。Ti元素一方面一定程度上减轻了合金的氧化过程，可以阻止富铜相向基体晶界的扩散，另一方面由于含Ti元素合金形成的氧化层较致密，抑制了铜元素向氧化层外侧扩散，因此，氧化层内部出现了较多铜元素聚集，但是，一般认为氧化层内部形成的富铜相偏聚可以随着板坯表面的高压水除鳞而得到较好的去除，因此对热轧板坯表面质量的影响较小，添加Ti元素有利于减缓含铜耐候钢“铜脆”倾向。B元素通过在奥氏体晶界偏析的方式，在高温氧化过程中阻止了富铜液相向奥氏体晶界的渗透，从而抑制了铜脆热裂纹的生成。增Si、Ti、B克服铜致热裂纹的形成，降C、S提高板坯耐腐蚀性能的成分设计路线，获得良好的表面质量和产品性能，又降低合金成本。
[0012](2)制备工艺方面：集装箱用耐候钢板坯在加热过程中应尽量避免1100～1200℃长时间加热，采用“高温快烧”及还原性气氛工艺。粗轧第一道次开轧温度采用1200℃以上，远高于铜的熔点温度1083℃，富铜相逐渐固溶到铁基体中，导致表面裂纹和微裂纹数量减少，长度变短，深度变浅，此时，减薄形变量小于30％，由于试样变形量和表面轧制力的减小，未出现明显的表面铜脆热裂纹，进而提高材料的接卸性能。精轧第一道次温度1000
‑
1090℃，在低于铜的熔点温度下进行轧制时，铜元素会富集在基体浅表层的晶界中，导致晶界脆性增加，虽然变形量大，但及时开启精轧第一次减薄后高压除鳞，对表层含铜铁皮及时破碎并除鳞，减轻铁皮压入造成应力集中，避免表层奥氏体晶界在应力集中位置开裂形成铜脆缺陷。开发加热炉高温快烧及还原性气氛工艺，同时通过高温下减小开轧道次变形量，低温下增大板坯表面精轧除鳞力度，得到了稳定的表面质量。
[0013]本专利技术所述铁水脱硫，转炉熔炼，LF精炼，连铸采用本领域常用的技术方案。
[0014]作为本专利技术的优选实施方案，所述粗轧R1第一道轧制温度高于1200℃，第二道轧制温度高于1100℃，第三道轧制温度高于1000℃；粗轧R2的三道次温度均高于1000℃，R2出口温度高于1000℃。
[0015]作为本专利技术的优选实施方案，所述板坯再加热分在还原性气氛下分三段进行烧钢，预热段：控制煤气量为1000
‑
1500m3/h，加热温度为650
‑
900℃，时间为23
‑
37min；一加段：温度为1030℃以下，时间为34
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52min；二加及均热段：采用满流量，温度为1083℃
‑
1290℃，时间为119
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集装箱用热轧带钢的制备方法，包括步骤：配制耐候钢的原料、熔炼为钢液，然后依次进行铁水脱硫，转炉熔炼，LF精炼，连铸，板坯再加热，轧制，冷却，得到集装箱用热轧带钢；所述轧制包括粗轧和精轧，对板坯再加热后的钢材依次进行粗轧和精轧，粗轧使用R1、R2机组，采用3+3道次方式轧制；R1第一道轧制温度高于1200℃，第一道轧制后开启除鳞，除鳞水压为17MPa以上，其余5道次轧制不开启除鳞，粗轧中每道次轧制后的减薄变形量小于30％，粗轧最终减薄变形量为81％
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88％；精轧依次经过7台机组，7台机组依次为F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7，每台机组采用一道次轧制；F1轧制第一道轧制温度为1000
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1090℃，减薄变形量超过40％，第一道轧制后开启除鳞，除鳞水压力为20
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23MPa；其余6道次轧制不开启除鳞，精轧后带材减薄最终变形量为91％
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98％；耐候钢包含有以下百分含量的元素：C：0.06
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0.10％、Si：0.30
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0.40％、Mn：0.40
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0.50％、P：0.07
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0.11％、S：0
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0.0125％、Cu：0.25
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0.33％、Ni：0
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0.09％、Cr：0.30
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0.40％、Ti：0.020
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0.035％、B：0.0025
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0.0050％，余量为Fe...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祖来，杨正鹏，卞皓，何义新，罗克力，山泉，张飞，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：