低合金冷鐓鋼盤條耐大氣腐蝕表面氧化鐵皮控制方法與流程

2023-06-01 18:35:51

本發明涉及一種冶煉和軋制工藝，具體說，涉及一種低合金冷鐓鋼盤條耐大氣腐蝕表面氧化鐵皮控制方法。
背景技術：
：隨著用戶對熱軋線材各項性能要求的提高，用戶開始對線材表面質量、使用性能以及耐腐蝕性能提出了更高的要求，尤其是對熱軋線材的表面質量要求較高的鋼鐵產品，如緊固件用冷鐓鋼、焊接用鋼、預應力鋼絞線用鋼等對熱軋線材表面質量的要求都比較苛刻。運輸過程中過早的產生紅鏽，會增加用戶後序的成本，影響盤條外觀形貌。熱軋鋼的氧化鐵皮結構對鋼材的表面質量有至關重要的影響，是阻止鋼材腐蝕的首要屏障。氧化鐵皮是高溫下鋼材表面生成的鐵的氧化物，其構成包括feo、fe2o3和fe3o4，從鋼材基體到表面依次為feo、fe3o4和fe2o3。氧化鐵皮的顏色隨氧化鐵皮中各氧化組分的構成而改變，當fe2o3比例較高時，表現為紅色；feo較多時，表現為藍灰色；fe3o4佔多數時，呈黑色。通過對低合金冷鐓鋼盤條控制控冷工藝的調整，獲得表面不同的氧化鐵皮組分和厚度，能夠有效地改善低合金冷鐓鋼耐大氣腐蝕性能。技術實現要素：本發明所解決的技術問題是提供一種低合金冷鐓鋼盤條耐大氣腐蝕表面氧化鐵皮控制方法，能夠獲得feo含量比例較低、厚度較薄的氧化鐵皮，從而改善低合金冷鐓鋼出現表面紅鏽的速度。技術方案如下：一種低合金冷鐓鋼盤條耐大氣腐蝕表面氧化鐵皮控制方法，包括：精軋溫度控制；精軋機入口溫度控制在830～870℃範圍內，精軋過程溫升控制在30～60℃範圍內；吐絲溫度控制；吐絲溫度控制在810～850℃範圍內；冷卻速度控制；控制盤條進保溫罩溫度在740～760℃範圍內，出保溫罩溫度在590～670℃範圍內。進一步：冷卻速度控制過程中，通過開啟第1～2個保溫罩，將第一架風機開啟度控制為50％，實現盤條進保溫罩溫度在740～760℃範圍內，控制盤條在高溫氧化段的停留時間；關閉3～20個保溫罩，關閉2～10架風機，控制輥道速度在0.1～0.5m/s，控制盤條出保溫罩溫度在590～670℃範圍內。進一步：低合金冷鐓鋼的化學成分質量百分比組成包括c：0.33～0.37％，si：0.10～0.20％，mn：0.62～0.72％，cr：0.82～0.92％，mo：0.16～0.25％，並包括cr、ni、cu合金元素。進一步：低合金冷鐓鋼盤條的氧化鐵皮中，feo的含量低於35％，fe3o4含量高於45％，厚度低於35μm。進一步：熱軋盤條的氧化鐵皮厚度為5μm，氧化鐵皮中fe3o4含量比例為68％。與現有技術相比，本發明技術效果包括：本發明通過對中碳冷鐓鋼吐絲溫度和斯太爾摩控冷線工藝的調整，獲得厚度適中，fe3o4含量比例較高的氧化鐵皮，同時通過控制可以優化盤條的表面質量和冷鐓性能。隨著用戶對熱軋線材盤條質量要求的提高，本發明通過研究提高了盤條表面質量，提高市場競爭力的同時，增加用戶對包鋼產品的信心。因此增加盤條銷售價格40元/噸，若每年銷售盤條2萬噸，就增加效益80萬元。附圖說明圖1為使用本發明前低合金冷鐓鋼ml35crmo熱軋盤條氧化鐵皮厚度微觀圖；圖2為使用本發明後低合金鐓鋼ml35crmo熱軋盤條控制後氧化鐵皮厚度微觀圖；圖3為使用本發明前後低合金鐓鋼ml35crmo熱軋盤條x射線衍射組分分析圖。具體實施方式下面參考示例實施方式對本發明技術方案作詳細說明。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限於在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發明更全面和完整，並將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。控制精軋溫度的目的是控制氧化鐵皮結構和總厚度。根據低合金冷鐓鋼空氣氣氛連續氧化行為曲線，避開氧化鐵皮的快速氧化區間，較低的精軋溫度會使合金冷鐓鋼盤條表面氧化鐵皮厚度較薄，而且控制氧化鐵皮組成成分中feo含量較低，fe3o4含量較高，運輸過程中氧化鐵皮不易脫落，對盤條表面可以起到保護作用，防止盤條表面產生紅鏽，影響盤條表面外觀。吐絲溫度控制同樣會影響氧化鐵皮結構和總厚度，較低的吐絲溫度生成的氧化鐵皮厚度較薄，但是盤條表面容易出現紅鏽，影響盤條外觀，所以吐絲溫度不能過低。較高的吐絲溫度生成的氧化鐵皮厚度較厚，盤條內層的feo層較厚，容易出現分層鼓泡等缺陷，運輸過程中容易脫落，對盤條表面起不到保護作用。本發明是在深入分析低合金冷鐓鋼盤條氧化鐵皮氧化物形成規律的基礎上，對熱軋盤條控軋控冷過程各工藝環節提出量化控制的工藝參數，優化目前線材作業區低合金冷鐓鋼盤條生產工藝。低合金冷鐓鋼盤條耐大氣腐蝕表面氧化鐵皮控制方法，適合於線材作業區生產工藝參數的優化調整，包括：1、精軋溫度控制；精軋機入口溫度控制在830～870℃範圍內，精軋過程溫升控制在30～60℃範圍內；2、吐絲溫度控制；吐絲溫度控制在810～850℃範圍內。本發明中，控制吐絲溫度與斯太爾摩冷卻工藝是關鍵，控制吐絲溫度主要是調整優化氧化鐵皮的組成成分，通過精軋後調整5#水箱水量，將吐絲溫度控制在810～850℃範圍內，使氧化鐵皮中feo含量比例較低。3、冷卻速度控制。調節斯太爾摩風冷線保溫罩開啟數量和風機開啟度，控制盤條進保溫罩溫度在740～760℃範圍內，出保溫罩溫度在590～670℃範圍內。通過開啟第1～2個保溫罩，將第一架風機開啟度控制為50％，實現盤條進保溫罩溫度在740～760℃範圍內，控制盤條在高溫氧化段的停留時間。將相變區前移，為盤條相變結束後氧化鐵皮組成成分結構轉變提供有利條件，關閉3～20個保溫罩，關閉2～10架風機，控制輥道速度在0.1～0.5m/s，控制盤條出保溫罩溫度在590～670℃範圍內。低合金冷鐓鋼的化學成分質量百分比組成為c：0.33～0.37％，si％：0.10～0.20，mn：0.62～0.72％，cr：0.82～0.92％，mo：0.16～0.25％，並包括少量的cr、ni、cu等微量合金元素。控制斯太爾摩冷卻工藝主要是控制氧化鐵皮的厚度，重點在於控制進保溫罩的溫度在740～760℃範圍內，同時控制較慢的輥道速度，最終將中碳鋼表面氧化鐵皮的厚度控制在30～35μm。本發明在長材廠150mm2生產φ12mmml35crmo熱軋盤條中得到應用，吐絲溫度由原來的830～870℃降低到了810～850℃，降低了盤條表面氧化鐵皮的氧化溫度，降低斯太爾摩冷卻線輥道速度為0.1～0.5m/s，延長盤條表面氧化鐵皮的氧化時間，從而控制了熱軋盤條氧化鐵皮組成成分和厚度。控制工藝方案如表1所示。表1低合金冷鐓鋼ml35crmo熱軋盤條控冷工藝方案如圖1所示，為使用本發明前低合金冷鐓鋼ml35crmo熱軋盤條氧化鐵皮厚度微觀圖；如圖2所示，為使用本發明後低合金鐓鋼ml35crmo熱軋盤條控制後氧化鐵皮厚度微觀圖。從圖中可以看出，使用本發明後獲得厚度適中、fe3o4含量比例較高的氧化鐵皮。如圖3所示，為使用本發明前後低合金鐓鋼ml35crmo熱軋盤條x射線衍射組分分析圖。上部曲線表示使用本發明後fe3o4含量，下部曲線表示使用本發明前fe3o4含量。表2所示為ml35crmo控制工藝前後的厚度與組成成分比例，經過吐絲溫度和控冷工藝的調整，最終得到ml35crmo熱軋盤條的氧化鐵皮厚度為5μm，氧化鐵皮中fe3o4含量比例為68％。經過以一個月的大氣腐蝕後，發現使用本發明工藝的ml35crmo出現紅鏽的速度較慢。表2低合金冷鐓鋼ml35crmo熱軋盤條表面氧化鐵皮厚度和組成成分比例工藝方案氧化層厚度/μm氧化鐵皮組成成分比例工藝前6fe3o445％，feo35％，fe2o320％工藝後5fe3o468％，feo15％，fe2o317％本發明所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在隨附權利要求所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。當前第1頁12