專利名稱：一種防止船板表面麻坑的軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱軋平板船體結(jié)構(gòu)用鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防止船板表面麻坑的軋制方法。
背景技術(shù)：
船板是寬厚板的重要品種之一。2008年第4季度以來，由于全球金融危機對世界經(jīng)濟發(fā)生的影響，鋼鐵及下游產(chǎn)業(yè)受到較大的沖擊，主要表現(xiàn)為基礎(chǔ)設(shè)施投資減少，鋼鐵需求量大幅下降，鋼鐵產(chǎn)品訂單驟減。船廠為應對突變的市場變化，對船板表面質(zhì)量提高要求，鋼板表面質(zhì)量檢查由之前的肉眼檢查變?yōu)閺姽馐蛛姍z查。2009年初，韓國現(xiàn)代重工、韓國大宇要求國內(nèi)船廠立即改善表面質(zhì)量，尤其是外板的質(zhì)量，并提出對已出現(xiàn)質(zhì)量問題進行索賠，否則將大幅縮減或停止訂貨。表面麻坑是船板生產(chǎn)過程中一種常見的缺陷，也是長期以來困擾國內(nèi)外鋼廠的普遍難題。在生產(chǎn)過程中形成的麻坑主要分為三類第一類是一次氧化鐵皮除不凈壓入鋼板形成麻坑，缺陷深度0. 2mm以上，周邊呈現(xiàn)規(guī)則的幾何形狀，有連續(xù)發(fā)展的特征；第二類是精軋過程中的二次氧化鐵皮除不凈壓入鋼板形成麻坑，缺陷深度較淺，深度0. Imm以下，在強光下可觀察到明顯的壓痕；第三類是鋼板在水冷過程中或在矯直過程中發(fā)生氧化鐵皮暴起現(xiàn)象，暴起的氧化鐵皮主要以!^e3O4和!^e2O3為主，硬度較大，容易壓入鋼板，造成表面麻坑，缺陷不規(guī)則，深度0. 3mm以下，鋼板上表面局部或整板面存在。另外軋機或軋機除塵罩上的異物墜落，也可造成板面較大較深麻坑，但這類麻坑可通過管理、操作水平的提升加以去除。前三類麻坑缺陷在鋼板表面明顯且分布廣泛，造成表面質(zhì)量不合格，需手工打磨或者補焊后才能使用，甚至局部常出現(xiàn)深度較深的麻坑，打磨后尺寸不合格，無法繼續(xù)使用，從而整張鋼板報廢，對于鋼廠和船廠來說都造成極大的經(jīng)濟損失。麻坑的存在不但造成經(jīng)濟損失，最重要的是使國外知名造船企業(yè)對國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的外板采購量急劇下降，影響鋼鐵企業(yè)的社會效益，重創(chuàng)其品牌效應。在不追加生產(chǎn)成本的前提下通過改善和優(yōu)化船板的制造工藝，進一步提升船板的表面質(zhì)量，是需亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種防止船板表面麻坑的軋制方法。用于進一步提高船板表面質(zhì)量，減少生產(chǎn)上因麻坑產(chǎn)生的帶出品，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，滿足船廠的造船使用要求。本發(fā)明適用于一般強度和高強度船板(32kg級、3 級)的生產(chǎn)過程，具體工藝參數(shù)控制如下1、連鑄坯成分控制:C :0. 14-0. 18wt%, Si :0. 10-0. 30wt %, Mn :0. 45-1. 50wt %, Nb :0. 005-0. 04wt %, Ti 0. 005-0. 02wt %, S ^ 0. Olwt %, P ^ 0. 02wt %, Als 0. 02-0. (Mwt%，余量為Fe及雜質(zhì)。其中，優(yōu)選板坯的化學成分控制為:C :0. 15-0. 18wt%,Si 0. 10-0. 30wt %, Mn :0. 45-1. 30wt %, Nb :0. 005-0. 02wt %, Ti :0. 005-0. 02wt %, S ^ 0. 01wt%, P ^ 0. 02wt%, Als :0. 02-0. 04wt%，余量為 Fe 及雜質(zhì)。2、連鑄坯加熱制度加熱爐殘氧含量為1 8%，優(yōu)選范圍為2 6%，連鑄坯在爐時間為260 330min，鋼坯厚度< 300mm時，連鑄坯在爐時間為260 ^Omin，出爐溫度為 1180 1200°C。該工藝可改善一次氧化鐵皮結(jié)構(gòu)，一次氧化鐵皮厚度控制在0. 5 2. Omm 之間，結(jié)構(gòu)致密，F(xiàn)eO層中氣孔量顯著降低，基體與氧化鐵皮間!^e2SiO4的生成量顯著降低， 提高了一次氧化鐵皮的剝離性。3、除鱗工藝一次除鱗溫度為1173 1200°C，各除鱗點壓力為18 21MPa ；粗軋階段的除鱗工藝采取奇數(shù)道次除鱗。精軋階段的除鱗工藝為鋼板厚度< 20mm，精軋階段采用第1道次或第1和第3道次除鱗；鋼板厚度> 20mm，精軋階段采用第3和第5道次除鱗。4、軋制工藝軋制制度采取大壓下量，前8或前9道次每道次壓下量為10 35mm， 保證完全的動態(tài)再結(jié)晶，以便完全消除鑄態(tài)組織，細化奧氏體晶粒；鋼板厚度< 20mm，鋼板直軋，開軋溫度為990 1190°C，終軋溫度為950 990°C，終軋溫度的優(yōu)選范圍為960 9800C ；鋼板厚度> 20mm，鋼板控軋，控軋后開軋溫度為950 1190°C，終軋溫度為880 9500C，終軋溫度的優(yōu)選范圍為880 920°C。保證板面進入水冷階段前生成一定量的狗0， 用以提高氧化鐵皮的的塑性和與基體的粘接力。5、ACC (快速冷卻)水冷制度成品鋼板開始冷卻溫度為850 950°C，終冷溫度為 670 750°C，冷速為5 15°C /s，優(yōu)選范圍為6 10°C /s，使氧化鐵皮的成分以!^e3O4和 FeO為主，增強FeO與基體的附著力，整體保持良好塑性。6、矯直工藝矯直溫度為650 750°C，優(yōu)選范圍為680 750°C，矯直1道次，矯直壓力為200 500噸，優(yōu)選范圍為400 500噸，避免了表層較硬的!^e3O4和!^e2O3暴起壓入基體引起表面麻坑缺陷。圖1所示，一次氧化鐵皮除不凈造成壓入。拋丸前對鋼板表面缺陷部位及無缺陷部位氧化鐵皮的XRD衍射分析結(jié)果表明，麻坑部位FeO含量高而!^e2O3含量低，無麻坑缺陷的部位，F(xiàn)e2O3含量高而FeO含量低。所以增強一次除鱗效果可顯著降低一次氧化鐵皮壓入引起的麻坑。圖2為二次氧化鐵皮壓入造成的深度較淺的缺陷，提高二次除鱗效果可去除。 圖3為矯直過程中形成的麻坑，通過優(yōu)化精軋軋制、除鱗工藝、水冷工藝和矯直工藝去除。 圖4為新工藝下船板表面拋丸后形貌，光滑、平整，沒有任何缺陷，具有優(yōu)良的表面質(zhì)量。本發(fā)明的優(yōu)點在于1、無需對現(xiàn)有設(shè)備進行改造，只通過工藝優(yōu)化提高船板表面質(zhì)量，并且進一步提高了生產(chǎn)效率。2、無需對板坯成分進行調(diào)整，合金成本不會增加；燒損可進一步降低約20%，提高成材率。3、合理控制了氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)組成，有效的提高了船板表面氧化鐵皮在應力應變條件下的塑性。


圖1為一次氧化鐵皮壓入引起的缺陷。圖2為二次氧化鐵皮壓入引起的缺陷。
圖3為矯直過程中氧化鐵皮壓入引起的缺陷。圖4為優(yōu)化軋制方法后船板拋丸后的表面狀態(tài)。圖5為原工藝氧化鐵皮截面圖。圖6為優(yōu)化軋制工藝后氧化鐵皮截面圖。
具體實施例方式實施例1 如表1是實施例1中軋制工藝參數(shù)。和原工藝相比，縮短板坯在爐時間，改善一次氧化鐵皮厚度和結(jié)構(gòu)，增強一次除鱗效果。提高終軋溫度，增強精軋過程中除鱗效果，避免發(fā)生氧化鐵皮壓入，進一步提升船板表面質(zhì)量。利用弱水冷制度增加氧化鐵皮與基體粘接力。優(yōu)化矯直道次，由三道次減為一道次，矯直溫度750°C，矯直壓力500噸。表2是不同工藝下氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)(wt % )，優(yōu)化工藝后軋制鋼板的氧化鐵皮厚度42 μ，氧化鐵皮中FeO 的含量約25%，高于原工藝。圖5是原工藝氧化鐵皮截面，圖6是優(yōu)化軋制工藝后氧化鐵皮截面，優(yōu)化工藝后氧化鐵皮粘接力優(yōu)于原工藝。拋丸后優(yōu)化工藝船板表面光潔度好，平整度好，表面質(zhì)量優(yōu)良。新軋制工藝每道次壓下量見表3。表1實施例1中氧化鐵皮控制工藝參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種防止船板表面麻坑的軋制方法，其特征在于，工藝參數(shù)為(1)連鑄坯成分控制:C:0. 14-0. 18wt %，Si :0. 10-0. 30wt %，Mn :0. 45-1. 50wt %， Nb :0. 005-0. 04wt %, Ti 0. 005-0. 02wt %, S ^ 0. Olwt %, P ^ 0. 02wt %, Als 0. 02-0. (Mwt %，余量為Fe及雜質(zhì)；(2)連鑄坯加熱制度加熱爐殘氧含量為1 8%，連鑄坯在爐時間為260 330min， 出爐溫度為1180 1200°C，一次氧化鐵皮厚度為0. 5 2. Omm ；(3)除鱗工藝一次除鱗溫度為1173 1220°C，各除鱗點壓力為18 21MPa；粗軋階段的除鱗工藝采取奇數(shù)道次除鱗；(4)軋制工藝前8或前9道次每道次壓下量為10 35mm；(5)ACC水冷制度成品鋼板開始冷卻溫度為850 950°C，終冷溫度為670 750°C， 冷速為5 15°C /s ；(6)矯直工藝矯直溫度為650 750°C，矯直1道次，矯直壓力為200 500噸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的連鑄坯成分控制為 C 0. 15-0. 18wt %, Si :0. 10-0. 30wt %, Mn :0. 45-1. 30wt %, Nb :0. 005-0. 02wt %, Ti 0. 005-0. 02wt%, S 彡 0. 01wt%, P 彡 0. 02wt%, Als :0. 02-0. 04wt%，余量為 Fe 及雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述的加熱爐殘氧含量為2 6%，鋼坯厚度< 300mm時，連鑄坯在爐時間為260 ^Omin。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C3)中所述的精軋階段的除鱗工藝為鋼板厚度< 20mm，精軋階段采用第1道次或第1和第3道次除鱗，鋼板厚度> 20mm，精軋階段采用第3和第5道次除鱗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的鋼板厚度<20mm，鋼板直軋，開軋溫度為990 1190°C，終軋溫度為950 990°C ；鋼板厚度> 20mm，鋼板控軋，控軋后開軋溫度為950 1190°C，終軋溫度為880 950°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(5)中所述的冷速為6 10°C/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(6)中所述的矯直溫度為680 750°C，矯直壓力為400 500噸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的鋼板厚度<20mm，終軋溫度為 960 980°C，鋼板厚度> 20mm時，終軋溫度為880 920°C。
全文摘要
一種防止船板表面麻坑的軋制方法，屬于熱軋平板船體結(jié)構(gòu)用鋼技術(shù)領(lǐng)域。工藝步驟包括連鑄坯成分控制、連鑄坯加熱、除鱗、軋制、ACC水冷和矯直等工藝階段。優(yōu)點在于，無需對現(xiàn)有設(shè)備進行改造，無需添加更多合金，通過優(yōu)化板坯加熱制度、軋制制度、水冷制度、矯直工藝進一步提高船板表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
文檔編號C21D8/02GK102534152SQ201210021388
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者曹建平, 楊建煒, 章軍, 許靜, 陳晨, 鞠建斌 申請人:首鋼總公司