罩退3.0mm厚規格低合金高強鋼生產工藝研究

徐其亮，滕文娟，蔣曉剛

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北 唐山 063000）

低合金高強鋼一類可焊接的低碳工程結構用鋼。其含碳量通常小于0.25%，比普通碳素結構鋼有較高的屈服點σs或屈服強度 σ0.2(30 ～ 80kgf/mm2)和屈強比 σs/σb(0.65 ～ 0.95),較好的冷熱加工成型性，良好的焊接性，較低的冷脆傾向、缺口和時效敏感性，以及有較好的抗大氣、海水等腐蝕能力。其合金元素含量較低，一般在2.5%以下。各發達工業國家的低合金高強度鋼產量約占鋼產量的10%。

低合金高強鋼是某鋼廠冷軋的重要品種之一，由于連退成本低、成材率高、表面質量好、性能均勻，偏薄規格以及中間規格的低合金高強鋼均安排在連退生產。受制于設備能力問題，連退無法生產厚規格低合金高強鋼，然而厚規格低合金高強有廣泛的市場需求，因此，如能夠打通罩退厚規格低合金高強鋼生產障礙，開發罩退生產工藝，則能夠拓展罩退卷的品種，為企業創造更高的效益。

1 低合金高強鋼客戶需求調查

2017年一季度，調研客戶對3.0mm HC340LA質量要求，該零件經某中間商供給某機械廠沖壓成零件，終端某知名合資汽車廠某車型的保險杠卡扣。零件成型較復雜，需要經過預成型-拉伸1-拉伸2-整形-沖孔-翻孔-切邊-沖孔-刻字，九道工序。

現場自動化程度不高，主要人工操作，與現場技術人員交流，如表面有少量能擦除的污漬，只要不怎么影響工時都能接受，表面劃傷只要沒有手感則允許，有手感需要打磨處理。經現場評估，如罩退卷不經過脫脂處理，成品反射率達到85%以上即可滿足客戶需求。客戶對性能要求相對較高，據了解國內某鋼廠供貨在去年底，曾出現大量翻孔開裂。

2 罩退厚規格低合金高強鋼試制

在充分了解客戶需求后，結合冷軋現有的低合金高強鋼生產經驗，對罩退3.0mm厚規格低合金高強鋼進行了3次試制，關鍵點如下：

（1）脫脂與不脫脂對比

鋼卷不過脫脂工序即為直接翻卷并更換發藍捆帶；而過脫脂工序時，尤其帶鋼厚度大，造成焊接、穿帶、卷取質量均不是很理想。

成材率方面，走脫脂鋼卷在87-91%，不走脫脂的鋼卷能夠達到89-93%。走脫脂時成材率低原因為因切頭尾及生產過程的切損。

成品反射率方面，走脫脂鋼卷可以達到95以上，完全滿足客戶需求；不走脫脂鋼卷可以達到80-90。本次試制中，、當平整機速度控制在150m/min，且罩式爐400℃保溫平臺控制在2小時時，成品反射率可以達到85-90，也可滿足客戶需求。

（2）酸軋來料情況以及對酸軋來料的要求

第一次試制時，酸軋來料外圈嚴重溢出邊約50mm，且外圈層間有縫隙，此狀態下，脫脂無法按原計劃直接翻卷裝爐。經處理后具備了直接翻卷裝爐的條件。第二、第三次試制時，溢出邊問題得到有效控制，但由于酸軋來料外圈松問題，開卷時層間錯動導致鋼卷表面挫傷。

綜上，經三次試制，酸軋來料均存在不同程度的外圈松問題，對成材率影響很大。酸軋繼續控制340LA卷取質量，避免松圈等問題。

（3）罩式爐工藝控制及氧化色應對

在第二次試制中，發生了較嚴重的氧化色缺陷，對于雙側邊部部分區域，寬度可達200mm， 這是由于在退火過程中，2階段氫氣吹掃出現了問題：

圖1 二階段氫氣吹掃異常導致鋼卷氧化色

如上圖，黃色曲線即為氫氣吹掃量曲線。可以看到，進入400℃保溫階段后，氫氣吹掃量下降為0。發現此問題后，手動調整氫氣吹掃量至30m3/h，直至保溫結束，大大緩解了氧化色缺陷的程度和數量。罩退在保溫階段使用的模型有2種控制模式：第一種是冷熱點控制模式，第二種是熱點加保溫時間控制模式。其它鋼種采用的均為冷熱點控制模式，而HC340LA采用的為熱點加保溫時間控制模式，這種模式爐內升溫時氫氣吹掃量下降，此為該模型的設計。

表1

為此采取冷熱點控制模式再次進行模擬試驗，在二級模型上虛擬與第二次試制同鋼種、同規格、同重量的鋼卷，反復多次后得出為使保溫時間達到工藝及性能要求的9小時，需要將冷點溫度設定為646℃。

綜上，當希望模型自動計算時，使用冷熱點控制模式。當希望手動輸入退火關鍵參數時，使用熱點加保溫時間控制模式。冷熱點控制模式優先選擇。

3 罩退厚規格低合金高強鋼控制手段

經多輪的試制，最終確定了罩退厚規格低合金高強鋼的控制措施，如下表1。

4 結論

（1）客戶對厚規格低合金高強鋼的表面要求一般不高，如表面有少量能擦除的污漬，不影響工時客戶可接受，表面劃傷只要沒有手感則允許，有手感需要打磨處理。如罩退卷不經過脫脂處理，成品反射率達到85%以上即可滿足客戶需求。客戶對性能要求相對較高。

（2）成材率方面，不走脫脂的鋼卷能夠達到89-93%。成品反射率方面，不走脫脂鋼卷可以達到80-90。當平整機速度控制在150m/min，且罩式爐400℃保溫平臺控制在2小時時，成品反射率可以達到85-90，滿足客戶需求。

（3）當酸軋來料存在外圈松圈問題時，對罩退工序綜合成材率影響很大。應要求酸軋控制340LA卷取質量，避免松圈等問題，重點是控制帶尾降速區域的降速曲線，從而減少罩退工序挫傷，并提高成材率。

（4）關注罩式爐退火模型。當希望模型自動計算時，使用冷熱點控制模式；當希望手動輸入退火關鍵參數時，使用熱點加保溫時間控制模式。