本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)涂層控制氧化鐵皮脫落的熱沖壓成形用鋼板生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
因熱成形鋼生產(chǎn)特性，沖壓前需對(duì)鋼板進(jìn)行重新奧氏體化處理，即二次加熱，加熱溫度一般在850～950℃，在沒(méi)有任何處理情況下，氧化鐵皮的形成無(wú)法規(guī)避，這也是困擾熱成形工藝生產(chǎn)的瓶頸。目前主要采用兩種方法進(jìn)行生產(chǎn)。一種是在沖壓前鋼板進(jìn)行涂鍍處理，如鍍Al-Si涂層等方法阻礙氧化鐵皮形成，但成本高。另一種，不進(jìn)行預(yù)處理，直接采用裸板生產(chǎn)，采用加熱爐氣氛保護(hù)減少氧化鐵皮形成，但料片出爐沖壓過(guò)程，氧化鐵皮不可避免，因此沖壓過(guò)程需要停機(jī)對(duì)模具進(jìn)行清理，并且沖壓后的零件需后續(xù)采用噴丸處理，去除氧化鐵皮。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)涂層控制氧化鐵皮脫落的熱沖壓成形用鋼板生產(chǎn)方法，采用預(yù)制氧化鐵皮的方法，控制料片氧化鐵銹層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)沖壓過(guò)程無(wú)氧化鐵皮脫落的效果。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，無(wú)涂層控制氧化鐵皮脫落的熱沖壓成形用鋼板生產(chǎn)方法，該方法包括，按重量百分比含量，控制鋼板的的化學(xué)成分為：C：0.19～0.27％，Mn：0.1～1.5％；Si<0.8％；Al<0.5％；Cr<0.4％；Mo<0.5％；Ni<0.5％；Ti<0.1％；B：0.0005～0.0040％；P<0.03％，余量為Fe及不可避免的夾雜物。
進(jìn)一步地，該方法包括采用如下的工藝流程：
鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉→連鑄→加熱→控軋控冷→卷取→酸洗→冷軋→連續(xù)退火→平整→機(jī)能檢驗(yàn)→包裝出廠；
其中，連續(xù)退火工藝參數(shù)如下表所示：
，
過(guò)時(shí)效段爐內(nèi)氣氛的氧氣含量控制在18～22ppm，爐內(nèi)露點(diǎn)溫度控制在-20℃，最終避免了FeO層的產(chǎn)生,使表面直接產(chǎn)生Fe3O4預(yù)氧化膜。
進(jìn)一步地，軋鋼時(shí)，鋼包Als按0.005～0.015％控制；鋼包N≤25ppm；脫S結(jié)束后進(jìn)行鈦合金化，采用硅鈣線鈣處理，最后用硼線或硼鐵進(jìn)行硼合金化，硼線或硼鐵加入后軟吹氬10-15min，嚴(yán)格避免鋼液裸露；合金化順序?yàn)镾i-Mn-Cr-Ti-B，Al隨造渣過(guò)程加入。
進(jìn)一步地，連鑄工藝全程進(jìn)行保護(hù)澆注，開(kāi)澆前采用氬氣吹掃中包，澆注過(guò)程做到無(wú)鋼液裸露，嚴(yán)格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高堿度中包渣，以便鋼中夾雜物的去除；澆鋼過(guò)程投入軟壓下功能；澆鋼過(guò)程保持恒拉速；中包過(guò)熱度按15～30℃控制；大包余90t時(shí)取中包及結(jié)晶器氣體樣做N含量分析；鑄坯優(yōu)化切割，長(zhǎng)度7.0-7.5m。
進(jìn)一步地，加熱工序中加熱溫度1200～1300℃，目標(biāo)出爐溫度1200～1280℃。
進(jìn)一步地，熱軋工序中，荒軋道次選擇3+3模式控制；做好精軋模型的負(fù)荷分配，保證軋制穩(wěn)定性；終軋溫度為850～910℃；卷取溫度為650～720℃，冷卻模式采用間隔冷卻方式；根據(jù)帶鋼表面的實(shí)際情況，投入F1、F2機(jī)后小除鱗。
進(jìn)一步地，酸洗工藝中酸洗溫度為70～85℃，酸洗速度120-150m/min。
進(jìn)一步地，鋼板用于熱成形時(shí)加熱溫度850～900℃，保溫時(shí)間5～10min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在不增加生產(chǎn)成本的前提下，改變熱成形鋼加熱和沖壓過(guò)程中氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)，解決其加熱和沖壓過(guò)程中脫落問(wèn)題，最終使沖壓零件表面形成一層相對(duì)穩(wěn)定、厚度較薄、結(jié)構(gòu)致密的氧化層。經(jīng)濟(jì)型較好，表面質(zhì)量好，環(huán)境友好。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
正常退火板表面無(wú)氧化鐵，經(jīng)過(guò)光亮退火，獲得幾乎100％純鐵表面，然后經(jīng)過(guò)涂油供應(yīng)給客戶。
熱成形鋼使用過(guò)程中，需先將料片(退火板)加熱至奧氏體化，即850℃以上，然后轉(zhuǎn)移至模具，進(jìn)行沖壓，沖壓溫度一般大于700℃，在這個(gè)過(guò)程中，鋼板表面將被氧化，形成氧化亞鐵(FeO)，氧化亞鐵致密性非常差，且不穩(wěn)定，易分解，因此所形成的氧化鐵皮極易脫落。加熱爐進(jìn)行氣氛保護(hù)，只能減輕氧化鐵皮的形成，而在轉(zhuǎn)移至模具后，無(wú)法避免氧化亞鐵的形成，也就無(wú)法解決氧化鐵皮脫落這一問(wèn)題。
本技術(shù)采用預(yù)制銹層方法，在出廠前，通過(guò)特殊控制，使得表面形成一層致密的四氧化三鐵(Fe3O4)薄膜，四氧化三鐵結(jié)構(gòu)致密，與鐵基體呈宮格關(guān)系，穩(wěn)定，且不易脫落，在二次加熱過(guò)程中，可以有效阻礙進(jìn)一步氧化，進(jìn)而起到控制氧化鐵皮厚度，并抑制銹層脫落的目的。
具體實(shí)施是在冷軋工藝段，采用特殊的過(guò)時(shí)效工藝，通過(guò)特定過(guò)時(shí)效溫度和爐內(nèi)氣氛的氧氣含量控制，將氧氣的含量控制在20ppm左右，過(guò)時(shí)效溫度控制在370℃，爐內(nèi)露點(diǎn)控制在-20℃，避免水影響表面氧化層，最終避免了FeO層的產(chǎn)生,使表面直接產(chǎn)生Fe3O4預(yù)氧化膜。
這層預(yù)氧化的Fe3O4氧化膜，在熱沖壓的二次加熱的時(shí)候，防止氧化鐵皮產(chǎn)生，避免氧化鐵皮的脫落。
實(shí)施例1、
無(wú)涂層控制氧化鐵皮脫落的熱沖壓成形用鋼板生產(chǎn)方法，該方法包括，按重量百分比含量，控制鋼板的的化學(xué)成分為：C：0.19％，Mn：0.1％；Si<0.8％；Al<0.5％；Cr<0.4％；Mo<0.5％；Ni<0.5％；Ti<0.1％；B：0.0005％；P<0.03％，余量為Fe及不可避免的夾雜物。
該方法包括采用如下的工藝流程：
鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉→連鑄→加熱→控軋控冷→卷取→酸洗→冷軋→連續(xù)退火→平整→機(jī)能檢驗(yàn)→包裝出廠；
其中，連續(xù)退火工藝參數(shù)如下表所示：
，
過(guò)時(shí)效段爐內(nèi)氣氛的氧氣含量控制在18ppm，爐內(nèi)露點(diǎn)溫度控制在-20℃，最終避免了FeO層的產(chǎn)生,使表面直接產(chǎn)生Fe3O4預(yù)氧化膜。
煉鋼工序中，鋼包Als按0.005％控制；鋼包N≤25ppm；脫S結(jié)束后進(jìn)行鈦合金化，采用硅鈣線鈣處理，最后用硼線或硼鐵進(jìn)行硼合金化，硼線或硼鐵加入后軟吹氬10min，嚴(yán)格避免鋼液裸露；合金化順序?yàn)镾i-Mn-Cr-Ti-B，Al隨造渣過(guò)程加入。
連鑄工藝全程進(jìn)行保護(hù)澆注，開(kāi)澆前采用氬氣吹掃中包，澆注過(guò)程做到無(wú)鋼液裸露，嚴(yán)格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高堿度中包渣，以便鋼中夾雜物的去除；澆鋼過(guò)程投入軟壓下功能；澆鋼過(guò)程保持恒拉速；中包過(guò)熱度按15～30℃控制；大包余90t時(shí)取中包及結(jié)晶器氣體樣做N含量分析；鑄坯優(yōu)化切割，長(zhǎng)度7.0m。
加熱工序中加熱溫度1200℃，目標(biāo)出爐溫度1200℃。
熱軋工序中，荒軋道次選擇3+3模式控制；做好精軋模型的負(fù)荷分配，保證軋制穩(wěn)定性；終軋溫度為850℃；卷取溫度為650℃，冷卻模式采用間隔冷卻方式；根據(jù)帶鋼表面的實(shí)際情況，投入F1、F2機(jī)后小除鱗。
酸洗工藝中酸洗溫度為70℃，酸洗速度120m/min。
鋼板用于熱成形時(shí)加熱溫度850℃，保溫時(shí)間5min。
實(shí)施例2、
無(wú)涂層控制氧化鐵皮脫落的熱沖壓成形用鋼板生產(chǎn)方法，該方法包括，按重量百分比含量，控制鋼板的的化學(xué)成分為：C：0.27％，Mn：1.5％；Si<0.8％；Al<0.5％；Cr<0.4％；Mo<0.5％；Ni<0.5％；Ti<0.1％；B：0.0040％；P<0.03％，余量為Fe及不可避免的夾雜物。
該方法包括采用如下的工藝流程：
鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉→連鑄→加熱→控軋控冷→卷取→酸洗→冷軋→連續(xù)退火→平整→機(jī)能檢驗(yàn)→包裝出廠；
其中，連續(xù)退火工藝參數(shù)如下表所示：
，
爐內(nèi)氣氛的氧氣含量控制在22ppm，爐內(nèi)露點(diǎn)溫度控制在-20℃，最終避免了FeO層的產(chǎn)生,使表面直接產(chǎn)生Fe3O4預(yù)氧化膜。
煉鋼工序中，鋼包Als按0.015％控制；鋼包N≤25ppm；脫S結(jié)束后進(jìn)行鈦合金化，采用硅鈣線鈣處理，最后用硼線或硼鐵進(jìn)行硼合金化，硼線或硼鐵加入后軟吹氬15min，嚴(yán)格避免鋼液裸露；合金化順序?yàn)镾i-Mn-Cr-Ti-B，Al隨造渣過(guò)程加入。
連鑄工藝全程進(jìn)行保護(hù)澆注，開(kāi)澆前采用氬氣吹掃中包，澆注過(guò)程做到無(wú)鋼液裸露，嚴(yán)格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高堿度中包渣，以便鋼中夾雜物的去除；澆鋼過(guò)程投入軟壓下功能；澆鋼過(guò)程保持恒拉速；中包過(guò)熱度按30℃控制；大包余90t時(shí)取中包及結(jié)晶器氣體樣做N含量分析；鑄坯優(yōu)化切割，長(zhǎng)度7.5m。
加熱工序中加熱溫度1300℃，目標(biāo)出爐溫度1280℃。
熱軋工序中，荒軋道次選擇3+3模式控制；做好精軋模型的負(fù)荷分配，保證軋制穩(wěn)定性；終軋溫度為910℃；卷取溫度為720℃，冷卻模式采用間隔冷卻方式；根據(jù)帶鋼表面的實(shí)際情況，投入F1、F2機(jī)后小除鱗。
酸洗工藝中酸洗溫度為85℃，酸洗150m/min。
鋼板用于熱成形時(shí)加熱溫度900℃，保溫時(shí)間10min。
實(shí)施例3、
無(wú)涂層控制氧化鐵皮脫落的熱沖壓成形用鋼板生產(chǎn)方法，該方法包括，按重量百分比含量，控制鋼板的的化學(xué)成分為：C：0.23％，Mn：0.8％；Si<0.8％；Al<0.5％；Cr<0.4％；Mo<0.5％；Ni<0.5％；Ti<0.1％；B：0.004％；P<0.03％，余量為Fe及不可避免的夾雜物。
該方法包括采用如下的工藝流程：
鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉→連鑄→加熱→控軋控冷→卷取→酸洗→冷軋→連續(xù)退火→平整→機(jī)能檢驗(yàn)→包裝出廠；
其中，連續(xù)退火工藝參數(shù)如下表所示：
，
爐內(nèi)氣氛的氧氣含量控制在20ppm，爐內(nèi)露點(diǎn)溫度控制在-20℃，最終避免了FeO層的產(chǎn)生,使表面直接產(chǎn)生Fe3O4預(yù)氧化膜。
煉鋼工序中，鋼包Als按0.01％控制；鋼包N≤25ppm；脫S結(jié)束后進(jìn)行鈦合金化，采用硅鈣線鈣處理，最后用硼線或硼鐵進(jìn)行硼合金化，硼線或硼鐵加入后軟吹氬13min，嚴(yán)格避免鋼液裸露；合金化順序?yàn)镾i-Mn-Cr-Ti-B，Al隨造渣過(guò)程加入。
連鑄工藝全程進(jìn)行保護(hù)澆注，開(kāi)澆前采用氬氣吹掃中包，澆注過(guò)程做到無(wú)鋼液裸露，嚴(yán)格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高堿度中包渣，以便鋼中夾雜物的去除；澆鋼過(guò)程投入軟壓下功能；澆鋼過(guò)程保持恒拉速；中包過(guò)熱度按23℃控制；大包余90t時(shí)取中包及結(jié)晶器氣體樣做N含量分析；鑄坯優(yōu)化切割，長(zhǎng)度7.2m。
加熱工序中加熱溫度1250℃，目標(biāo)出爐溫度1240℃。
熱軋工序中，荒軋道次選擇3+3模式控制；做好精軋模型的負(fù)荷分配，保證軋制穩(wěn)定性；終軋溫度為880℃；卷取溫度為690℃，冷卻模式采用間隔冷卻方式；根據(jù)帶鋼表面的實(shí)際情況，投入F1、F2機(jī)后小除鱗。
酸洗工藝中酸洗溫度為77℃，酸洗速度135m/min。
鋼板用于熱成形時(shí)加熱溫度870℃，保溫時(shí)間7min。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。