本發明屬于鋼材加工技術領域，尤其涉及一種防止冷軋帶鋼邊部開裂的方法。

　　背景技術：

　　邊裂是冷軋鋼帶生產中較為常見的邊部缺陷，常以批量出現。邊裂的存在不僅影響了鋼帶產品的質量，而且還會連帶地引起生產設備的損壞，造成生產產量的下降，嚴重影響生產的順利進行，給生產企業造成較大的經濟損失。對于邊裂的控制一直是冷軋帶鋼企業技術工作者比較關注的問題。

　　因鋼坯本身存在的局部脫碳或鋼坯的內外部缺陷因其在加熱爐內的高溫氧化，造成局部組織氧化脫碳，會引起軋制段的嚴重不均勻變形。局部組織脫碳缺陷在金屬內部分布不均勻，缺陷體積越大，分布越不均勻，會使不均勻變形愈強烈，在缺陷處易引起應力集中，造成裂紋源，軋制時進而擴展為邊裂。

　　對于存在局部脫碳的原料，如采用常規的軋制策略，具有局部脫碳的邊部會因變形不均而產生邊裂缺陷，嚴重時會導致軋制過程中發生斷帶事故，影響正常生產過程，造成企業經濟損失。

　　技術實現要素：

　　有鑒于此，本發明的目的在于提供一種防止冷軋帶鋼邊部開裂的方法，本發明提供的方法在不改變設備、不增加成本的前提下能夠防止冷軋鋼帶發生邊裂，提高產品質量。

　　本發明提供了一種防止冷軋帶鋼邊部開裂的方法，包括以下步驟：將鋼材依次經過酸洗和軋制處理；

　　其中，酸洗過程中，拉矯開卷中拉矯延伸率減小至常規拉矯延伸率的50％，酸洗液濃度在常規濃度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常規速度的70％；

　　所述常規拉矯延伸率為1％～5％；所述常規濃度為120g/L～170g/L；所述常規速度為120m/min～170m/min。

　　本發明在不改變設備、不增加成本的前提下，將酸洗過程中拉矯開卷的拉矯延伸率減小至常規拉矯延伸率的50％，減小具有局部脫碳缺陷的帶鋼通過拉矯時所受的拉應力，從而防止或者降低原料局部脫碳處的分層和微裂紋因受大的張力而擴展；同時將酸洗液濃度在常規濃度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常規速度的70％，在降低拉矯機延伸率的情況下，提升酸洗效果，確保帶鋼表面氧化鐵皮酸洗干凈，是對降低延伸率導致的破鱗不足的補償，從而既能實現具有局部脫碳缺陷的原料在冷軋機組順穩軋制，又能防止后續軋制過程中冷軋鋼帶發生邊裂，提高產品質量。實驗結果表明，本發明提供的方法能夠有效改善冷軋鋼帶邊部裂紋，提高產品質量。

　　本發明首先將鋼材進行酸洗，具體而言，所述酸洗為本領域技術人員熟知的過程，例如其一個典型工藝可以為：拉矯開卷→入口剪切→焊接→破鱗→夾送機→活套→酸洗→回酸槽→清洗槽→吹掃→漂洗槽→中和槽→吹掃→烘干→出口夾送→出口剪切→卷取。

　　在進行酸洗過程中，拉矯開卷中拉矯延伸率減小至常規拉矯延伸率的50％，具體而言，可以在具有局部脫碳缺陷的帶鋼的帶頭運行至酸洗段的拉矯機入口焊縫檢測位置前，手動在一級基礎自動控制界面將帶鋼通過拉矯機的延伸率參數設定為常規時的50％。例如，正常卷通過拉矯機時延伸率設定為3％，那么具有局部脫碳缺陷的帶鋼通過拉矯機的延伸率就設定為1.5％。此種拉矯策略，能夠減小具有局部脫碳缺陷的帶鋼通過拉矯時的所受到的拉應力，從而防止或降低原料局部脫碳缺陷處的分層和微裂紋因受大的張力而擴展。所述常規拉矯延伸率為1％～5％，優選為3％。

　　在進行酸洗過程中，酸洗液濃度在常規濃度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常規速度的70％，具體而言，在具有局部脫碳缺陷的帶鋼的帶頭運行至酸洗段的酸洗槽入口前，通過酸洗濃度控制系統將酸洗濃度在常規濃度的基礎上增大5至10g/L；并在在具有局部脫碳缺陷的帶鋼的帶頭運行至酸洗段的酸洗槽時將酸洗速度降至常規時的70％。例如，正常酸洗濃度為150g/L，正常酸洗速度為150米每分鐘，則具有局部脫碳缺陷的帶鋼的酸洗濃度需要調整至155至160g/L，酸洗速度需要調整至105米每分鐘。目的是在降低拉矯機延伸率的情況下，提升酸洗效果，確保帶鋼表面氧化鐵皮酸洗干凈，是對降低延伸率導致的破鱗不足的補償。在本發明中，所述酸洗液的常規濃度為120g/L～170g/L，優選為150g/L；所述酸洗的常規速度為120m/min～170m/min，優選為150m/min。

　　酸洗完畢后進行軋制，本發明優選進行冷連軋軋制。參見圖5，圖5為本發明冷連軋軋制過程示意圖，酸洗完畢的鋼材依次經過第一測厚儀、第一張力計輥、三輥張力輥、1#軋機、第二測厚儀、第一測速儀、2#軋機、第二張力計輥、第二測速儀、3#軋機、第三張力計輥、第三測速儀、4#軋機、第四張力計輥、第三測厚儀、第四測速儀、5#軋機、第五張力計輥、第五測厚儀、邊降儀、板形儀、夾送輥、轉鼓飛剪、轉向輥和卷取機，完成軋制。即，本發明優選經過五道次軋制，即采用五機架進行軋制，其中，第一道次軋制的壓下量為總壓下量的40％以上，第二道次軋制的壓下量為總壓下量的30％以上。具體而言，本發明在軋制時采用大軋制力及大壓下實現壓合分層的負荷分配軋制策略，將前兩個機架的負荷分配設定為總壓下量的70％以上：即將第一機架負荷分配增大至總壓下量的40％以上，利用第一機架的軋制壓力降原料因脫碳導致的分層缺陷得以充分地壓合；將第二機架的負荷分配增大至總壓下量的30％以上，利用第二機架的軋制壓力鞏固壓合效果；后三機架的負荷分配依據二級過程計算機軋制模型自行設定，確保成品帶鋼板形和厚度控制精度。例如，二級過程計算機軋制模型自動設定的負荷分配分別為：30％，25％，20％，15％，10％，則在此軋制策略下，需要在具有局部脫碳缺陷的帶鋼的帶頭到達1#機架入口焊縫檢測前，在二級過程控制界面中手動將負荷分配修改為：43％，32％，然后二級過程計算機軋制模型會依據一定軋制負荷分配原則自動計算出后三機架的負荷分配，如分別為13％，8％，4％。

　　在軋制過程中，本發明采用前機架間微拉應力的張力設定策略，在第一道次軋制和第二道次軋制，即在第1和第2機架之間采用微張力設定值，減小第1和第2機架之間帶鋼所受到的拉應力，確保第1和第2機架間的帶鋼不會因受到較大的拉應力而在具有脫碳缺陷的位置產生邊裂缺陷；在后續機架間采用常規張力設定值，確保后續機架間較薄的帶鋼不會出現跑偏現象。例如，二級過程計算機軋制模型自動設定的張力制度分別為：130N/mm2，170N/mm2，230N/mm2，50N/mm2，則在此軋制策略下，在具有局部脫碳缺陷的帶鋼的帶頭到達1#機架入口焊縫檢測前，在二級過程控制界面中將第1和第2機架間的張力手動修正為90N/mm2，即降低了約30％，其它機架保持不變。在本發明中，所述微張力值為80N/mm2～100N/mm2，優選為90N/mm2。

　　實驗結果表明，本發明提供的方法能夠有效改善冷軋鋼帶邊部裂紋，提高產品質量。

　　附圖說明

　　圖1和圖2是本發明比較例1提供的方法獲得的冷軋鋼帶的照片；

　　圖3是本發明實施例1提供的方法獲得的冷軋鋼帶的照片；

　　圖4是本發明實施例和比較例的斷帶率按階段的單值控制圖；

　　圖5為本發明冷連軋軋制過程示意圖。

　　具體實施方式

　　比較例1

　　將厚度為2.6mm，寬度為1200mm，鋼種為SPHC的熱軋鋼材(其具體成分如下：0.08C，0.014Si，0.16Mn，0.028P，0.011S，0.028Cr，0.027Ni，0.021Cu，余量Fe，質量百分數)依次經過酸洗和如圖5所示的軋制處理，制備得到厚度為0.5mm的冷軋帶鋼，其中，酸洗時拉矯延伸率為3％，酸洗液為150g/L的鹽酸，酸洗速度為150m/min；軋制過程中五機架的負荷分配依次為30％，25％，20％，15％和10％；1#、2#、3#、4#和5#機架之間的張力依次為130N/mm2，170N/mm2，230N/mm2，50N/mm2。

　　實施例1

　　將厚度為2.6mm，寬度為1200mm，鋼種為SPHC的熱軋鋼材(其具體成分如下：0.08C，0.014Si，0.16Mn，0.028P，0.011S，0.028Cr，0.027Ni，0.021Cu，余量Fe，質量百分數)依次經過酸洗和如圖5所示的軋制處理，制備得到厚度為0.5mm的冷軋帶鋼；其中，酸洗時拉矯延伸率為1.5％，酸液為160g/L的鹽酸，酸洗速度為105m/min；軋制過程中五機架的負荷分配依次為43％，32％，13％，8％和4％；1#、2#、3#、4#和5#機架之間的張力依次為90N/mm2，170N/mm2，230N/mm2，50N/mm2。

　　結果參見圖1、圖2、圖3和圖4，圖1和圖2是本發明比較例1提供的方法獲得的冷軋鋼帶的照片；圖3是本發明實施例1提供的方法獲得的冷軋鋼帶的照片；圖4是本發明實施例和比較例的斷帶率按階段的單值控制圖。由圖1、圖2、圖3和圖4可知，本發明提供的方法能夠有效改善冷軋鋼帶邊部裂紋，提高產品質量。

　　以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。

　　技術特征：

　　1.一種防止冷軋帶鋼邊部開裂的方法，其特征在于，包括以下步驟：將鋼材依次經過酸洗和軋制處理；

　　其中，酸洗過程中，拉矯開卷中拉矯延伸率減小至常規拉矯延伸率的50％，酸洗液濃度在常規濃度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常規速度的70％；

　　所述常規拉矯延伸率為1％～5％；所述常規濃度為120g/L～170g/L；所述常規速度為120m/min～170m/min。

　　2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述常規拉矯延伸率為3％；所述常規濃度為150g/L；所述常規速度為150m/min。

　　3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，軋制過程進行五道次軋制，其中，第一道次軋制的壓下量為總壓下量的40％以上，第二道次軋制的壓下量為總壓下量的30％以上。

　　4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，軋制過程中第一道次軋制和第二道次軋制之間設定為微張力值。

　　5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述微張力值為80N/mm2～100N/mm2。

　　6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述微張力值為90N/mm2。

　　7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋼材的牌號為SPHC。

　　技術總結

　　本發明提供了一種防止冷軋帶鋼邊部開裂的方法，包括以下步驟：將鋼材依次經過酸洗和軋制處理；其中，酸洗過程中，拉矯開卷中拉矯延伸率減小至常規拉矯延伸率的50％，酸洗液濃度在常規濃度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常規速度的70％；所述常規拉矯延伸率為1％～5％；所述常規濃度為120g/L～170g/L；所述常規速度為120m/min～170m/min。實驗結果表明，本發明提供的方法能夠有效改善冷軋鋼帶邊部裂紋，提高產品質量。

　　技術研發人員：陳連生;李躍;魏英立;宋進英;鄭小平;李紅斌;張榮華;董福濤;劉倩;馬勁紅;田亞強

　　受保護的技術使用者：華北理工大學

　　文檔號碼：201610681836

　　技術研發日：2016.08.18

　　技術公布日：2017.01.04