邯钢CSP线供冷轧用SPHC/CQ级热轧钢带性能免检探究

供稿| 田维政，王雷国，张学江/ TIAN Wei-zheng，WANG Lei-guo，ZHANG Xue-jiang

邯钢CSP线供冷轧用SPHC/CQ级热轧钢带性能免检探究

The Inquisition of CSP Line Exempts from Inspection for the Cold Rolling with the SPHC/CQ Level hot Rolling Steel Belt Performance of Handan Iron and Steel

供稿| 田维政，王雷国，张学江/ TIAN Wei-zheng，WANG Lei-guo，ZHANG Xue-jiang

内 容 导 读

邯钢薄板坯连铸连轧（CSP）生产线于1999年12月投产，该生产线是一条具有国际先进水平的现代化带钢生产线，其关键设备和技术从德国西马克引进，具有工艺流程短、节约能源、生产成本低等特点，主要生产优质低碳钢、管线钢、汽车结构钢、优质碳素结构钢和花纹板等系列产品。同时，为充分发挥该生产线的优势，在2005年邯钢冷轧项目建成投产后，邯钢在CSP线成功自主研发了生产SPHC/CQ级热轧钢带的新型工艺路线，为冷轧提供尺寸精度高、表面质量优、性能稳定的优质原料。邯钢冷轧工序主要工艺为酸洗-冷连轧、全氢罩式炉退火和精整等过程，其产品附加值高、性能稳定，广泛用于建材、家电、轻工、机电和汽车等行业。

生产流程

目前，邯钢CSP线供冷轧用SPHC/CQ级热轧钢带，主要经过转炉初炼和LF精炼及CSP连铸和六机架连续轧制、表面质量检验等过程，并在表面质量检验过程中按现行标准规定对钢带按批取样，进行力学性能检验，合格后方可放行至冷轧工序。在冷轧工序经酸洗、轧制、退火、平整等工艺后，再按批取样检验力学性能，合格后销售冷轧商品卷。见图1。

探究分析

SPHC/CQ级钢水成分分析

邯钢通过多次生产实践，在炼钢工序成功采用严格控制C、Si、自由N和适度降低Mn含量及适度粗化晶粒等措施，实现了对SPHC/CQ级冷轧供料钢水的成分控制，并制定了专门的工艺控制规程和成分内控标准。供冷轧用SPHC/CQ级钢水的成分平均命中率2008年为98.16%，2009年为98.89%，2010年为99.11%。同时，钢水成分的过程控制能力指数Cpk值，表明过程能力充分，见表1。

图1 生产物流简要流程图

SPHC/CQ级热轧钢带性能分析

邯钢SPHC/CQ级热轧钢带要求控制的性能主要包括屈服强度、抗拉强度和延伸率等性能，对其性能控制的主要目的是为冷轧工序提供具有良好冷加工性能的优质原料。

邯钢自2005年成功研发供冷轧用SPHC/CQ级热轧钢带至今，已生产SPHC/CQ级热轧钢带520余万 t，其中 2006～2007 年两年性能合格率均在98.5%以上，自2008年以来，CSP线生产SPHC/CQ级热轧钢带性能控制水平大幅提高，据统计，2008年～2010年CSP生产SPHC/CQ级热轧钢带性能合格率均为100%。

屈服强度

屈服强度通常是衡量钢材塑性的决定性指标，同样，SPHC/CQ级热轧钢带屈服强度的高低对其冷加工成型性能也产生较大影响。邯钢现行Q/HGn0115内控标准规定，SPHC/CQ级热轧钢带屈服强度应≤370 MPa，抗拉强度及延伸率无要求。为此，对2008年～2010年CSP生产SPHC/CQ级热轧钢带不同厚度的屈服强度进行过程特性值分析可见，SPHC/CQ级热轧钢带屈服强度平均值在295～312 MPa，波动极差仅为17 MPa，性能控制稳定。同时，不同厚度钢带的屈服强度过程能力指数Cpk值为1.33～1.61，过程能力充分，技术管理能力较高。

抗拉强度和延伸率

抗拉强度和延伸率对SPHC/CQ级热轧钢带冷加工成型的影响，虽不比屈服强度的波动关键，但若通过对其控制获得高抗拉强度、延伸率和低屈服点的性能，则有利于增强热轧钢带的冷加工成型性。邯钢主要以优质的钢水和专料专控的轧制工艺为充分保证，实现对SPHC/CQ级热轧钢带抗拉强度和延伸率的稳定控制。为分析SPHC/CQ级热轧钢带抗拉强度和延伸率控制情况，选用SPC评价过程控制的单值-移动极差图，对2008年～2010年抗拉强度和延伸率控制情况进行分析，依据SPC控制图分区定义及8条判定准则判断，显示其抗拉强度和延伸率的落点符合控制要求，表明其过程控制稳定。

SPCC/CQ级冷轧钢带性能分析

以SPHC/CQ级热轧钢带为原料生产的SPCC/CQ冷轧钢带，在经过了冷轧工序的酸洗-轧制、全氢罩式退火和平整等工艺后，将改变原有性能而具有了CQ级冷轧钢带的组织和性能。邯钢现行Q/HG009冷轧标准规定，SPCC/CQ级冷轧钢带延伸率应≥28%，屈服和抗拉强度不做要求。据统计，2008年～2010年SPCC/CQ级冷轧钢带性能合格率均为100%。为此，以2010年冷轧工序生产的SPCC/CQ级冷轧钢带为代表，随机抽取4078批不同厚度SPCC/CQ级冷轧钢带的性能数据，对其延伸率、屈服强度和抗拉强度控制情况进行直方图分布分析表明，在现有邯钢冷轧工艺控制条件下，以CSP线SPHC/CQ级热轧钢带为原料生产的SPCC/CQ级冷轧钢带性能稳定且正态分布显著，过程能力指数CPk值均在大于1.67的Ⅰ级范围，质量保证能力不仅稳定还有所过剩。

结束语

综上所述，邯钢CSP线生产的SPHC/CQ级热轧钢带性能稳定可靠，而且对供冷轧用热轧钢带来说，热轧和冷轧过程可看为一个整体工序，热轧状态检测的力学性能仅供冷轧工艺控制参考，冷轧钢带的性能才是用户最终的使用性能。并且自2008年以来的连续3年SPHC/CQ级热轧钢带性能合格率均为100%。因此，在现有的CSP工艺条件下，可对供冷轧用SPHC/CQ热轧钢带的力学性能进行免检或定期抽检，致以减少试样切损及取样对生产节奏的影响，也节省取样、送样和相关试验等环节的人力与物力。

[1] 杨冠洲. CSP连铸机扇形段辊子使用寿命的提高.邯钢科技，2008（7）：7

[2] 马逢时. 六西格玛管理统计指南. 北京：人民大学出版社,2010

[3] 崔忠圻. 金属学与热处理.北京：机械工业出版社，2006

通过应用统计技术工具，对邯钢CSP线生产供冷轧用SPHC/CQ级热轧钢带的成分、性能等各项质量特性进行研究分析，充分展现SPHC/CQ级热轧钢带为冷轧提供优质原料的质量保证能力，同时分析了以其为原料生产的SPCC/CQ级冷轧钢带的性能可靠性，从而得出供冷轧用SPHC/CQ级热轧钢带可免检力学性能的研究结论，以节约资源和降低成本。

河北钢铁集团邯钢公司质量检验部，河北 邯郸 056015

表1 SPHC/CQ级热轧钢带钢水成分特性Cpk值统计表

注：以上年份统计数据频数均为1000炉以上

年份 SPHC/CQ熔炼成分企业内控标准（质量分数）C≤0.07% Si≤0.05% Mn≤0.30% P≤0.025% S≤0.01% Als≥150×10-62008 3.21 2.81 5.22 3.31 2.12 1.51 2009 3.56 2.87 5.35 3.39 2.89 2.19 2010 4.19 3.10 6.22 3.73 3.72 2.28

田维政（1981—），男，工程师，2002年毕业于重庆科技学院金属压力加工专业，现工作于河北钢铁集团邯钢公司质量检验部，E-mail：hangangzhiliang@163.com