罩退3.0mm厚规格低合金高强钢生产工艺研究

徐其亮，滕文娟，蒋晓刚

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北 唐山 063000）

低合金高强钢一类可焊接的低碳工程结构用钢。其含碳量通常小于0.25%，比普通碳素结构钢有较高的屈服点σs或屈服强度 σ0.2(30 ～ 80kgf/mm2)和屈强比 σs/σb(0.65 ～ 0.95),较好的冷热加工成型性，良好的焊接性，较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。其合金元素含量较低，一般在2.5%以下。各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10%。

低合金高强钢是某钢厂冷轧的重要品种之一，由于连退成本低、成材率高、表面质量好、性能均匀，偏薄规格以及中间规格的低合金高强钢均安排在连退生产。受制于设备能力问题，连退无法生产厚规格低合金高强钢，然而厚规格低合金高强有广泛的市场需求，因此，如能够打通罩退厚规格低合金高强钢生产障碍，开发罩退生产工艺，则能够拓展罩退卷的品种，为企业创造更高的效益。

1 低合金高强钢客户需求调查

2017年一季度，调研客户对3.0mm HC340LA质量要求，该零件经某中间商供给某机械厂冲压成零件，终端某知名合资汽车厂某车型的保险杠卡扣。零件成型较复杂，需要经过预成型-拉伸1-拉伸2-整形-冲孔-翻孔-切边-冲孔-刻字，九道工序。

现场自动化程度不高，主要人工操作，与现场技术人员交流，如表面有少量能擦除的污渍，只要不怎么影响工时都能接受，表面划伤只要没有手感则允许，有手感需要打磨处理。经现场评估，如罩退卷不经过脱脂处理，成品反射率达到85%以上即可满足客户需求。客户对性能要求相对较高，据了解国内某钢厂供货在去年底，曾出现大量翻孔开裂。

2 罩退厚规格低合金高强钢试制

在充分了解客户需求后，结合冷轧现有的低合金高强钢生产经验，对罩退3.0mm厚规格低合金高强钢进行了3次试制，关键点如下：

（1）脱脂与不脱脂对比

钢卷不过脱脂工序即为直接翻卷并更换发蓝捆带；而过脱脂工序时，尤其带钢厚度大，造成焊接、穿带、卷取质量均不是很理想。

成材率方面，走脱脂钢卷在87-91%，不走脱脂的钢卷能够达到89-93%。走脱脂时成材率低原因为因切头尾及生产过程的切损。

成品反射率方面，走脱脂钢卷可以达到95以上，完全满足客户需求；不走脱脂钢卷可以达到80-90。本次试制中，、当平整机速度控制在150m/min，且罩式炉400℃保温平台控制在2小时时，成品反射率可以达到85-90，也可满足客户需求。

（2）酸轧来料情况以及对酸轧来料的要求

第一次试制时，酸轧来料外圈严重溢出边约50mm，且外圈层间有缝隙，此状态下，脱脂无法按原计划直接翻卷装炉。经处理后具备了直接翻卷装炉的条件。第二、第三次试制时，溢出边问题得到有效控制，但由于酸轧来料外圈松问题，开卷时层间错动导致钢卷表面挫伤。

综上，经三次试制，酸轧来料均存在不同程度的外圈松问题，对成材率影响很大。酸轧继续控制340LA卷取质量，避免松圈等问题。

（3）罩式炉工艺控制及氧化色应对

在第二次试制中，发生了较严重的氧化色缺陷，对于双侧边部部分区域，宽度可达200mm， 这是由于在退火过程中，2阶段氢气吹扫出现了问题：

图1 二阶段氢气吹扫异常导致钢卷氧化色

如上图，黄色曲线即为氢气吹扫量曲线。可以看到，进入400℃保温阶段后，氢气吹扫量下降为0。发现此问题后，手动调整氢气吹扫量至30m³/h，直至保温结束，大大缓解了氧化色缺陷的程度和数量。罩退在保温阶段使用的模型有2种控制模式：第一种是冷热点控制模式，第二种是热点加保温时间控制模式。其它钢种采用的均为冷热点控制模式，而HC340LA采用的为热点加保温时间控制模式，这种模式炉内升温时氢气吹扫量下降，此为该模型的设计。

表1

为此采取冷热点控制模式再次进行模拟试验，在二级模型上虚拟与第二次试制同钢种、同规格、同重量的钢卷，反复多次后得出为使保温时间达到工艺及性能要求的9小时，需要将冷点温度设定为646℃。

综上，当希望模型自动计算时，使用冷热点控制模式。当希望手动输入退火关键参数时，使用热点加保温时间控制模式。冷热点控制模式优先选择。

3 罩退厚规格低合金高强钢控制手段

经多轮的试制，最终确定了罩退厚规格低合金高强钢的控制措施，如下表1。

4 结论

（1）客户对厚规格低合金高强钢的表面要求一般不高，如表面有少量能擦除的污渍，不影响工时客户可接受，表面划伤只要没有手感则允许，有手感需要打磨处理。如罩退卷不经过脱脂处理，成品反射率达到85%以上即可满足客户需求。客户对性能要求相对较高。

（2）成材率方面，不走脱脂的钢卷能够达到89-93%。成品反射率方面，不走脱脂钢卷可以达到80-90。当平整机速度控制在150m/min，且罩式炉400℃保温平台控制在2小时时，成品反射率可以达到85-90，满足客户需求。

（3）当酸轧来料存在外圈松圈问题时，对罩退工序综合成材率影响很大。应要求酸轧控制340LA卷取质量，避免松圈等问题，重点是控制带尾降速区域的降速曲线，从而减少罩退工序挫伤，并提高成材率。

（4）关注罩式炉退火模型。当希望模型自动计算时，使用冷热点控制模式；当希望手动输入退火关键参数时，使用热点加保温时间控制模式。