供稿| 田維政，王雷國，張學(xué)江/ TIAN Wei-zheng，WANG Lei-guo，ZHANG Xue-jiang

邯鋼CSP線供冷軋用SPHC/CQ級熱軋鋼帶性能免檢探究

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| 田維政，王雷國，張學(xué)江/ TIAN Wei-zheng，WANG Lei-guo，ZHANG Xue-jiang

內(nèi) 容 導(dǎo) 讀

邯鋼薄板坯連鑄連軋（CSP）生產(chǎn)線于1999年12月投產(chǎn)，該生產(chǎn)線是一條具有國際先進(jìn)水平的現(xiàn)代化帶鋼生產(chǎn)線，其關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)從德國西馬克引進(jìn)，具有工藝流程短、節(jié)約能源、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，主要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低碳鋼、管線鋼、汽車結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和花紋板等系列產(chǎn)品。同時，為充分發(fā)揮該生產(chǎn)線的優(yōu)勢，在2005年邯鋼冷軋項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，邯鋼在CSP線成功自主研發(fā)了生產(chǎn)SPHC/CQ級熱軋鋼帶的新型工藝路線，為冷軋?zhí)峁┏叽缇雀?、表面質(zhì)量優(yōu)、性能穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)原料。邯鋼冷軋工序主要工藝為酸洗-冷連軋、全氫罩式爐退火和精整等過程，其產(chǎn)品附加值高、性能穩(wěn)定，廣泛用于建材、家電、輕工、機(jī)電和汽車等行業(yè)。

生產(chǎn)流程

目前，邯鋼CSP線供冷軋用SPHC/CQ級熱軋鋼帶，主要經(jīng)過轉(zhuǎn)爐初煉和LF精煉及CSP連鑄和六機(jī)架連續(xù)軋制、表面質(zhì)量檢驗(yàn)等過程，并在表面質(zhì)量檢驗(yàn)過程中按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對鋼帶按批取樣，進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，合格后方可放行至冷軋工序。在冷軋工序經(jīng)酸洗、軋制、退火、平整等工藝后，再按批取樣檢驗(yàn)力學(xué)性能，合格后銷售冷軋商品卷。見圖1。

探究分析

SPHC/CQ級鋼水成分分析

邯鋼通過多次生產(chǎn)實(shí)踐，在煉鋼工序成功采用嚴(yán)格控制C、Si、自由N和適度降低Mn含量及適度粗化晶粒等措施，實(shí)現(xiàn)了對SPHC/CQ級冷軋供料鋼水的成分控制，并制定了專門的工藝控制規(guī)程和成分內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。供冷軋用SPHC/CQ級鋼水的成分平均命中率2008年為98.16%，2009年為98.89%，2010年為99.11%。同時，鋼水成分的過程控制能力指數(shù)Cpk值，表明過程能力充分，見表1。

圖1 生產(chǎn)物流簡要流程圖

SPHC/CQ級熱軋鋼帶性能分析

邯鋼SPHC/CQ級熱軋鋼帶要求控制的性能主要包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率等性能，對其性能控制的主要目的是為冷軋工序提供具有良好冷加工性能的優(yōu)質(zhì)原料。

邯鋼自2005年成功研發(fā)供冷軋用SPHC/CQ級熱軋鋼帶至今，已生產(chǎn)SPHC/CQ級熱軋鋼帶520余萬 t，其中 2006～2007 年兩年性能合格率均在98.5%以上，自2008年以來，CSP線生產(chǎn)SPHC/CQ級熱軋鋼帶性能控制水平大幅提高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年～2010年CSP生產(chǎn)SPHC/CQ級熱軋鋼帶性能合格率均為100%。

屈服強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度通常是衡量鋼材塑性的決定性指標(biāo)，同樣，SPHC/CQ級熱軋鋼帶屈服強(qiáng)度的高低對其冷加工成型性能也產(chǎn)生較大影響。邯鋼現(xiàn)行Q/HGn0115內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，SPHC/CQ級熱軋鋼帶屈服強(qiáng)度應(yīng)≤370 MPa，抗拉強(qiáng)度及延伸率無要求。為此，對2008年～2010年CSP生產(chǎn)SPHC/CQ級熱軋鋼帶不同厚度的屈服強(qiáng)度進(jìn)行過程特性值分析可見，SPHC/CQ級熱軋鋼帶屈服強(qiáng)度平均值在295～312 MPa，波動極差僅為17 MPa，性能控制穩(wěn)定。同時，不同厚度鋼帶的屈服強(qiáng)度過程能力指數(shù)Cpk值為1.33～1.61，過程能力充分，技術(shù)管理能力較高。

抗拉強(qiáng)度和延伸率

抗拉強(qiáng)度和延伸率對SPHC/CQ級熱軋鋼帶冷加工成型的影響，雖不比屈服強(qiáng)度的波動關(guān)鍵，但若通過對其控制獲得高抗拉強(qiáng)度、延伸率和低屈服點(diǎn)的性能，則有利于增強(qiáng)熱軋鋼帶的冷加工成型性。邯鋼主要以優(yōu)質(zhì)的鋼水和專料?？氐能堉乒に嚍槌浞直ＷC，實(shí)現(xiàn)對SPHC/CQ級熱軋鋼帶抗拉強(qiáng)度和延伸率的穩(wěn)定控制。為分析SPHC/CQ級熱軋鋼帶抗拉強(qiáng)度和延伸率控制情況，選用SPC評價(jià)過程控制的單值-移動極差圖，對2008年～2010年抗拉強(qiáng)度和延伸率控制情況進(jìn)行分析，依據(jù)SPC控制圖分區(qū)定義及8條判定準(zhǔn)則判斷，顯示其抗拉強(qiáng)度和延伸率的落點(diǎn)符合控制要求，表明其過程控制穩(wěn)定。

SPCC/CQ級冷軋鋼帶性能分析

以SPHC/CQ級熱軋鋼帶為原料生產(chǎn)的SPCC/CQ冷軋鋼帶，在經(jīng)過了冷軋工序的酸洗-軋制、全氫罩式退火和平整等工藝后，將改變原有性能而具有了CQ級冷軋鋼帶的組織和性能。邯鋼現(xiàn)行Q/HG009冷軋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，SPCC/CQ級冷軋鋼帶延伸率應(yīng)≥28%，屈服和抗拉強(qiáng)度不做要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年～2010年SPCC/CQ級冷軋鋼帶性能合格率均為100%。為此，以2010年冷軋工序生產(chǎn)的SPCC/CQ級冷軋鋼帶為代表，隨機(jī)抽取4078批不同厚度SPCC/CQ級冷軋鋼帶的性能數(shù)據(jù)，對其延伸率、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度控制情況進(jìn)行直方圖分布分析表明，在現(xiàn)有邯鋼冷軋工藝控制條件下，以CSP線SPHC/CQ級熱軋鋼帶為原料生產(chǎn)的SPCC/CQ級冷軋鋼帶性能穩(wěn)定且正態(tài)分布顯著，過程能力指數(shù)CPk值均在大于1.67的Ⅰ級范圍，質(zhì)量保證能力不僅穩(wěn)定還有所過剩。

結(jié)束語

綜上所述，邯鋼CSP線生產(chǎn)的SPHC/CQ級熱軋鋼帶性能穩(wěn)定可靠，而且對供冷軋用熱軋鋼帶來說，熱軋和冷軋過程可看為一個整體工序，熱軋狀態(tài)檢測的力學(xué)性能僅供冷軋工藝控制參考，冷軋鋼帶的性能才是用戶最終的使用性能。并且自2008年以來的連續(xù)3年SPHC/CQ級熱軋鋼帶性能合格率均為100%。因此，在現(xiàn)有的CSP工藝條件下，可對供冷軋用SPHC/CQ熱軋鋼帶的力學(xué)性能進(jìn)行免檢或定期抽檢，致以減少試樣切損及取樣對生產(chǎn)節(jié)奏的影響，也節(jié)省取樣、送樣和相關(guān)試驗(yàn)等環(huán)節(jié)的人力與物力。

[1] 楊冠洲. CSP連鑄機(jī)扇形段輥?zhàn)邮褂脡勖奶岣?邯鋼科技，2008（7）：7

[2] 馬逢時. 六西格瑪管理統(tǒng)計(jì)指南. 北京：人民大學(xué)出版社,2010

[3] 崔忠圻. 金屬學(xué)與熱處理.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006

通過應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)工具，對邯鋼CSP線生產(chǎn)供冷軋用SPHC/CQ級熱軋鋼帶的成分、性能等各項(xiàng)質(zhì)量特性進(jìn)行研究分析，充分展現(xiàn)SPHC/CQ級熱軋鋼帶為冷軋?zhí)峁﹥?yōu)質(zhì)原料的質(zhì)量保證能力，同時分析了以其為原料生產(chǎn)的SPCC/CQ級冷軋鋼帶的性能可靠性，從而得出供冷軋用SPHC/CQ級熱軋鋼帶可免檢力學(xué)性能的研究結(jié)論，以節(jié)約資源和降低成本。

河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司質(zhì)量檢驗(yàn)部，河北 邯鄲 056015

表1 SPHC/CQ級熱軋鋼帶鋼水成分特性Cpk值統(tǒng)計(jì)表

注：以上年份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)頻數(shù)均為1000爐以上

年份 SPHC/CQ熔煉成分企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）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

田維政（1981—），男，工程師，2002年畢業(yè)于重慶科技學(xué)院金屬壓力加工專業(yè)，現(xiàn)工作于河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司質(zhì)量檢驗(yàn)部，E-mail：hangangzhiliang@163.com