本发明属于线材热轧生产领域，涉及一种能够减少盘条锈蚀的热轧盘条生产方法。
背景技术：
热轧线材容易发生锈蚀而影响其使用。尤其是运距较远或需要对外出口时，尽管包装较好但也容易发生锈蚀。锈蚀是因为钢材和水汽接触产生的，氧化铁皮过薄或者破损时，钢材直接接触空气使锈蚀更容易发生。
目前解决锈蚀的方法主要是控制氧化铁皮的成分，以板材较多，线材较少。如发明专利cn107321787a公开了一种低合金冷镦钢盘条耐大气腐蚀表面氧化铁皮控制方法，包括：精轧温度控制，精轧机入口温度控制在830～870℃范围内，精轧过程温升控制在30～60℃范围内；吐丝温度控制，吐丝温度控制在810～850℃范围内；冷却速度控制，控制盘条进保温罩温度在740～760℃范围内，出保温罩温度在590～670℃范围内，能够获得feo含量比例较低、厚度较薄的氧化铁皮，从而改善低合金冷镦钢出现表面红锈的速度。cn103212571b公开了一种防止钢板表面生锈的氧化铁皮的生产方法，通过对中厚钢板加热、除鳞、粗轧、待温、精轧、冷却工艺进行改进和调整，使钢板表面生成一层20～40μm厚的均匀氧化铁皮。cn110614281a公开了一种热轧黑皮钢产品改善氧化铁皮附着力的方法，其特征是，热轧后卷取、打捆的热卷在15分钟内送入带保温罩的在线移动装置进行全封闭保温，同时通过钢卷运输链或移动小车直接移送至冷轧机组或入库堆放，在上述热卷运输过程中，采用保温罩对热卷做在线保温处理；卷取温度控制在500～700℃，在线保温时间≥1小时。以上专利均未涉及防护液的使用，与本申请不同。
技术实现要素：
本发明的目的是为了减少线材在存放过程中的锈蚀。
热轧线材的氧化铁皮主要是由3层结构组成，从外到内依次是fe2o3、fe3o4、feo，如图1所示。普碳钢基本都为3层结构，合金钢的氧化铁皮可能还有更多的结构，尤其是含si、cr的钢。
表1氧化铁皮三种氧化物的物理参数
从三层结构和fe的结合力来考虑，fe3o4与fe的结合力最强，不易脱落，能够较好的起到隔离氧气的作用。feo比较疏松，并且不稳定，达到一定厚度时容易脱落。fe2o3一般只存在线材表面，且含量很少，在1%左右。通过对三层结构的分析，出于线材防锈考虑，最好的结构是完全的fe3o4，但是仅靠铁皮防锈，效果仍然不够理想。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种不易锈蚀的线材生产方法，所述生产方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，所述生产方法还包括线材在集卷后喷射水基防护液，所述水基防护液为缓蚀剂溶液或高分子偶联剂溶液。
相对于现有技术，本发明提出一种增加一层表面覆盖膜的方式来防止锈蚀。水基防护液可以是有机的高分子膜，通过自身偶联聚合形成一层致密薄膜附着在氧化铁皮上，有效减少氧气、水分和钢材的接触达到防止锈蚀的目的。水基防护液也可以是一些缓蚀剂，通过减缓电化学反应速度来降低锈蚀的发生。另外，一些缓蚀剂还可以提供阳极或阴极极化，导致反应达到饱和减少电子转移。
优选的，线材集卷后，在行进时喷射水基防护液，利用集卷残留的余温将溶液蒸干，冷却到常温后进行打包。
优选的，所述线材化学成分包含：c:0.06-0.55wt%，si:0.01-0.30wt%，cr:0.01-0.50wt%，mn:0.01-1.60wt%。
优选的，线材轧制过程尽量减少喷水，以避免水锈，吐丝温度为800℃±5℃，在吐丝之后开风机快速冷却至600℃±20℃，然后关闭风机和保温罩，缓冷到500℃±20℃进行集卷。
线材生产传统工艺的轧制温度和吐丝温度一般控制在较高温度，比如吐丝温度在850-950℃，这时候氧化铁皮的主要成分是feo。对不同钢种的研究得出，当吐丝温度在800-900℃变化时，温度越低，fe3o4含量越多；温度越高，feo越多。对于不含si、cr的普通钢种，当吐丝温度为900℃时，其feo的含量可以达到80%以上。而通过降低吐丝温度，铁皮中fe3o4的比例就会提高。
优选的，钢坯的加热温度为1000-1050℃。
铁皮的厚度也是一个影响锈蚀的条件。铁皮厚度较薄时，无法有效的隔绝空气，所以氧化铁皮必须有一定厚度。另外，由于线材的截面是圆形，并且线材都是成卷放置，太厚的氧化铁皮由于应力过大容易脱落。对于线材产品，经过测验最合适的铁皮厚度应在10-20微米，过厚过薄均不好。
传统工艺中吐丝温度在900℃时铁皮的厚度在20微米以上，厚度略厚，又由于feo含量多，所以在存放时间较长时容易剥落产生锈蚀。单纯降低吐丝温度，能够降低铁皮的厚度，但是从轧制时带来的铁皮破碎会导致厚度不均匀。如果轧制温度也控制在较低的水平，这样达到同样低的吐丝温度时，用来降温的水量就可以大大减少，相对于传统轧制，在同样较低的温度吐丝时氧化铁皮仍然有一定的厚度，并且均匀不易破碎，避免出现因冷却水量大而导致的铁皮明显脱落和红锈。
本优选方案，得到的氧化铁皮厚度为10-20微米，fe3o4比例达到60％以上，并且均匀不易破碎，能更好的防止锈蚀。
优选的，缓蚀剂为1-3%质量分数的以下一种或几种的复合溶液：乌洛托品、硫脲、咪唑啉、十六烷基三甲基溴化铵、马尼什碱。
优选的，高分子偶联剂为5-15%质量分数的以下一种或几种的复合溶液：硅烷偶联剂、氟碳树脂、聚氧乙烯等。
附图说明
图1氧化铁皮三层结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例和对比例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
供国内客户的10b21热轧线材：c:0.20%,si:0.05%，mn:0.85%，cr:0.10%。
钢坯加热温度为1040℃，减少过程水量，吐丝温度805℃。吐丝后开风机冷却至600±20℃关闭保温罩和风机，在500±20℃集卷后空冷到室温状态。利用集卷后余热对线材盘卷进行喷涂缓蚀剂溶液，溶液为1%质量分数的乌洛托品。经过该工艺的热轧线材，以直径ф18mm规格为例，其氧化铁皮厚度为16μm，fe3o4层含量为85%，线材库存存放3个月，锈蚀量少于6%。
实施例2－10
采用与实施例1相同的工艺制备线材，并且测量热轧线材氧化铁皮的厚度和fe3o4层含量，以及存放3个月后的锈蚀量。不同之处在于分别使用了表2中所列出的化学成分及其质量百分含量代替实施例1涉及钢种的化学成分及其质量百分含量，使用了表3中所列出的钢坯加热温度、吐丝温度、防护液成分及含量代替实施例1所用的相应钢坯加热温度、吐丝温度、防护液成分及含量，表4中所列出的线材规格、氧化铁皮厚度及fe3o4层含量、存放条件、锈蚀量代替实施例1中相应的线材规格、氧化铁皮厚度及fe3o4层含量、存放条件、锈蚀量。
表2
表3
表4
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
1.一种不易锈蚀的线材生产方法，所述生产方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，其特征在于，所述生产方法还包括线材在集卷后喷射水基防护液，所述水基防护液为缓蚀剂溶液或高分子偶联剂溶液。
2.根据权利要求1所述的一种不易锈蚀的线材生产方法，其特征在于，线材集卷后，在行进时喷射水基防护液，利用集卷残留的余温将溶液蒸干，冷却到常温后进行打包。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种不易锈蚀的线材生产方法，其特征在于，所述线材化学成分包含：c:0.06-0.55wt%，si:0.01-0.30wt%，cr:0.01-0.50wt%，mn:0.01-1.60wt%。
4.根据权利要求3所述的一种不易锈蚀的线材生产方法，其特征在于，线材轧制过程尽量减少喷水，以避免水锈，吐丝温度为800℃±5℃，在吐丝之后开风机快速冷却至600℃±20℃，然后关闭风机和保温罩，缓冷到500℃±20℃进行集卷。
5.根据权利要求4所述的一种不易锈蚀的线材生产方法，其特征在于，钢坯的加热温度为1000-1050℃。
6.根据权利要求1、2、4、5任一项所述的一种不易锈蚀的线材生产方法，其特征在于，所述缓蚀剂为1-3%质量分数的以下一种或几种的复合溶液：乌洛托品、硫脲、咪唑啉、十六烷基三甲基溴化铵、马尼什碱。
7.根据权利要求1、2、4、5任一项所述的一种不易锈蚀的线材生产方法，其特征在于，所述高分子偶联剂为5-15%质量分数的以下一种或几种的复合溶液：硅烷偶联剂、氟碳树脂、聚氧乙烯。
技术总结