Effect of hot coil immersion cooling process on microstructure and properties of strip steel and oxide scales

Coils obtained at the end of hot rolling of four different low carbon steels (DX54D, HX180YD, DX51D and HCT590X) were subjected to immersion in water for cooling (IC) as against the normal natural cooling (NC). IC produces significant improvements in the microstructure, scale formation, distribution of mechanical properties and surface quality. A model developed to simulate thermal history in the hot coil being cooled indicates that the 0.1 degrees C/min core cooling rate in NC increased by over 7 times in IC, thereby decreasing the temper softening effects. Results of the tests performed exhibit a greater uniformity in the longitudinal properties and a 30-50% reduction in the band spread. The volume fraction of carbide on the DX54D steel is reduced by 20-30%, and the yield platform length is increased from 2.6 to 3.4%. The IC process was observed to significantly inhibit the formation of the banded structure in the HCT590X steel and the average yield strength of the coil increased by similar to 30 MPa. The thickness of the oxide scale in all the steels decreased by 30-40% and the FeO content in the scale increased by 10-20%. Les bobines obtenues & agrave; la fin du laminage & agrave; chaud de 4 aciers diff & eacute;rents & agrave; faible teneur en carbone (DX54D, HX180YD, DX51D et HCT590X) ont & eacute;t & eacute; soumises & agrave; une immersion dans l'eau pour refroidissement (IC) par rapport au refroidissement naturel normal (NC). IC produit des am & eacute;liorations importantes dans la microstructure, la formation d'& eacute;cailles, la distribution des propri & eacute;t & eacute;s m & eacute;caniques et la qualit & eacute; de la surface. Un mod & egrave;le d & eacute;velopp & eacute; pour simuler l'histoire thermique dans la bobine chaude en cours de refroidissement indique que le taux de refroidissement du c oe ur de 0.1 degrees C/min dans le NC a augment & eacute; de plus de 7 fois dans le IC, diminuant ainsi les effets d'adoucissement du revenu. Les r & eacute;sultats des essais effectu & eacute;s montrent une plus grande uniformit & eacute; des propri & eacute;t & eacute;s longitudinales et une r & eacute;duction de 30 & agrave; 50% de l'& eacute;talement de la bande. La fraction volumique de carbure dans l'acier DX54D est r & eacute;duite de 20 & agrave; 30% et la longueur de la plateforme de la limite d'& eacute;lasticit & eacute; augmente de 2.6% & agrave; 3.4%. On a observ & eacute; que le proc & eacute;d & eacute; IC inhibait de fa & ccedil;on importante la formation d'une structure en bandes dans l'acier HCT590X et que la limite d'& eacute;lasticit & eacute; moyenne de la bobine a augment & eacute; par environ 30 MPa. L'& eacute;paisseur de l'& eacute;caille dans tous les aciers a diminu & eacute; d'environ 30 & agrave; 40% et la teneur en FeO dans l'& eacute;caille a augment & eacute; de 10 & agrave; 20%. Dans tous les aciers, les compos & eacute;s interm & eacute;talliques ont pr & eacute;cipit & eacute; dans la zone limite des grains et & eacute;taient de taille nanom & eacute;trique.