CN103088255A - 一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，属于冶金技术领域。技术方案是：包括冶炼、热轧、冷轧工序，所述的冷轧工序中，连退温度控制如下：均热温度：840～860℃；缓冷温度：670～700℃；快冷温度：410～430℃；时效结束温度：350～370℃；根据厚度不同规格的带钢，制定了不同的连退带速目标值：规格0.8mm带速为205m/min，规格1.0mm带速为165m/min，规格1.2mm带速为137m/min，规格1.5mm带速为110m/min，规格1.8mm带速为92m/min，规格2.0mm带速为82m/min,规格2.5mm带速为66m/min。本发明的有益效果：通过对化学成分进行修改，优化热轧、冷轧工艺，生产出高强塑积的低合金高强钢冷轧板，使得该低合金高强钢冷轧板强塑积达到15GPa%，同时使得质量稳定控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，属于冶金技术领域。
背景技术
随着汽车行业的发展，国内中低档轿车、商用货车的种类和产量越来越多。对于上述汽车，由于其成本限制，其结构件、加强件等强度要求较高的部件很少采用先进高强钢DP、TRIP等钢种，主要采用低合金高强钢冷轧板。然而一般低合金高强钢强塑积只有12GPa%左右，当强度提高到500MPa以上时，延伸率很低，生产成形稍微复杂的结构件时，力学性能富余量很低，不能满足中低档轿车、商用货车的特殊需要，因此有必要研究一种高强塑积的低合金高强钢。
发明内容
本发明目的是提供一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，通过对化学成分进行修改，优化热轧、冷轧工艺，生产出高强塑积的低合金高强钢冷轧板，同时使得质量稳定控制，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，包括冶炼、热轧、冷轧工序，低合金高强钢采用化学成分的质量百分比为：C:0.05%-0.08%；Si：0.25%～0.35%；Mn：0.85%～0.95%；S≤0.008%；P≤0.015%；Ti：0.005%～0.02%；Nb：0.04%～0.05%；其余为Fe；所述的冷轧工序中，连退温度控制如下：均热温度：840～860℃；缓冷温度：670～700℃；快冷温度：410～430℃；时效结束温度：350～370℃；根据厚度不同规格的带钢，制定了不同的连退带速目标值：规格0.8mm带速为205m/min，规格1.0mm带速为165m/min，规格1.2mm带速为137m/min，规格1.5mm带速为110m/min，规格1.8mm带速为92m/min，规格2.0mm带速为82m/min, 规格2.5mm带速为66 m/min。
为保证性能的稳定性，要求连退带速波动范围为±10m/min。
所述的冶炼工序，除得到前述的化学成分外，还需要使得钢水纯净，包括以下步骤：
（1）转炉采用顶枪吹氧、全程炉底吹氩气搅拌的吹炼模式，吹炼过程加入石灰等造渣料，全程化渣，炉渣碱度控制在4.0～4.5；停吹控制目标：[C]≤0.05%、[P]＜0.007%、[S]≤0.025%、[N]≤20ppm；
（2）转炉出钢采用前后双重挡渣工艺，控制出钢过程流入钢包内的钢渣量与钢水量之比小于0.8%，质量比；
（3）LF炉精炼过程中加入石灰、铝镁钙铁进行造渣脱氧、脱硫操作，要求造渣目标：渣中FeO+MnO质量百分数含量小于1.0%；精炼过程底吹氩气流量与钢水量的比值为0.3～1.8Nl/(min.t)，保持炉内微正压；加入铌铁、钛铁、电解锰对钢水成分进行调整；
（4）LF钙处理，钙处理后钢水净吹氩气搅拌时间5～12分钟，净吹氩气流量与钢水量的比值控制在0.1～1.0Nl/(min.t)。钙处理后钢水温度为液相线温度+30～50℃；
（5）LF处理终了要求：钢水成分中[S]≤0.008%、[Als]=400～450ppm，碳、硅、锰、磷、铌、钛的含量满足成分设计要求；
（6）浇注遵循高温慢速浇注、低温快速浇注的原则，钢水浇注温度为液相线温度+15-30℃；注速控制范围 0.9～1.4 m/min。
所述的轧钢工序，将前述成分的板坯在1200～1240℃温度下加热，热轧终轧温度控制在840～860℃范围内，并在540～570℃温度范围内卷取；热轧后带钢经过酸轧，轧制成需要的厚度；跟据厚度规格的不同，酸轧后带钢以不同的连退带速通过709m连退炉，由完全辐射管梯度加热至840～860℃，250m均热段保温后通过70m风冷段吹风冷却至670～700℃，再通过16m快冷段冷却至410～430℃；然后通过921m的过时效段进行时效处理，时效结束温度为350～370℃。
本发明的有益效果：通过对化学成分进行修改，优化热轧、冷轧工艺，生产出高强塑积的低合金高强钢冷轧板，使得该低合金高强钢冷轧板强塑积达到15GPa%，同时使得质量稳定控制。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步说明。
一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，包括冶炼、热轧、冷轧工序，低合金高强钢采用化学成分的质量百分比为：C:0.05%-0.08%；Si：0.25%～0.35%；Mn：0.85%～0.95%；S≤0.008%；P≤0.015%；Ti：0.005%～0.02%；Nb：0.04%～0.05%；其余为Fe。
所述的冶炼工序，除得到前述的化学成分外，还需要使得钢水纯净，包括以下步骤：
（1）转炉采用顶枪吹氧、全程炉底吹氩气搅拌的吹炼模式，吹炼过程加入石灰等造渣料，全程化渣，炉渣碱度控制在4.0～4.5；停吹控制目标：[C]≤0.05%、[P]＜0.007%、[S]≤0.025%、[N]≤20ppm；
（2）转炉出钢采用前后双重挡渣工艺，控制出钢过程流入钢包内的钢渣量与钢水量之比小于0.8%，质量比。
（3）LF炉精炼过程中加入石灰、铝镁钙铁进行造渣脱氧、脱硫操作，要求造渣目标：渣中FeO+MnO质量百分数含量小于1.0%；精炼过程底吹氩气流量与钢水量的比值为0.3～1.8Nl/(min.t)，保持炉内微正压；加入铌铁、钛铁、电解锰对钢水成分进行调整；
（4）LF钙处理，钙处理后钢水净吹氩气搅拌时间5～12分钟，净吹氩气流量与钢水量的比值控制在0.1～1.0Nl/(min.t)；钙处理后钢水温度为液相线温度+30～50℃；
（5）LF处理终了要求：钢水成分中[S]≤0.008%、[Als]=400～450ppm，碳、硅、锰、磷、铌、钛的含量满足成分设计要求；
（6）浇注遵循高温慢速浇注、低温快速浇注的原则，钢水浇注温度为液相线温度+15-30℃；注速控制范围 0.9～1.4 m/min。
所述的轧钢工序，将前述成分的板坯在1200～1240℃温度下加热，热轧终轧温度控制在840～860℃范围内，并在540～570℃温度范围内卷取；热轧后带钢经过酸轧，轧制成需要的厚度；跟据厚度规格的不同，酸轧后带钢以不同的连退带速通过709m连退炉，由完全辐射管梯度加热至840～860℃，250m均热段保温后通过70m风冷段吹风冷却至670～700℃，再通过16m快冷段冷却至410～430℃；然后通过921m的过时效段进行时效处理，时效结束温度为350～370℃。
连退炉内，不同厚度规格带钢加热能力不同，所要求的带速也不同。根据Gleeble3500 热模拟实验结果以及实际工业试制情况，根据宽度不同规格的带钢，制定了不同的连退带速目标值：0.8mm带速为205m/min，1.0mm带速为165m/min，1.2mm带速为137m/min，1.5mm带速为110m/min，1.8mm带速为92m/min，2.0mm带速为82m/min, 2.5mm带速为66 m/min。为保证性能的稳定性，要求连退带速波动范围为±10m/min。
下面为本发明三个实施例的化学成分表，热轧、冷轧工艺表，力学性能表。
（1）本发明实施例的低合金高强钢冷轧板化学成分见表1.
表1 低合金高强钢冷轧板实际化学成分(Wt%)
| C | Si | Mn | P | S | Ti | Nb | |
| 实施例1 | 0.067 | 0.30 | 0.91 | 0.014 | 0.002 | 0.012 | 0.045 |
| 实施例2 | 0.067 | 0.30 | 0.91 | 0.014 | 0.002 | 0.012 | 0.045 |
| 实施例3 | 0.070 | 0.28 | 0.89 | 0.012 | 0.003 | 0.013 | 0.043 |
（2）本发明的低合金高强钢冷轧板热轧、冷轧工艺见表2。
表2低合金高强钢冷轧板实际热轧、冷轧工艺
| 卷号 | 加热温度℃ | 终轧温度℃ | 卷取温度℃ | 冷轧厚度mm | 连退加热温度℃ | 缓冷温度℃ | 快冷温度℃ | 连退带速m/min |
| 实施例1 | 1224 | 864 | 548 | 1.0 | 850 | 690 | 420 | 159 |
| 实施例2 | 1224 | 860 | 563 | 2.0 | 860 | 700 | 425 | 83 |
| 实施例3 | 1223 | 846 | 562 | 2.5 | 847 | 669 | 420 | 65 |
（3）产品力学性能
按照上述轧制工艺轧制的低合金高强钢力学性能如表3。
表3低合金高强钢力学性能
| 实例 | 厚度（mm） | 屈服强度（MPa） | 抗拉强度（MPa） | 延伸率A80mm（%） | 强塑积GPa% |
| 实施例1 | 1.0 | 395 | 505 | 29 | 14.6 |
| 实施例2 | 2.0 | 410 | 495 | 30 | 14.9 |
| 实施例3 | 2.5 | 405 | 505 | 30 | 15.2 |
本发明抗拉强度均值为502MPa，延伸率均值为30%，强塑积平均值达到15 GPa%。
Claims (4)
1.一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，其特征在于：包括冶炼、热轧、冷轧工序，低合金高强钢采用化学成分的质量百分比为：C:0.05%-0.08%；Si：0.25%～0.35%；Mn：0.85%～0.95%；S≤0.008%；P≤0.015%；Ti：0.005%～0.02%；Nb：0.04%～0.05%；其余为Fe；所述的冷轧工序中，连退温度控制如下：均热温度：840～860℃；缓冷温度：670～700℃；快冷温度：410～430℃；时效结束温度：350～370℃；根据厚度不同规格的带钢，制定了不同的连退带速目标值：规格0.8mm带速为205m/min，规格1.0mm带速为165m/min，规格1.2mm带速为137m/min，规格1.5mm带速为110m/min，规格1.8mm带速为92m/min，规格2.0mm带速为82m/min, 规格2.5mm带速为66 m/min。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，其特征在于连退带速波动范围为±10m/min。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，其特征在于所述的冶炼工序，除得到前述的化学成分外，还需要使得钢水纯净，包括以下步骤：
（1）转炉采用顶枪吹氧、全程炉底吹氩气搅拌的吹炼模式，吹炼过程加入石灰等造渣料，全程化渣，炉渣碱度控制在4.0～4.5；停吹控制目标：[C]≤0.05%、[P]＜0.007%、[S]≤0.025%、[N]≤20ppm；
（2）转炉出钢采用前后双重挡渣工艺，控制出钢过程流入钢包内的钢渣量与钢水量之比小于0.8%，质量比；
（3）LF炉精炼过程中加入石灰、铝镁钙铁进行造渣脱氧、脱硫操作，要求造渣目标：渣中FeO+MnO质量百分数含量小于1.0%；精炼过程底吹氩气流量与钢水量的比值为0.3～1.8Nl/(min.t)，保持炉内微正压；加入铌铁、钛铁、电解锰对钢水成分进行调整；
（4）LF钙处理，钙处理后钢水净吹氩气搅拌时间5～12分钟，净吹氩气流量与钢水量的比值控制在0.1～1.0Nl/(min.t)；钙处理后钢水温度为液相线温度+30～50℃；
（5）LF处理终了要求：钢水成分中[S]≤0.008%、[Als]=400～450ppm，碳、硅、锰、磷、铌、钛的含量满足成分设计要求；
（6）浇注遵循高温慢速浇注、低温快速浇注的原则，钢水浇注温度为液相线温度+15-30℃；注速控制范围 0.9～1.4 m/min。
4.根据权利要求1或2所述的一种汽车用高强塑积的低合金高强钢冷轧板的生产工艺，其特征在于所述的轧钢工序，将前述成分的板坯在1200～1240℃温度下加热，热轧终轧温度控制在840～860℃范围内，并在540～570℃温度范围内卷取；热轧后带钢经过酸轧，轧制成需要的厚度；跟据厚度规格的不同，酸轧后带钢以不同的连退带速通过709m连退炉，由完全辐射管梯度加热至840～860℃，250m均热段保温后通过70m风冷段吹风冷却至670～700℃，再通过16m快冷段冷却至410～430℃；然后通过921m的过时效段进行时效处理，时效结束温度为350～370℃。
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