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CN107012397A - 一种340MPa级高强IF钢及其生产方法 - Google Patents

一种340MPa级高强IF钢及其生产方法 Download PDF

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CN107012397A
CN107012397A CN201710163920.9A CN201710163920A CN107012397A CN 107012397 A CN107012397 A CN 107012397A CN 201710163920 A CN201710163920 A CN 201710163920A CN 107012397 A CN107012397 A CN 107012397A
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heating
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夏明生
刘立学
马永乐
郭志凯
李波
关淑巧
冯晓勇
关晓光
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HBIS Co Ltd Tangshan Branch
Hebei Iron and Steel Co Ltd Tangshan Branch
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Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
HBIS Co Ltd Tangshan Branch
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Abstract

本发明公开了一种340MPa级高强IF钢及其生产方法，所述高强IF钢化学成分及质量百分含量为：C≤0.0050%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.35%，P：0.035～0.055%，S≤0.008%，Als：0.025～0.055%，Nb：0.025～0.040%，Ti：0.030～0.045%，B：0.0005～0.0015%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的微量元素。生产方法包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序。本发明通过合理的成分设计并匹配相应的热轧、酸轧、连退工艺，获得一种340MPa级高强IF钢，抗拉强度≥340MPa，屈服强度180‑230MPa，延伸率A80≥36%。

Description

一种340MPa级高强IF钢及其生产方法
技术领域
本发属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种340MPa级高强IF钢及其生产方法。
背景技术
IF钢即为无间隙原子钢，是在超低碳钢中，加入铌、钛等强碳氮化合物形成元素，将钢中的碳、氮等间隙原子完全固定为碳氮化合物，从而得到无间隙原子的洁净铁素体钢，由于其具有优异的深冲性能，在汽车行业得到广泛应用。而高强IF钢是在IF钢中，添加一定量的磷、锰、硅等元素，利用其固溶强化效应来提高强度，同时保持了较高的塑性。
发明专利CN104233064B公开了一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢及其生产方法，CN104561788A公开了含磷高强无间隙原子钢及其生产方法，均采用罩式退火工艺。与连续退火相比，罩式退火时间长，会形成更多的磷析出相如FeTiP，对材料的机械性能和成型性能不利，同时由于含磷相的析出会弱化磷的固溶强化效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种340MPa级高强IF钢；本发明还提供了一种340MPa级高强IF钢的生产方法。本发明通过合理的成分设计并匹配相应的热轧、酸轧、连退工艺，获得一种340MPa级高强IF钢，具有良好的综合性能。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种340MPa级高强IF钢，所述高强IF钢化学成分及质量百分含量为：C≤0.0050%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.35%，P：0.035～0.055%，S≤0.008%，Als：0.025～0.055%，Nb：0.025～0.040 %，Ti：0.030～0.045%，B：0.0005～0.0015%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的微量元素。
本发明所述高强IF钢抗拉强度≥340MPa，屈服强度180～230MPa，延伸率A80≥36%。
本发明还提供了一种340MPa级高强IF钢的生产方法，其包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，所述炼钢工序，出钢钢水化学成分及质量百分含量为：C≤0.0050%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.35%，P：0.035～0.055%，S≤0.008%，Als：0.025～0.055%，Nb：0.025～0.040 %，Ti：0.030～0.045%，B：0.0005～0.0015%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的微量元素。
本发明所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间120～150min，三加热段温度1220～1300℃，均热段温度1200～1280℃。
本发明所述热轧工序，分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为40～45mm；7机架精轧的终轧温度控制在900～930℃。
本发明所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在60～80℃/s，卷取温度控制在680～720℃。
本发明所述酸轧工序，酸轧压下率≥65%。
本发明所述连退工序，分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在820～840℃，缓冷段温度控制在660～700℃，快冷段温度控制在380～420℃，时效段温度控制在360～400℃。
本发明所述平整工序，平整延伸率分规格控制在0.6～1.2%。
340MPa级高强IF钢检测标准参考EN 10268。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过合理的成分设计，超低碳，P、Mn固溶强化，同时添加Nb、Ti固定钢中的C、N等间隙原子，通过匹配相应的热轧、酸轧、连退工艺，获得一种340MPa级高强IF钢。2、产品具有良好的综合性能，抗拉强度≥340MPa，屈服强度180-230MPa，延伸率A80≥36%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明生产340MPa级高强IF钢方法包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，具体工艺步骤如下：
1）炼钢工序：出钢钢水化学成分及质量百分含量为：C≤0.0050%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.35%，P：0.035～0.055%，S≤0.008%，Als：0.025～0.055%，Nb：0.025～0.040 %，Ti：0.030～0.045%，B：0.0005～0.0015%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的微量元素。
2）连铸工序：采用全程氩气保护浇铸，应用动态轻压下，结晶器液面波动稳定控制在±2mm内。
3）板坯加热工序：本发明所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间120～150min，三加热段温度1220～1300℃，均热段温度1200～1280℃。
4）热轧工序：分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为40～45mm；7机架精轧的终轧温度控制在900～930℃。
5）层流冷却工序：本发明所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在60～80℃/s，卷取温度控制在680～720℃。
6）酸轧工序：酸轧压下率≥65%。
7）连退工序：分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在820～840℃，缓冷段温度控制在660～700℃，快冷段温度控制在380～420℃，时效段温度控制在360～400℃。
8）平整工序：平整延伸率分规格控制在0.6～1.2%。
实施例1
本340MPa级高强IF钢，产品厚度0.8mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能见表2。
生产方法包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，具体工艺步骤如下：
1）炼钢工序：出钢钢水化学成分及质量百分含量见表1，其余为铁和不可避免的微量元素。
2）连铸工序：采用全程氩气保护浇铸，应用动态轻压下，结晶器液面波动稳定控制在±2mm内。
3）板坯加热工序：本发明所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间135min，三加热段温度1260℃，均热段温度1200℃。
4）热轧工序：分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为40mm；7机架精轧的终轧温度控制在900℃。
5）层流冷却工序：本发明所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在80℃/s，卷取温度控制在690℃。
6）酸轧工序：酸轧压下率80%。
7）连退工序：分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在820℃，缓冷段温度控制在660℃，快冷段温度控制在380℃，时效段温度控制在390℃。
8）平整工序：平整延伸率分规格控制在0.6%。
实施例2
本340MPa级高强IF钢，产品厚度1.0mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能见表2。
生产方法包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，具体工艺步骤如下：
1）炼钢工序：出钢钢水化学成分及质量百分含量见表1，其余为铁和不可避免的微量元素。
2）连铸工序：采用全程氩气保护浇铸，应用动态轻压下，结晶器液面波动稳定控制在±2mm内。
3）板坯加热工序：本发明所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间130min，三加热段温度1220℃，均热段温度1255℃。
4）热轧工序：分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为40mm；7机架精轧的终轧温度控制在905℃。
5）层流冷却工序：本发明所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在75℃/s，卷取温度控制在715℃。
6）酸轧工序：酸轧压下率78%。
7）连退工序：分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在825℃，缓冷段温度控制在675℃，快冷段温度控制在391℃，时效段温度控制在380℃。
8）平整工序：平整延伸率分规格控制在0.7%。
实施例3
本340MPa级高强IF钢，产品厚度1.2mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能见表2。
生产方法包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，具体工艺步骤如下：
1）炼钢工序：出钢钢水化学成分及质量百分含量见表1，其余为铁和不可避免的微量元素。
2）连铸工序：采用全程氩气保护浇铸，应用动态轻压下，结晶器液面波动稳定控制在±2mm内。
3）板坯加热工序：本发明所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间120min，三加热段温度1250℃，均热段温度1260℃。
4）热轧工序：分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为42mm；7机架精轧的终轧温度控制在910℃。
5）层流冷却工序：本发明所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在72℃/s，卷取温度控制在720℃。
6）酸轧工序：酸轧压下率75%。
7）连退工序：分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在835℃，缓冷段温度控制在686℃，快冷段温度控制在410℃，时效段温度控制在375℃。
8）平整工序：平整延伸率分规格控制在0.7%。
实施例4
本340MPa级高强IF钢，产品厚度1.5mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能见表2。
生产方法包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，具体工艺步骤如下：
1）炼钢工序：出钢钢水化学成分及质量百分含量见表1，其余为铁和不可避免的微量元素。
2）连铸工序：采用全程氩气保护浇铸，应用动态轻压下，结晶器液面波动稳定控制在±2mm内。
3）板坯加热工序：本发明所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间140min，三加热段温度1300℃，均热段温度1280℃。
4）热轧工序：分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为42mm；7机架精轧的终轧温度控制在915℃。
5）层流冷却工序：本发明所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在70℃/s，卷取温度控制在680℃。
6）酸轧工序：酸轧压下率72%。
7）连退工序：分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在830℃，缓冷段温度控制在691℃，快冷段温度控制在385℃，时效段温度控制在360℃。
8）平整工序：平整延伸率分规格控制在0.8%。
实施例5
本340MPa级高强IF钢，产品厚度2.0mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能见表2。
生产方法包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，具体工艺步骤如下：
1）炼钢工序：出钢钢水化学成分及质量百分含量见表1，其余为铁和不可避免的微量元素。
2）连铸工序：采用全程氩气保护浇铸，应用动态轻压下，结晶器液面波动稳定控制在±2mm内。
3）板坯加热工序：本发明所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间150min，三加热段温度1275℃，均热段温度1240℃。
4）热轧工序：分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为45mm；7机架精轧的终轧温度控制在920℃。
5）层流冷却工序：本发明所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在65℃/s，卷取温度控制在700℃。
6）酸轧工序：酸轧压下率68%。
7）连退工序：分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在825℃，缓冷段温度控制在700℃，快冷段温度控制在420℃，时效段温度控制在364℃。
8）平整工序：平整延伸率分规格控制在1.0%。
实施例6
本340MPa级高强IF钢，产品厚度2.5mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能见表2。
生产方法包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，具体工艺步骤如下：
1）炼钢工序：出钢钢水化学成分及质量百分含量见表1，其余为铁和不可避免的微量元素。
2）连铸工序：采用全程氩气保护浇铸，应用动态轻压下，结晶器液面波动稳定控制在±2mm内。
3）板坯加热工序：本发明所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间145min，三加热段温度1280℃，均热段温度1250℃。
4）热轧工序：分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为45mm；7机架精轧的终轧温度控制在930℃。
5）层流冷却工序：本发明所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在60℃/s，卷取温度控制在715℃。
6）酸轧工序：酸轧压下率65%。
7）连退工序：分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在840℃，缓冷段温度控制在668℃，快冷段温度控制在407℃，时效段温度控制在400℃。
8）平整工序：平整延伸率分规格控制在1.2%。
表1 各实施例产品和出钢钢水化学成分及质量百分含量（%）
序号 C Si Mn P S Als Nb Ti B N
实施例1 0.0028 0.02 0.24 0.045 0.003 0.030 0.029 0.045 0.0006 0.0017
实施例2 0.0034 0.03 0.22 0.043 0.004 0.055 0.033 0.036 0.0008 0.0020
实施例3 0.0050 0.02 0.15 0.055 0.005 0.035 0.040 0.033 0.0005 0.0024
实施例4 0.0042 0.01 0.29 0.044 0.005 0.025 0.038 0.041 0.0010 0.0031
实施例5 0.0021 0.02 0.35 0.035 0.008 0.039 0.025 0.030 0.0015 0.0050
实施例6 0.0030 0.03 0.28 0.039 0.006 0.043 0.034 0.035 0.0012 0.0027
表2 各实施例产品力学性能
序号 产品厚度/mm 抗拉强度Rm/MPa 屈服强度Rp0.2/MPa 延伸率A80mm/%
实施例1 0.8 360 198 44
实施例2 1.0 367 202 38
实施例3 1.2 375 206 42
实施例4 1.5 383 211 39
实施例5 2.0 395 217 37
实施例6 2.5 378 208 40
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。

Claims (9)

1.一种340MPa级高强IF钢，其特征在于，所述高强IF钢化学成分及质量百分含量为：C≤0.0050%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.35%，P：0.035～0.055%，S≤0.008%，Als：0.025～0.055%，Nb：0.025～0.040 %，Ti：0.030～0.045%，B：0.0005～0.0015%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的微量元素。
2.根据权利要求1所述的一种340MPa级高强IF钢，其特征在于，所述高强IF钢抗拉强度≥340MPa，屈服强度180～230MPa，延伸率A80≥36%。
3.基于权利要求1或2所述的一种340MPa级高强IF钢的生产方法，其包括炼钢、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、酸轧、连退、平整工序，其特征在于，所述炼钢工序，出钢钢水化学成分及质量百分含量为：C≤0.0050%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.35%，P：0.035～0.055%，S≤0.008%，Als：0.025～0.055%，Nb：0.025～0.040 %，Ti：0.030～0.045%，B：0.0005～0.0015%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的微量元素。
4.根据权利要求3所述的一种340MPa级高强IF钢的生产方法，其特征在于，所述板坯加热工序，分为一加热段、二加热段、三加热段和均热段，板坯在炉时间120～150min，三加热段温度1220～1300℃，均热段温度1200～1280℃。
5.根据权利要求3任意一项所述的一种340MPa级高强IF钢的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，分为单机架粗轧、热卷箱和7机架精轧，其中粗轧为往复式轧制，末道次轧制后中间坯厚度为40～45mm；7机架精轧的终轧温度控制在900～930℃。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的一种340MPa级高强IF钢的生产方法，其特征在于，所述层流冷却工序，采用前段冷却、尾部微调的方式，前段冷却速度控制在60～80℃/s，卷取温度控制在680～720℃。
7.根据权利要求3-5任意一项所述的一种340MPa级高强IF钢的生产方法，其特征在于，所述酸轧工序，酸轧压下率≥65%。
8.根据权利要求3-5任意一项所述的一种340MPa级高强IF钢的生产方法，其特征在于，所述连退工序，分为预热段、加热一段、加热二段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段和终冷段，其中加热二段和均热段温度控制在820～840℃，缓冷段温度控制在660～700℃，快冷段温度控制在380～420℃，时效段温度控制在360～400℃。
9.根据权利要求3-5任意一项所述的一种340MPa级高强IF钢的生产方法，其特征在于，所述平整工序，平整延伸率分规格控制在0.6～1.2%。
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