CN108570627A - 一种生产不同屈服强度级别的冷轧dp980钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，依次采用钢坯加热工序、热轧工序、酸轧工序、连退工序、平整工序，制备470～520MPa、550～680MPa及700～800MPa三种屈服强度级别的冷轧DP980钢。本发明充分考虑钢铁企业针对小批量冷轧DP980钢的生产组织特点，通过合理的成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的470～520MPa、550～680MPa及700～800MPa三种不同屈服强度级别的冷轧DP980钢产品，不仅利于钢铁企业迅速消化钢坯库存，而且能够满足汽车产业多零件、多性能的特殊需求。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法。
背景技术
近年来，汽车行业面临的环保要求日趋苛刻，传统汽车被指为城市大气的主要污染源之一，治理汽车尾气刻不容缓，未来汽车技术将以安全、节能、环保、智能为发展方向。先进高强钢中的双相钢由于具有低屈服强度、高抗拉强度和良好的塑性等特点，其用量预计在汽车用先进高强钢中将超过70％。生产制造性能稳定的低成本经济型双相钢，已经成为各钢企所追求的目标，持续受到极大的关注。
此外，各家汽车主机厂对相同级别冷轧双相钢的订货量较少，每次约20～60吨，而国内外诸多钢铁企业，组织生产1炉高强钢为210吨，出铸坯约8～10支，能出成品卷8～10卷，每卷重约20～25吨。可见，充分考虑钢铁企业针对小批量冷轧DP980钢的生产组织特点，通过合理的成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的具有不同屈服强度级别的冷轧DP980钢产品，不仅利于钢铁企业迅速消化钢坯库存，而且能够满足汽车产业多零件、多性能的特殊需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
而现有公开的技术，只是针对一种特定强度级别的冷轧DP980钢，进行生产方法、加工方法或制造方法的阐明，例如公开号CN 105803321A、CN 107043888A、CN 107058869A等。
发明内容
为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，通过合理的成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的470～520MPa、550～680MPa及700～800MPa三种不同屈服强度级别的冷轧DP980钢产品，不仅利于钢铁企业迅速消化钢坯库存，而且能够满足汽车产业多零件、多性能的特殊需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，依次采用钢坯加热工序、热轧工序、酸轧工序、连退工序、平整工序，制备470～520MPa、550～680MPa及700～800MPa三种屈服强度级别的冷轧DP980钢。
具体地，所述钢坯的化学成分按重量百分比包括C：0.080～0.130％，Si：0.28～0.50％，Mn：2.00～2.50％，Alt：0.040～0.070％，Cr：0.40～0.70％，Mo：0.20～0.30％，Nb：0.020～0.050％，并限制N≤0.005％，P≤0.008％，S≤0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。
具体地，制得的所述冷轧DP780钢产品的厚度为厚度规格为1.0～1.8mm。
具体地，所述钢坯加热工序采用的钢坯厚度为230mm。
具体地，所述热扎工序中，当2.00mm＜热轧基料厚度≤4.00mm时，其粗轧出口坯厚为40mm，当4.00mm＜热轧基料厚度≤6.00mm时，其粗轧出口坯厚为50mm。
具体地，制备470～520MPa屈服强度级别的所述冷轧DP980钢时，其生产工序的参数见下：
(1)钢坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1250～1280℃，均热时间≤40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1070～1100℃，精轧终轧温度900～930℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至680～710℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用48.0～52.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度800～820℃，缓冷段结束温度640～660℃，快冷段结束温度300～320℃，过时效段温度290～310℃。
具体地，制备550～680MPa屈服强度级别的所述冷轧DP980钢时，其工序参数见下：
(1)钢坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1220～1250℃，均热时间≤40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1040～1070℃，精轧终轧温度870～900℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至640～670℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用60.0～66.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度780～800℃，缓冷段结束温度670～690℃，快冷段结束温度280～300℃，过时效段温度270～290℃。
具体地，制备700～800MPa屈服强度级别的所述冷轧DP980钢时，其工序参数见下：
(1)钢坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1180～1220℃，均热时间≤30min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度为1020～1050℃；精轧终轧温度860～890℃，并保证精轧机架最后两道次压下率≥10％；精轧结束后采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至550～580℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用65.0～70.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度770～790℃，缓冷段结束温度680～700℃，快冷段结束温度250～270℃，过时效段温度240～260℃。
本发明具有以下有益效果：本发明充分考虑钢铁企业针对小批量冷轧DP980钢的生产组织特点，通过合理的成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的470～520MPa、550～680MPa及700～800MPa三种不同屈服强度级别的冷轧DP980钢产品，不仅利于钢铁企业迅速消化钢坯库存，而且能够满足汽车产业多零件、多性能的特殊需求。其中470～520MPa屈服强度级别DP980钢特别适用于深加工成形和几何精度要求高的汽车结构件；550～680MPa屈服强度级别DP980钢特别适用于冷加工成形要求高的汽车结构件和加强件；700～800MPa屈服强度级别DP980钢特别适用于有扩孔或翻边要求的汽车结构件和加强件。
附图说明
图1为本发明实施例1中工艺1-II制备的470～520MPa屈服强度级别的冷轧DP980钢的微观组织图；
图2为本发明实施例1中工艺1-III制备的550～680MPa屈服强度级别的冷轧DP980钢的微观组织图；
图3为本发明实施例1中工艺1-Ⅴ制备的700～800MPa屈服强度级别的冷轧DP980钢的微观组织图。
具体实施方式
本发明实施例中对于样品的微观组织及力学性能性能测试采用如下的方法进行：
从冷轧退火成品钢卷上切割出金相试样，经研磨﹑抛光后采用4％的硝酸酒精溶液和Lepera试剂(1％Na2S2O5水溶液与质量分数4％的苦味酸酒精溶液按体积比1：1混合)进行腐蚀，经Lepera试剂腐蚀方法可以区分组织中呈白色的组织为马氏体，呈灰色的组织为铁素体；采用Leica图像分析软件测定计算马氏体体积分数。
从冷轧退火成品钢卷上取样并按GB/T 228标准制成拉伸试样，有效标距为80×20mm，在SANA万能实验机上进行力学性能测试。
从冷轧退火成品钢卷上取样，按标准GB/T 15825.4取样进行扩孔试验并计算扩孔率。
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比包括C：0.080％，Si：0.50％，Mn：2.00％，Alt：0.040％，Cr：0.40％，Mo：0.30％，Nb：0.020％，N：0.004％，P：0.006％，S：0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
本实施例中热轧基料厚度2.00mm＜热轧基料厚度≤4.00mm的粗轧出口坯厚为40mm；4.00mm＜热轧基料厚度≤4.50mm的粗轧出口坯厚为50mm。
本实施例中470～520MPa屈服强度级别DP980钢的生产方法，按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1250～1280℃，均热时间≤40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1076～1100℃，精轧终轧温度900～928℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至692～710℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用51.5～52.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度810～820℃，缓冷段结束温度640～655℃，快冷段结束温度310～320℃，过时效段温度290～300℃。
本实施例中550～680MPa屈服强度级别DP980钢的生产方法按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1220～1250℃，均热时间≤40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1040～1054℃，精轧终轧温度870～881℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至640～653℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用60.0～65.1％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度790～800℃，缓冷段结束温度675～690℃，快冷段结束温度280～300℃，过时效段温度270～290℃。
本实施例中700～800MPa屈服强度级别DP980钢的生产方法按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1180～1220℃，均热时间≤30min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度为1043～1050℃；精轧终轧温度884～890℃，并保证精轧机架最后两道次压下率≥10％；精轧结束后采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至574～580℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用65.0～68.9％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度780～790℃，缓冷段结束温度680～700℃，快冷段结束温度260～270℃，过时效段温度240～250℃。
本实施例中具有不同屈服强度级别的冷轧DP980钢，平整延伸率控制在0.5±0.1％。
本实施例中主要工艺控制参数如表1所示。
对制备得到的不同屈服强度级别冷轧DP980取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表2。附图1为本发明实施例1中工艺1-II制备的470～520MPa屈服强度级别的冷轧DP980钢的微观组织图；附图2为本发明实施例1中工艺1-III制备的550～680MPa屈服强度级别的冷轧DP980钢的微观组织图；附图3为本发明实施例1中工艺1-Ⅴ制备的700～800MPa屈服强度级别的冷轧DP980钢的微观组织图。由微观组织分析及各相体积分数的测试分析计算结果可知，本发明实施例中制备得到的不同屈服强度级别冷轧DP980钢由铁素体和马氏体组成。
表1实施例1中的主要工艺控制参数
表2实施例1的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
实施例2
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比包括C：0.130％，Si：0.28％，Mn：2.50％，Alt：0.070％，Cr：0.45％，Mo：0.20％，Nb：0.050％，N：0.005％，P：0.004％，S：0.003％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
本实施例中热轧基料厚度2.00mm＜热轧基料厚度≤4.00mm的粗轧出口坯厚为40mm；4.00mm＜热轧基料厚度≤5.50mm的粗轧出口坯厚为50mm。
本实施例中具有不同屈服强度级别的冷轧DP980钢，按照实施例1中所叙述的步骤进行控制各工序段的工艺参数，具体工艺控制参数如表3所示。
表3实施例2中的主要工艺控制参数
对制备得到的不同屈服强度级别冷轧DP980取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表4。
表4实施例2的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
实施例3
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比包括C：0.010％，Si：0.30％，Mn：2.40％，Alt：0.045％，Cr：0.70％，Mo：0.26％，Nb：0.045％，N：0.005％，P：0.008％，S：0.003％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
本实施例中热轧基料厚度3.00mm的粗轧出口坯厚为40mm；4.00mm＜热轧基料厚度≤5.00mm的粗轧出口坯厚为50mm。
本实施例中具有不同屈服强度级别的冷轧DP980钢，按照实施例1中所叙述的步骤进行控制各工序段的工艺参数，具体工艺控制参数如表5所示。
表5实施例3中的主要工艺控制参数
对制备得到的不同屈服强度级别冷轧DP980取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表6。
表6实施例3的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (8)
1.一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，其特征在于：将钢坯依次采用钢坯加热工序、热轧工序、酸轧工序、连退工序、平整工序，制备470～520MPa、550～680MPa及700～800MPa三种屈服强度级别的冷轧DP980钢。
2.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，其特征在于：所述钢坯的化学成分按重量百分比包括C：0.080～0.130％，Si：0.28～0.50％，Mn：2.00～2.50％，Alt：0.040～0.070％，Cr：0.40～0.70％，Mo：0.20～0.30％，Nb：0.020～0.050％，并限制N≤0.005％，P≤0.008％，S≤0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，其特征在于：制得的所述冷轧DP780钢产品的厚度为厚度规格为1.0～1.8mm。
4.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，其特征在于：所述钢坯加热工序采用的钢坯厚度为230mm。
5.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，其特征在于：所述热扎工序中，当2.00mm＜热轧基料厚度≤4.00mm时，其粗轧出口坯厚为40mm，当4.00mm＜热轧基料厚度≤6.00mm时，其粗轧出口坯厚为50mm。
6.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，其特征在于：制备470～520MPa屈服强度级别的所述冷轧DP980钢时，其生产工序的参数见下：
(1)钢坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1250～1280℃，均热时间≤40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1070～1100℃，精轧终轧温度900～930℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至680～710℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用48.0～52.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度800～820℃，缓冷段结束温度640～660℃，快冷段结束温度300～320℃，过时效段温度290～310℃。
7.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，其特征在于：制备550～680MPa屈服强度级别的所述冷轧DP980钢时，其工序参数见下：
(1)钢坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1220～1250℃，均热时间≤40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1040～1070℃，精轧终轧温度870～900℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至640～670℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用60.0～66.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度780～800℃，缓冷段结束温度670～690℃，快冷段结束温度280～300℃，过时效段温度270～290℃。
8.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的冷轧DP980钢的方法，其特征在于：制备700～800MPa屈服强度级别的所述冷轧DP980钢时，其工序参数见下：
(1)钢坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1180～1220℃，均热时间≤30min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度为1020～1050℃；精轧终轧温度860～890℃，并保证精轧机架最后两道次压下率≥10％；精轧结束后采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至550～580℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用65.0～70.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度770～790℃，缓冷段结束温度680～700℃，快冷段结束温度250～270℃，过时效段温度240～260℃。
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