CN111363981A - 一种280MPa级冷轧低合金结构用钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种280MPa级冷轧低合金结构用钢,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.06‑0.08%,Si:0.08‑0.15%,Mn:1.30‑1.40%,P:≤0.018%,S:≤0.005%,Alt:0.020‑0.050%,Ti:0.020‑0.030%,N:≤0.0060%,Ca:0.0010‑0.0030%,其余为Fe及其不可避免的杂质。还公布了其生产方法。本发明的冷轧低合金结构钢具有强度高、屈强比高、刚度高、塑性低的特点,是广泛应用于汽车加强件和结构件的材料。满足汽车轻量化选材的需要,力学性能和工艺性能满足相关标准及用户的需求。
Description
技术领域
本发明涉及冶金板材生产技术领域,尤其涉及一种280MPa级冷轧低合金结构用钢及其生产方法。
背景技术
随着汽车工业的高速发展和节能减排的要求,轻量化材料被汽车生产大量采用。近年来,为适应现代汽车工业减重、节能、安全的发展需求,国内外凡是具备生产冷轧高强钢的钢铁企业都在加大汽车用冷轧高强度钢板的研制与开发力度。在汽车制造中,汽车底盘和轮椅支架等受力结构件和加强件需要有良好的抗变形能力,即需要有高的屈服强度和高的屈强比。
高强度钢的大量应用不仅起到了节能减排的作用,同时还能提高汽车的安全性能,保持汽车的生产成本和提高其回收利用率。
冷轧低合金高强钢是针对汽车结构件研发的一种高强钢,在普通低碳钢中添加少量或微量合金元素,依靠固溶强化(或析出强化、细晶强化)、不完全退火等方式来获得比一般碳钢性能更为优良的钢材。典型牌号有280VK、340LA、420LA等,具有强度高、屈强比高、刚度高、塑性低的特点,广泛应用于汽车加强件和结构件的材料。
280VK冷轧钢带属于低合金高强度汽车用钢,牌号中的280表示其最小屈服点值,V表示高强度低合金,屈服点和抗拉强度差值无规定,K表示镇静、细晶粒钢。这类冷轧板主要用于小型汽车中对材料的强度和成形性能有很高要求的车架、立柱、横梁等加强结构件。国内市场的280VK主要有宝钢B280VK、攀钢P280VK、涟钢L280VK等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种280MPa级冷轧低合金结构用钢及其生产方法,本发明的冷轧低合金结构钢具有强度高、屈强比高、刚度高、塑性低的特点,是广泛应用于汽车加强件和结构件的材料。满足汽车轻量化选材的需要,力学性能和工艺性能满足相关标准及用户的需求。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种280MPa级冷轧低合金结构用钢,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.06-0.08%,Si:0.08-0.15%,Mn:1.30-1.40%,P:≤0.018%,S:≤0.005%,Alt:0.020-0.050%,Ti:0.020-0.030%,N:≤0.0060%,Ca:0.0010-0.0030%,其余为Fe及其不可避免的杂质。
进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.07%,Si:0.08%,Mn:1.35%,P:0.006%,S:0.004%,Alt:0.040%,Ti:0.023%,N:0.003%,Ca:0.002%,其余为Fe及其不可避免的杂质。
进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.07%,Si:0.07%,Mn:1.36%,P:0.004%,S:0.003%,Alt:0.035%,Ti:0.024%,N:0.005%,Ca:0.002%,其余为Fe及其不可避免的杂质。
进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.07%,Si:0.08%,Mn:1.33%,P:0.009%,S:0.005%,Alt:0.040%,Ti:0.021%,N:0.004%,Ca:0.002%,其余为Fe及其不可避免的杂质。
一种280MPa级冷轧低合金结构用钢的生产方法,包括:
(1)冶炼—连铸生产工艺流程:铁水预处理—转炉—LF精炼—铸机;供铸机钢水成分为C:0.06-0.08%,Si:0.08-0.15%,Mn:1.30-1.40%,P:≤0.018%,S:≤0.005%,Alt:0.020-0.050%,Ti:0.020-0.030%,N:≤0.0060%,Ca:0.0010-0.0030%;
(2)热轧生产工艺流程:铸坯加热—粗轧—精轧—卷取,所述铸坯出炉温度1220±20℃,所述粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度轧机精轧,中间坯厚度40-45mm,所述精轧的终轧温度为870±20℃,热轧钢带厚度4.0mm,所述冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,所述卷取温度为590±20℃;
(3)酸洗冷轧工艺流程:将热轧带钢经i-BOX技术盐酸槽酸洗,去除表面氧化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为60%,轧至目标厚度1.6mm;
(4)连续退火工艺流程:将冷硬卷钢带开卷后加热至780±20℃,均热150-200S,以3-4℃/s的速度冷至630±10℃,然后以10-15℃/S的冷却速度冷却至在380-450℃,平整延伸率设定为1.2-1.6%。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明制备的低合金高强钢的金相显微组织为铁素体,晶粒度在11.0级~11.5级之间。
采用本发明提供的方法生产的280MPa级冷轧低合金结构用钢经多家汽车厂的冲压使用试验,表面质量及性能各项指标均达到汽车厂的相关技术标准要求,满足相关汽车厂的使用要求。力学性能和工艺性能满足相关标准及用户需求。同时,本发明合金成本低,制备方法简单,适合工业化生产。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为实施例1的显微组织示意图。
具体实施方式
实施例1
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1630℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1560℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为21℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1210℃,加热的时间为203min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为872℃,成品厚度4.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到593℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为60%,轧至目标厚度1.6mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度785℃,均热时间190S,快冷开始温度630℃,快冷冷速11℃/S,过时效温度350℃,平整延伸率1.6%。最后进行产品性能检测。
实施例2
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1631℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1560℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为23℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1214℃,加热的时间为208min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为875℃,成品厚度4.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到592℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为60%,轧至目标厚度1.6mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度100m/min,均热温度785℃,均热时间170S,快冷开始温度630℃,快冷冷速12℃/S,过时效温度340℃,平整延伸率1.6%。最后进行产品性能检测。
实施例3
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1648℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1560℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表2所示。板坯连铸过热度为26℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1216℃,加热的时间为203min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为877℃,成品厚度4.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到594℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为60%,轧至目标厚度1.6mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度110m/min,均热温度765℃,均热时间112S,快冷开始温度630℃,快冷冷速14℃/S,过时效温度330℃,平整延伸率1.6%。最后进行产品性能检测。
表1本发明实施例1~3的化学成分(wt%)
实施例 | C | Si | Mn | P | S | Alt | Ti | N | Ca |
1 | 0.07 | 0.08 | 1.35 | 0.006 | 0.004 | 0.040 | 0.023 | 0.003 | 0.002 |
2 | 0.07 | 0.07 | 1.36 | 0.004 | 0.003 | 0.035 | 0.024 | 0.005 | 0.002 |
3 | 0.07 | 0.08 | 1.33 | 0.009 | 0.005 | 0.040 | 0.021 | 0.004 | 0.002 |
对本发明实施例1~3的钢卷进行力学性能检验,检验结果见表2。
表2本发明实施例1~3的钢卷的力学性能
由表2数据可知,按照本发明提供的方法生产的280MPa级冷轧低合金结构钢力学性能和工艺性能符合与用户签订的协议的要求。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种280MPa级冷轧低合金结构用钢,其特征在于,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.06-0.08%,Si:0.08-0.15%,Mn:1.30-1.40%,P:≤0.018%,S:≤0.005%,Alt:0.020-0.050%,Ti:0.020-0.030%,N:≤0.0060%,Ca:0.0010-0.0030%,其余为Fe及其不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的280MPa级冷轧低合金结构用钢,其特征在于,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.07%,Si:0.08%,Mn:1.35%,P:0.006%,S:0.004%,Alt:0.040%,Ti:0.023%,N:0.003%,Ca:0.002%,其余为Fe及其不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的280MPa级冷轧低合金结构用钢,其特征在于,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.07%,Si:0.07%,Mn:1.36%,P:0.004%,S:0.003%,Alt:0.035%,Ti:0.024%,N:0.005%,Ca:0.002%,其余为Fe及其不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的280MPa级冷轧低合金结构用钢,其特征在于,包括如下质量百分比的化学成分:C:0.07%,Si:0.08%,Mn:1.33%,P:0.009%,S:0.005%,Alt:0.040%,Ti:0.021%,N:0.004%,Ca:0.002%,其余为Fe及其不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4任一项所述的280MPa级冷轧低合金结构用钢的生产方法,其特征在于,包括:
(1)冶炼—连铸生产工艺流程:铁水预处理—转炉—LF精炼—铸机;供铸机钢水成分为C:0.06-0.08%,Si:0.08-0.15%,Mn:1.30-1.40%,P:≤0.018%,S:≤0.005%,Alt:0.020-0.050%,Ti:0.020-0.030%,N:≤0.0060%,Ca:0.0010-0.0030%;
(2)热轧生产工艺流程:铸坯加热—粗轧—精轧—卷取,所述铸坯出炉温度1220±20℃,所述粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度轧机精轧,中间坯厚度40-45mm,所述精轧的终轧温度为870±20℃,热轧钢带厚度4.0mm,所述冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,所述卷取温度为590±20℃;
(3)酸洗冷轧工艺流程:将热轧带钢经i-BOX技术盐酸槽酸洗,去除表面氧化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为60%,轧至目标厚度1.6mm;
(4)连续退火工艺流程:将冷硬卷钢带开卷后加热至780±20℃,均热150-200S,以3-4℃/s的速度冷至630±10℃,然后以10-15℃/S的冷却速度冷却至在380-450℃,平整延伸率设定为1.2-1.6%。
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- 2020-03-04 CN CN202010141397.1A patent/CN111363981A/zh not_active Withdrawn
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200703 |
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