罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法，其包括煉鋼、熱軋、冷軋、罩式退火和平整工序，所述的合金成分為：C0.05～0.10wt%，Mn0.5～1.5wt%，S≤0.020wt%，P≤0.030wt%，Als0.01～0.05wt%，Si≤0.5wt%，Nb0.01～0.05wt%，Ti0.01～0.06wt%；所述罩式退火工序采用全氫式退火爐，包括加熱過程、保溫過程和冷卻過程；所述保溫條件為：冷點(diǎn)為630～660℃，熱點(diǎn)為660～700℃，保溫時(shí)間為8～12小時(shí)。本方法采用全氫式退火爐，改進(jìn)了退火冷點(diǎn)溫度、熱點(diǎn)溫度和保溫時(shí)間，可獲得完全再結(jié)晶的鐵素體基體，既保證了退火過程中不脫碳，還利于去除板帶表面的油污、氧化膜等，獲得光亮的帶鋼表面；通過平整工序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)性能和板形的改善，從而得到產(chǎn)品表面質(zhì)量和性能穩(wěn)定的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼。
【專利說明】罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷軋低合金高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法，尤其是一種罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法。微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼及其罩式退火生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了降低排放從而減少汽車尾氣對(duì)環(huán)境的不利影響，汽車的車身設(shè)計(jì)向著輕量化和緊湊化方向發(fā)展，因此，為了降低車身自重，高強(qiáng)鋼的應(yīng)用越來越廣，除了通過組織調(diào)控獲得高強(qiáng)度的先進(jìn)高強(qiáng)鋼外，如雙相鋼(DP)和相變誘導(dǎo)塑性鋼(TRIP)等，低碳微合金化冷軋退火高強(qiáng)鋼在汽車結(jié)構(gòu)件和加強(qiáng)件設(shè)計(jì)中仍占有較大比例，因?yàn)檫@類鋼種具有良好的焊接性能、成型性能以及高的剛度，目前如寶鋼、首鋼和武鋼等都在致力于這類產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，均采用Nb作為微合金化元素，且通過連續(xù)退火工藝生產(chǎn)這類產(chǎn)品，珠鋼采用了 Cr、Mn和Ti合金化的薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)熱軋板坯，罩式退火方式生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種產(chǎn)品表面質(zhì)量和性能穩(wěn)定的罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:其包括熱軋、冷軋、罩式退火和平整工序，所述的合金成分為:C 0.05~0.10wt%, Mn 0.5~1.5wt%, S≤0.020wt%,P ≤ 0.030wt%, Si ( 0.5wt%, Als 0.01 ~0.05wt%, Nb 0.01 ~0.05wt%, Ti 0.01 ~0.06wt% ；
所述罩式退火工序采用全氫式退火爐，包括加熱過程、保溫過程和冷卻過程；所述保溫過程的工藝條件為:冷點(diǎn)為630~660°C，熱點(diǎn)為660~700°C，保溫時(shí)間為8~12小時(shí)。
[0005]本發(fā)明所述罩式退火工序的加熱過程中，熱點(diǎn)的加熱速度為50~100°C /h。
[0006]本發(fā)明所述罩式退火工序的冷卻過程采用三段式冷卻:首先帶加熱罩冷卻I~2h，然后帶冷卻罩風(fēng)冷至350~370°C，最后帶冷卻罩水冷至80~100°C摘罩。所述帶加熱罩冷卻時(shí)的速度為20~30°C /h。
[0007]本發(fā)明所述冷軋工序中的冷軋壓下量為50~60%。
[0008]本發(fā)明所述平整工序中的平整延伸率為0.8~1.6%。
[0009]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:(1)本發(fā)明所述的罩式退火生產(chǎn)線與連續(xù)退火生產(chǎn)線的原理相同，都是在退火爐的加熱和保溫過程中完成了變形金屬的回復(fù)和再結(jié)晶，從而獲得無變形的等軸基體晶粒，實(shí)現(xiàn)了從冷軋板的強(qiáng)度和硬度降低，塑性提高。本發(fā)明采用全氫式退火爐生產(chǎn)低合金高強(qiáng)鋼，通過對(duì)冷軋板的再結(jié)晶溫度測(cè)定，改進(jìn)了退火冷點(diǎn)溫度、熱點(diǎn)溫度，采用適時(shí)的保溫，獲得完全再結(jié)晶的鐵素體基體，有利于獲得接近平衡態(tài)的退火組織和性能，從而得到產(chǎn)品表面質(zhì)量和性能穩(wěn)定的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼。全氫式退火爐的還原性氣氛，既保證了退火過程中基本不脫碳，還有利于去除板帶表面的油污、氧化膜等，獲得光亮的帶鋼表面。采用三段式冷卻方法，避免了連續(xù)退火過程中快冷導(dǎo)致板帶內(nèi)的較大內(nèi)應(yīng)力，有利于改善板形。退火過程采用緩慢加熱(熱點(diǎn)加熱速度50~100°C /h)和緩冷(采用三段式冷卻方法，尤其最低冷速20~30°C /h)，更有利于獲得接近平衡態(tài)的退火組織和性能。
[0010](2)本發(fā)明采用了 Nb和Ti復(fù)合的微合金化成分設(shè)計(jì)以及低碳的成分設(shè)計(jì)，通過細(xì)晶和析出強(qiáng)化等途徑實(shí)現(xiàn)板帶的高強(qiáng)度，并保證板帶具有良好的塑形。
[0011](3)本發(fā)明采用平整工序?qū)φ滞司硎┘有×康睦滠垑合?，平整延伸率大小?br> 0.8~1.6% ;以達(dá)到進(jìn)一步改善板形、機(jī)械性能以及表面質(zhì)量等目的，平整后既可以消除帶鋼的屈服平臺(tái)，又可以獲得良好的機(jī)械性能和板形。
[0012](4)本發(fā)明采用全新的成分設(shè)計(jì)，通過控制冷熱點(diǎn)溫度、加熱時(shí)間以及平整延伸率等重要工藝參數(shù)獲得合理的再結(jié)晶退火組織、良好的機(jī)械性能、板形及目標(biāo)的表面粗糙度等，從而獲得產(chǎn)品質(zhì)量和性能穩(wěn)定的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼，以滿足汽車零部件制造廠的需求。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]實(shí)施例1:本罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼方法的工藝路徑包括煉鋼、LF精煉、熱軋、冷軋、罩式退火和平整等工序，各工序的工藝過程如下所述。
[0015]煉鋼 工序采用150噸的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，通過轉(zhuǎn)爐吹煉降碳和除磷；出鋼過程中采用擋渣器控制轉(zhuǎn)爐下渣，采用硅鋁復(fù)合脫氧，控制氧化鋁夾雜物的形成量，將錳和鈮含量配置到中限范圍，采用含鋁粉的改質(zhì)劑對(duì)大包渣改質(zhì)，降低渣的氧化性。在LF精煉工序中，加入石灰脫硫并對(duì)成分微調(diào)和鈦合金化，喂入鈣線對(duì)夾雜物進(jìn)行變性處理，靜吹8~10分鐘幫助夾雜物上??；連鑄過程中采用恒拉速和全程保護(hù)澆鑄，中包中鋼液的全氧含量低于20ppm，成品成分如下(質(zhì)量百分?jǐn)?shù) ％):C 0.06,Mn 0.73, S 0.009, P 0.019，Si 0.11，Als (酸溶鋁)0.031，Nb 0.020, Ti 0.013，余量鐵。上述工序過程可采用常規(guī)的煉鋼、LF精煉工序，只要成品滿足上述成分配比即可。
[0016]連鑄坯厚度為170mm，熱軋工序采用高溫加熱以保證Nb完全固溶，可以采用冷裝或熱裝兩種方式，終軋溫度為840°C，采取前段冷卻，卷取溫度為630°C，熱軋板帶通過酸洗冷軋得到的冷硬板帶規(guī)格:1250X1.0mm，工藝過程中冷軋壓下量為60% ;上述熱軋和冷軋工序均可采用常規(guī)工藝，只要能滿足冷軋壓下量的工藝要求。
[0017]對(duì)冷軋后得到的冷硬板進(jìn)入退火工序，加熱過程中，熱點(diǎn)的加熱速度為100°C /h ；保溫過程中，冷點(diǎn)為650°C，熱點(diǎn)為680°C，保溫時(shí)間IOh ;冷卻過程中，首先帶加熱罩冷卻
1.5h，最低冷速為27°C /h ;然后帶冷卻罩風(fēng)冷至350°C，最后帶冷卻罩水冷至90°C摘罩。退火后的帶鋼板材進(jìn)入平整工序，平整延伸率為0.8%，軋制力為5000kN，空氣吹掃壓力為50pa ;平整后即可得到微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼。
[0018]本實(shí)施例得到的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼經(jīng)過檢驗(yàn)屈服強(qiáng)度為375MPa，抗拉強(qiáng)度為492MPa，延伸率A8tl為28.5%。
[0019]實(shí)施例2:本罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法的工藝過程如下所述。
[0020]煉鋼和LF精煉工序同實(shí)施例1 ;成品成分如下(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) =C 0.08,Mn 0.75，S 0.009，P 0.015, Si 0.08, Als 0.010, Nb 0.020, Ti 0.015，余量鐵。熱軋和冷軋工序過程同實(shí)施例1，冷軋板帶規(guī)格:1300X2.0mm，冷軋壓下量為55%。
[0021]退火工序，加熱過程中，熱點(diǎn)的加熱速度為80°C /h ;保溫過程中，冷點(diǎn)為660°C，熱點(diǎn)為685°C，保溫時(shí)間8h ;冷卻過程中，首先帶加熱罩冷卻1.0h，最低冷速為20°C /h ;然后帶冷卻罩風(fēng)冷至370°C，最后帶冷卻罩水冷至80°C摘罩。平整工序的平整延伸率為1.6%，軋制力為5000kN，空氣吹掃壓力為50pa ;即可得到微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼。
[0022]本實(shí)施例得到的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼經(jīng)過檢驗(yàn)屈服強(qiáng)度為368MPa，抗拉強(qiáng)度為482MPa，延伸率A8tl為27.0%。
[0023]實(shí)施例3:本罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法的工藝過程如下所述。
[0024]煉鋼和LF精煉工序同實(shí)施例1 ;成品成分如下(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) =C 0.09,Mn 0.76，S 0.005，P 0.016, Si 0.14, Als 0.050, Nb 0.026, Ti 0.025，余量鐵。熱軋和冷軋工序過程同實(shí)施例1，冷軋板帶規(guī)格:1300X 1.9_，冷軋壓下量為52.5%。
[0025]退火工序，加熱過程中，熱點(diǎn)的加熱速度為50°C /h ;保溫過程中，冷點(diǎn)為630°C，熱點(diǎn)為660°C，保溫時(shí)間12h ;冷卻過程中，首先帶加熱罩冷卻2.0h，最低冷速為28°C /h ;然后帶冷卻罩風(fēng)冷至360°C，最后帶冷卻罩水冷至100°C摘罩。平整工序的平整延伸率為1.6%，軋制力為5000kN，空氣吹掃壓力為50pa ;即可得到微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼。
[0026]本實(shí)施例得到的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼經(jīng)過檢驗(yàn)屈服強(qiáng)度為432MPa，抗拉強(qiáng)度為512MPa,延伸率A80為25.5%。
[0027]實(shí)施例4:本罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法的工藝過程如下所述。
[0028]煉鋼和LF精煉工序同實(shí)施例1 ;成品成分如下(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) =C 0.05,Mn 0.5，S 0.020, P 0.022，Si 0.35，Als 0.042，Nb 0.025, Ti 0.015，余量鐵。熱軋和冷軋工序過程同實(shí)施例1，冷軋板帶規(guī)格:1300X1.9mm，冷軋壓下量為50%。
[0029]退火工序，加熱過程中，熱點(diǎn)的加熱速度為65°C /h ;保溫過程中，冷點(diǎn)為640°C，熱點(diǎn)為680°C，保溫時(shí)間Ilh ;冷卻過程中，首先帶加熱罩冷卻2.0h，最低冷速為30°C /h ;然后帶冷卻罩風(fēng)冷至365°C，最后帶冷卻罩水冷至85°C摘罩。平整工序的平整延伸率為1.5% ；即可得到微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼。
[0030]本實(shí)施例得到的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼經(jīng)過檢驗(yàn)屈服強(qiáng)度為387MPa，抗拉強(qiáng)度為488MPa，延伸率A8tl為26.5%。
[0031]實(shí)施例5:本罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法的工藝過程如下所述。
[0032]煉鋼和LF精煉工序同實(shí)施例1 ;成品成分如下(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) =C 0.10,Mn 1.5，S 0.012，P 0.030, Si 0.50, Als 0.025, Nb 0.010, Ti 0.01，余量鐵。熱軋和冷軋工序過程同實(shí)施例1，冷軋板帶規(guī)格:1300 X 2.0_，冷軋壓下量為60%。
[0033]退火工序，加熱過程中，熱點(diǎn)的加熱速度為85°C /h ;保溫過程中，冷點(diǎn)為650°C，熱點(diǎn)為700°C，保溫時(shí)間9h ;冷卻過程中，首先帶加熱罩冷卻1.5h，最低冷速為22°C /h ;然后帶冷卻罩風(fēng)冷至355°C，最后帶冷卻罩水冷至95°C摘罩。平整工序的平整延伸率為1.6% ；即可得到微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼。[0034]本實(shí)施例得到的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼經(jīng)過檢驗(yàn)屈服強(qiáng)度為391MPa，抗拉強(qiáng)度為484MPa，延伸率A80為26.1%。
[0035]實(shí)施例6:本罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法的工藝過程如下所述。
[0036]煉鋼和LF精煉工序同實(shí)施例1 ;成品成分如下(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) =C 0.05,Mn 0.6，S 0.012，P 0.030, Si 0.50, Als 0.018, Nb 0.050, Ti 0.06，余量鐵。熱軋和冷軋工序過程同實(shí)施例1，冷軋板帶規(guī)格:1250X 1.5mm，冷軋壓下量為50%。
[0037]退火工序，加熱過程中，熱點(diǎn)的加熱速度為70°C /h ;保溫過程中，冷點(diǎn)為650°C，熱點(diǎn)為700°C，保溫時(shí)間9h ;冷卻過程中，首先帶加熱罩冷卻1.5h，最低冷速為22°C /h ;然后帶冷卻罩風(fēng)冷至355°C，最后帶冷卻罩水冷至95°C摘罩。平整工序的平整延伸率為1.2% ；即可得到微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼。
[0038]本實(shí)施例得到的微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼經(jīng)過檢驗(yàn)屈服強(qiáng)度為462MPa，抗拉強(qiáng)度為579MPa，延伸率A8tl為24%。
【權(quán)利要求】
1.一種罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法，其包括煉鋼、熱軋、冷車U罩式退火和平整工序，其特征在于，所述的合金成分為:c 0.05~0.10wt%, Mn 0.5~1.5wt%, S ≤ 0.020wt%, P ≤ 0.030wt%, Si ≤0.5wt%, Als 0.01 ~0.05wt%, Nb 0.01 ~0.05wt%, Ti 0.01 ~0.06wt% ； 所述罩式退火工序采用全氫式退火爐，包括加熱過程、保溫過程和冷卻過程；所述保溫過程的工藝條件為:冷點(diǎn)為630~660°C，熱點(diǎn)為660~700°C，保溫時(shí)間為8~12小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法，其特征在于:所述罩式退火工序的加熱過程中，熱點(diǎn)的加熱速度為50~100°C /h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法，其特征在于，所述罩式退火工序的冷卻過程采用三段式冷卻:首先帶加熱罩冷卻I~2h，然后帶冷卻罩風(fēng)冷至350~370°C，最后帶冷卻罩水冷至80~100°C摘罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法，其特征在于:所述帶加熱罩冷卻時(shí)的速度為20~30°C /h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1一 4任意一項(xiàng)所述的罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法，其特征在于:所述冷軋工序中的冷軋壓下量為50~60%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1一 4任意一項(xiàng)所述的罩式退火線生產(chǎn)微合金化冷軋低合金高強(qiáng)鋼的方法，其特征在于:所述平整工序中的平整延伸率為0.8~1.6%。
【文檔編號(hào)】C21D8/02GK103789625SQ201410030299
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】夏明生, 齊建群, 徐杰, 馬光宗, 孫立順, 王云閣, 韓冰, 喬治明, 解鴿, 史文, 趙一鳴, 張選豐, 梅淑文 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司