CN101914725A - 低碳超深冲冷轧钢板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低碳超深冲冷轧钢板及其生产方法，属于钢铁冶炼和压延技术领域。该钢的化学成分按重量百分比为：C：0.006～0.012％，Mn：0.15～0.20％，Als：0.030～0.070％，Si：≤0.015，P：≤0.012，S：≤0.010N：≤0.0030％，O：≤0.0035％，余量为Fe和不可避免的杂质。其生产方法基于ZSP板坯连铸连轧工艺，步骤包括：炼钢工序，连铸工序，加热工序，热轧工序，冷却卷曲工序，酸洗冷轧工序，退火平整工序。本钢力学性能和冲压成形性能优异，适用于冲压汽车油箱盖等需要超深冲的冲压制品；化学成分简单，生产方法容易操作，生产成本，节能降耗，利于推广应用。

Description

低碳超深冲冷轧钢板及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种低碳超深冲冷轧钢板及其生产方法，属于钢铁冶炼和压延技术领域。

背景技术

近年来，随着汽车、家电、机械产业的高速发展以及钢铁行业竞争的加剧，对高附加值、高品质、高技术含量和低成本的品种钢需求日益增加，开发、制造超深冲钢可以为相关产业提供优良的制造原料，同时也可为钢铁企业创造良好的经济效益。

冷轧超深冲用钢一般是指超低碳无间隙原子钢(IF钢)，通过控制合金中的C、N含量并加入Nb、Ti等合金元素获得，由于要求较低的C、N含量，且含有Nb、Ti等微量元素其生产成本较高，且该钢种要求出炉温度较高，工艺能耗大，生产流程较长，生产效率低。

国内外对冲压用钢的研究较多，主要集中在一般冲压用的铝镇静钢和用于超低碳超深冲用钢，而对超深冲用铝镇静钢研究较少。

专利号为200710061819.9的专利报道了一种冷轧深冲用钢及炼钢方法，其化学成分配比为：C：＜0.10％，Si：＜0.03％，Mn：0.40％，O：0.015％，S：0.015％，Als：0.015～0.065％、余量Fe。通过合理控制碳、锰含量，严格控制硅、硫、磷、Als的含量，配合炼钢方法，可达到细化带钢晶粒组织，利于氧化物、夹杂排除，提高钢水洁净度、增强带钢延伸率和深冲性能的目的。

专利号为200710130974.1的专利报道了一种基于CSP工艺的深冲级冷轧钢板的生产工艺，包括炼钢、连铸、均热、热连轧、冷却、卷曲、酸洗冷轧、退火、平整工序。生产出的深冲冷轧板性能达到欧洲标准EN10130：1999，该钢种达到了一般冲压用钢的要求，取得了较好的经济效益。

发明内容

本发明旨在解决目前冲压用钢存在的技术问题，通过优化钢种化学成分配比和生产工艺流程，而提供一种能够满足强度、韧性、塑性、可深冲等方面性能要求，并使生产过程容易控制，且可降低生产成本，节能降耗，提高企业市场竞争力的低碳超深冲冷轧钢板及其生产方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种低碳超深冲冷轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C：0.006～0.012％，Mn：0.15～0.20％，Als：0.030～0.070％，Si：≤0.015，P：≤0.012，S：≤0.010N：≤0.0030％，O：≤0.0035％，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述低碳超深冲冷轧钢板，其力学性能技术指标是：屈服强度155～180MPa，抗拉强度280～315MPa，延伸率A80≥43.0％，n值0.20～0.25，r值2.01～3.26。

上述低碳超深冲冷轧钢板的生产方法，基于ZSP板坯连铸连轧工艺，其步骤包括：炼钢工序，连铸工序，加热工序，热轧工序，冷却卷曲工序，酸洗冷轧工序，退火平整工序。其中：

a.炼钢工序为：铁水脱硫扒渣→转炉→LF炉→RH炉，转炉采用顶底复吹转炉，精炼炉采用RH真空精炼炉，出钢温度1600±10℃；

b.连铸工序为：全程氩气保护浇铸，钢水过热度30-35℃，拉速1.3m/min，采用液压振动式平板形结晶器；

c.加热工序为：铸坯进炉温度700℃、出炉温度1210℃，铸坯停留时间150min；

d.热轧工序为：经五道次粗轧后进入热卷箱卷取；中间坯出热卷箱除磷后七机架热连轧，采用润滑轧制，开轧温度1100-1150℃、终轧温度910±10℃；

e.冷却卷曲工序为：层冷方式采用前段连续冷却，冷却速率≥23.0℃/s，快冷到560±15℃，进行卷曲；

f.酸洗冷轧工序为：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度100～120m/min，然后进入单机架冷轧可逆轧机，总压下率为75％；冷轧后卷曲；

g.退火平整工序为：冷轧硬卷进入罩式退火炉，退火温度670～690℃，保温时间为13～15h，平整延伸率1.0～1.2％。

与现有技术相比，本发明提供的低碳超深冲冷轧钢板，其化学成分配方，在严格控制碳、硅、硫、磷含量的基础上，合理控制Als的含量，使钢中所存的Als既起到细化带钢晶粒的作用，又不会因为Als含量高而使带钢强度增加、塑性降低及影响钢水的洁净度。检测指标表明，本发明提供的低碳超深冲冷轧钢板，其力学性能指标完全可以满足相关产品要求。此外，本发明所提供的超深冲级低碳冷轧钢炼钢方法，经过铁水预处理、顶底复吹转炉吹炼、出钢后氢站脱氧、吹氢精炼、保护浇铸、真空二次精炼等工序的过程控制，可达到降低C含量、提高钢水洁净度和铸坯质量，确保带钢力学性能，且使生产过程容易控制的目的。

本发明采用生产效率较高的短流程板坯连铸连轧工艺，其在连铸过程、加热制度、轧制过程等方面与传统热连轧工艺存在明显的差异，其中ZSP工艺特点在于采用直接热装料、中间坯热卷取、七机架连轧、轧制润滑和层流冷却，通过中间坯热卷箱卷取，能够使中间坯头尾温度均匀，防止温度下降过快，因此，本发明生产流程可以灵活调整轧制温度和压下率，得到所需的组织和性能，生产出低成本高性能的低碳铝镇定钢。

具体实施方式

下面结合实施例详述本发明。

下述实施例中，ZSP生产线长309.1m，酸洗冷轧线长250m，成品卷的规格为(0.5～1.5)×(900～1300)×C，卷重16吨左右。

本实施例给出的该低碳超深冲冷轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C：0.01％，Si：0.015％，Mn：0.16％，P：0.015％、S：0.009％，Als：0.033％；钢水温度1610℃。其生产方法按如下步骤进行：

1、炼钢：炼钢炉采用容量为120吨的转炉，出钢量为125吨，出钢温度1655℃。铁水脱硫扒渣后入转炉炼出钢水，对炼钢炉出来的钢水在LF和RH精炼炉中进行精炼，采用升温、成分调整、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.01％，Si：0.015％，Mn：0.16％，P：0.015％、S：0.009％，Als：0.033％；钢水温度1610℃。

2、连铸：全程氩气保护浇铸，钢水过热度35℃，采用平板形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速1.3m/min，铸坯厚度为180mm。

3、加热：铸坯经过二冷段冷却后进入加热炉，加热炉长度42.4m，铸坯进炉温度700℃、出炉温度1210℃，铸坯停留时间150min。

4、粗轧：铸坯出加热炉后，经过高压水除鳞机去除表面氧化铁皮进入带立辊的可逆粗轧机粗轧，粗轧5道次，总压下率为80.1％，然后进入热卷箱卷取。

5、精轧：中间坯出热卷箱除磷后，进入七机架热连轧机组，开轧温度1100℃、终轧温度910℃，热轧厚度为4mm，相对压下率为F1：12.7％；F2-F3：41.8％；F4-F5：39.4％；F6-F7：17.8％。

6、冷却、卷取：层冷方式采用前段连续冷却，冷却速率：≥23.0℃/s；卷取温度为560℃，卷取后自然冷却。

7、酸洗冷轧：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度110m/min，然后进入单机架冷轧可逆轧机，总压下率为75％；冷轧后卷取。

8、退火、平整：冷轧硬卷进入罩式退火炉，退火温度680℃，保温时间为15h，平整延伸率1.2％。

按上述方法获得的本发明这种低碳超深冲冷轧钢板，其力学性能技术指标是：屈服强度155～180MPa，抗拉强度280～315MPa，延伸率A80≥43.0％，n值0.20～0.25，r值2.01～3.26。

Claims (3)

1.一种低碳超深冲冷轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C：0.006～0.012％，Mn：0.15～0.20％，Als：0.030～0.070％，Si：≤0.015，P：≤0.012，S：≤0.010N：≤0.0030％，O：≤0.0035％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的低碳超深冲冷轧钢板，其特征在于，力学性能技术指标是：屈服强度155～180MPa，抗拉强度280～315MPa，延伸率A80≥43.0％，n值0.20～0.25，r值2.01～3.26。

3.一种如权利要求1所述的低碳超深冲冷轧钢板的生产方法，基于ZSP板坯连铸连轧工艺，其步骤包括：炼钢工序，连铸工序，加热工序，热轧工序，冷却卷曲工序，酸洗冷轧工序，退火平整工序，其特征在于：

a.炼钢工序为：铁水脱硫扒渣→转炉→LF炉→RH炉，转炉采用顶底复吹转炉，精炼炉采用RH真空精炼炉，出钢温度1600±10℃；

b.连铸工序为：全程氩气保护浇铸，钢水过热度30-35℃，拉速1.3m/min，采用液压振动式平板形结晶器；

c.加热工序为：铸坯进炉温度700℃、出炉温度1210℃，铸坯停留时间150min；

d.热轧工序为：经五道次粗轧后进入热卷箱卷取；中间坯出热卷箱除磷后七机架热连轧，采用润滑轧制，开轧温度1100-1150℃、终轧温度910±10℃；

e.冷却卷曲工序为：层冷方式采用前段连续冷却，冷却速率≥23.0℃/s，快冷到560±15℃，进行卷曲；

f.酸洗冷轧工序为：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度100～120m/min，然后进入单机架冷轧可逆轧机，总压下率为75％；冷轧后卷曲；

g.退火平整工序为：冷轧硬卷进入罩式退火炉，退火温度670～690℃，保温时间为13～15h，平整延伸率1.0～1.2％。