CN102605251A - 一种前置式超快冷制备热轧双相钢的方法 - Google Patents

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刘振宇
蔡晓辉
周晓光
王国栋
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Abstract

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种前置式超快冷制备热轧双相钢的方法。实现本发明的技术方案是：将连铸坯，经隧道炉加热，控制加热温度1150～1200℃，加热时间为120min，出炉温度1100～1150℃；出炉后的连铸坯在热连轧机组上进行轧制，控制入粗轧机温度1000～1100℃，精轧温度950~990℃，终轧温度800～830℃；热轧后进行冷却控制，首先经超快速冷却，温降为110～130℃，冷却速度为100～140℃/s，随后空冷2～6s，再经层流冷却至100~240℃进行卷取，得到厚度为2.75～4.7mm的钢板。本发明的技术方案是改变了传统的生产双相钢的后置式超快冷工艺，应用工业生产中已有的前置式超快冷设备，避免了对控冷设备的改造，性能完全满足用户要求。

Description

一种前置式超快冷制备热轧双相钢的方法
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种前置式超快冷制备热轧双相钢的方法。
背景技术
双相钢自20世纪60年代问世以来，在汽车结构轻量化上发挥了重要作用，热轧双相钢因其成本低、性能好，在汽车白车身上的应用量达到了75-80％。
由于双相钢同时具备马氏体和铁素体组织的特点，在其生产过程中需要克服的技术难点是：1）生成足够的铁素体；2）抑制珠光体的产生；3）抑制贝氏体的产生；4）残余奥氏体转变为马氏体，这就需要通过采用添加合金元素，同时进行后置式快速冷却，即首先经过层流冷却，最后进行超快速冷却的方式抑制贝氏体和珠光体的生成。目前国际上主要采用添加Cr和Mo等微合金元素，同时利用高冷速层流冷却或者后置式超快冷工艺来生产热轧双相钢。 
然而在工业化生产中，一条钢材生产线往往要生产不同种类的钢材，而为了节约成本，适应生产大多数钢材，通常将超快冷设备建在轧机后、层流冷却区前，而这样的生产线不适合生产双相钢，或者需要通过对控冷设备进行改建来生产双相钢，这无疑加大了企业的成产难度和生产成本，同时由于目前国际钼铁价格的上涨也给企业带来了巨大的成本压力，急需开发一种节约成本的双相钢的生产工艺。
发明内容
针对现有技术中存在的钢厂中超快冷装置是安装在轧机后、冷却区前的实际情况，并本着节省成本的原则，本发明提供一种前置式超快冷制备热轧双相钢的方法，采用超快冷+空冷+层流冷却模式来实现双相钢生产，目的是不需要改造已有的冷却设备就能生产出热轧双相钢。
实现本发明的技术方案是：
本发明的双相钢的化学成分，按质量百分数为（0.06~0.08）%C，（0.1~0.5）%Si，（1.10～1.30）%Mn，（0.01～0.02）%Nb，（0.01～0.02）%Ti，余量为Fe；其微观组织为软相铁素体和硬相马氏体，铁素体体积份数为70～90%，马氏体为10～30%；室温下的力学性能为屈服强度Rp0.2为380～420MPa，抗拉强度Rm为640～700MPa，屈强比为0.59～0.70，断后总伸长率为21～28%。
本发明的前置式超快冷制备热轧双相钢的方法按照以下步骤进行：
（1）将厚度为70～90mm，化学组成为：（0.05~0.08）%C，（0.1~0.5）%Si，（1.10～1.30）%Mn，（0.01～0.02）%Nb，（0.01～0.02）%Ti，余量是Fe的连铸坯，经隧道炉加热，控制加热温度1150～1200℃，加热时间为120min，出炉温度1100～1150℃； 
（2）出炉后的连铸坯在热连轧机组上进行轧制，控制粗轧温度1000～1100℃，精轧咬入温度950~990℃，终轧温度800～830℃；
（3）热轧后进行冷却控制，首先经超快速冷却，温降为110～130℃，冷却速度为100～140℃/s，随后空冷2～6s，再经层流冷却至100~240℃进行卷取，得到厚度为2.75～4.7mm的钢板。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是： 
①本发明的技术方案是改变了传统的生产双相钢的后置式超快冷工艺，应用工业生产中已有的前置式超快冷设备，避免了对控冷设备的改造；
②本发明的双相钢不添加价格较贵的元素Mo，从而降低原料成本，同时添加了<0.02%得Nb和<0.02%的Ti，确保产品性能，以Nb、Ti代替Mo，能够节省成本150元/吨以上；
③本发明的双相钢产品，抗拉强度为640～700MPa，屈强比为0.59～0.70，性能完全满足用户要求。
附图说明
图1是本发明的700MPa级热轧双相钢的典型的金相组织电镜图，经4％硝酸酒精试剂腐蚀；
其中白色部分为铁素体，灰黑色部分为马氏体。   
具体实施方式  
实施例1
选择表1化学成分钢为原料，编号分别为1、2和3，其中每个编号取a和b两个试样测定其力学性能。
连铸薄板坯尺寸为(70～90)mm(厚度)×1300mm(宽)×9000mm(长)，连铸板坯经蓄热式加热炉加热，后经粗轧及7机架热连轧机组轧制，控制开轧温度、终轧温度及随后的超快冷出口温度、空冷时间、卷取温度，得到钢板厚度规格为2.75～4.7mm，控轧控冷工艺如表2所示，力学性能和组织份数如表3所示，试样1a的典型金相组织电镜图如图1所示，从图中可以看出，其组织为铁素体和马氏体双相。
表1 双相钢化学成分
编号 C Si Mn Nb Ti P S
1 0.08 0.1 1.1 0.01 0.01 0.016 0.0022
2 0.0657 0.2559 1.27 0.017 0.020 0.017 0.0026
3 0.06 0.5 1.3 0.02 0.016 0.0128 0.0035
表2 实测控轧控冷工艺
编号 连铸坯厚度mm 均热时间Min 出炉温度℃ 粗轧温度℃ 精轧温度℃ 终轧温度℃ 出超快冷温度℃ 空冷时间s 卷取温度℃
1 70 120 1150 1000 990 830 720 2 100
2 80 120 1180 1080 980 800 703 4 210
3 90 120 1200 1100 950 806 670 6 240
表3 实测力学性能和各相体积份数
Figure 156338DEST_PATH_IMAGE002
其中，Rp0.2－名义屈服强度；Rm－抗拉强度；A50－定标距50mm断后伸长率；Rp0.2/Rm－屈强比；Rm×A50－强塑积。 

Claims (2)

1.一种前置式超快冷制备热轧双相钢的方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）将厚度为70～90mm，化学组成为：（0.05~0.08）%C，（0.1~0.5）%Si，（1.10～1.30）%Mn，（0.01～0.02）%Nb，（0.01～0.02）%Ti，余量是Fe的连铸坯，经隧道炉加热，控制加热温度1150～1200℃，加热时间为120min，出炉温度1100～1150℃； 
（2）出炉后的连铸坯在热连轧机组上进行轧制，控制粗轧温度1000～1100℃，精轧温度950~990℃，终轧温度800～830℃；
（3）热轧后进行冷却控制，首先经超快速冷却，温降为110～130℃，冷却速度为100～140℃/s，随后空冷2～6s，再经层流冷却至100~240℃进行卷取，得到厚度为2.75～4.7mm的热轧双相钢钢板。
2.根据权利要求1所述的一种前置式超快冷制备热轧双相钢的方法，其特征在于制备的热轧双相钢钢板，其化学成分，按质量百分数为：（0.06~0.08）%C，（0.1~0.5）%Si，（1.10～1.30）%Mn，（0.01～0.02）%Nb，（0.01～0.02）%Ti，余量为Fe；其微观组织为软相铁素体和硬相马氏体，铁素体体积份数为70～90%，马氏体为10～30%；室温下的力学性能为屈服强度Rp0.2为380～420MPa，抗拉强度Rm为640～700MPa，屈强比为0.59～0.70，断后总伸长率为21～28%。
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