CN103320686A - 冷轧薄板45号钢及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷轧薄板45号钢，其化学成分质量百分比为：0.43%≤C≤0.49%；0.2%≤Si≤0.37%；0.65%≤Mn≤0.85%；P≤0.035%；S≤0.025%；Alt≥0.02%；余量为Fe和微量元素。本发明还公开了一种生产上述冷轧薄板45号钢的方法。本发明提供的一种冷轧薄板45号钢及其生产方法，通过优化冷轧薄板45号钢罩式退火生产方法及工艺参数，可实现将冷轧薄板45号钢从连续退火生产线转移到罩式退火生产线生产，能够彻底避免45号钢在连续退火生产线生产时出现断带并造成企业巨大损失问题，采用本发明生产产品性能优良，性能均匀性、稳定性更高，完全可以满足客户使用要求。

Description

冷轧薄板45号钢及其生产方法

技术领域

本发明属于本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种冷轧薄板45号钢及其生产方法。

背景技术

在冷轧板带生产中，对于含碳量在0.15％以上的高强钢和结构钢等高碳钢，经酸洗处理和轧机轧制后，常在罩式炉中完成退火工艺，而不采用连续退火的方式对钢卷进行后处理。原因为罩式退火方式为整卷处理，钢卷无需开卷即完成退火工艺；而在连续退火生产线中，钢卷需要经过开卷展开后以带钢的形式穿过整条生产线的各个工艺环节，相邻两卷需使用焊机焊接实现头尾相连，以此来保证生产的连续性。对于普通低碳钢和无间隙原子钢来说，焊缝的强度足以穿过整条生产线而不断带，但是对于高碳钢则不同，由于基材的碳含量过高，焊缝较大的内应力导致焊缝具有极强的脆性，焊接质量不能可靠保证。

现有技术中采用连续退火工艺生产冷轧薄板45号钢时，在连退实际生产过程中，因为45号钢焊缝脆性还是较大，焊接质量仍然不能保证，带钢在较大张力作用下在连续退火炉内反复弯折，非常容易造成炉内焊缝断带，而连续退火炉内断带是连退生产线的灾难，炉内断带处理非常麻烦，首先需要将退火炉内温度降至室温，然后打开炉底盖，将断带带钢头尾人工焊接起来，然后再盖上炉底盖，重新点炉升温至要求温度，重新开始生产。这个过程会造成产线停车至少2-3天，同时会造成大量不合格品或废品的产生，会给企业带来巨大的损失。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有45号钢在连续退火生产过程中易出现炉内断带的问题，提供一种退火时断带率低、保障性高的冷轧薄板45号钢及其生产方法。

根据本发明的一个方面，提供的一种冷轧薄板45号钢，其化学成分质量百分比为：

0.43%≤C≤0.49%；0.2%≤Si≤0.37%；0.65%≤Mn≤0.85%；P≤0.035%；S≤0.025%；Alt≥0.02%；余量为Fe和微量元素。

根据本发明的另一个方面，提供的一种生产上述冷轧薄板45号钢的方法，包括：将钢水通过精炼后连铸获得权利要求1所述成分的板坯；

将所述板坯进行热轧后卷取成热轧卷，再将所述热轧卷进行冷轧获得冷硬卷，所述热轧出炉温度为1200-1300℃，终轧温度为910±20℃，所述热轧卷卷取温度为690±20℃；

将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处理获得带钢；

将所述带钢进行平整和快速退火；

将所述经快速退火的带钢终平整、精整，然后卷取成成品。

进一步地，所述将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处理获得带钢包括：

将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢；

将所述400℃的带钢经620～660分钟加热至710～730℃；将所述加热至710～730℃的带钢保温12-14小时；将所述保温12-14小时后的带钢经过240～270分钟带罩冷却至550℃；

将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至110℃并出炉;

再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

进一步地，所述冷轧压下率在40％-70％。

本发明提供的一种冷轧薄板45号钢及其生产方法，通过优化冷轧薄板45号钢罩式退火生产方法及工艺参数，可实现将冷轧薄板45号钢从连续退火生产线转移到罩式退火生产线生产，能够彻底避免45号钢在连续退火生产线生产时出现断带并造成企业巨大损失问题，采用本发明生产产品性能优良，性能均匀性、稳定性更高，完全可以满足客户使用要求。

附图说明

附图1为本发明实施例提供的冷轧薄板45号钢的显微组织示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种冷轧薄板45号钢，化学成分质量百分比为：0.43%≤C≤0.49%；0.2%≤Si≤0.37%；0.65%≤Mn≤0.85%；P≤0.035%；S≤0.025%；Alt≥0.02%；余量为Fe和微量元素。其中，C、Si、Mn、Alt的含量范围确保获得合适的屈服、抗拉性能要求和良好的淬透性，P、S含量的范围控制确保较好的折弯、扩孔等塑性加工能力。最优成分为C：0.46%；Mn：0.70%；Si：0.30%;P≤0.025%；S≤0.015%；Alt≥0.02%；余量为Fe和微量元素。该优选值目的是确保能在最大程度上获得所需的性能要求和生产稳定性。

本发明提供的一种生产上述冷轧薄板45号钢的方法，包括：

步骤S1：将钢水通过精炼后连铸获得权利要求1所述成分的板坯。

步骤S2：将所述板坯进行热轧后卷取成热轧卷，再将所述热轧卷进行冷轧获得冷硬卷，所述热轧出炉温度为1200-1300℃，终轧温度为910±20℃，所述热轧卷卷取温度为690±20℃，冷轧压下率在40％-70％。其中，最优的热轧出炉温度为1250℃，终轧温度为910℃，卷取温度为690℃，以确保在奥氏体区域顺利轧制，同时确保最终获得有益的热轧金相组织。冷轧压下率的优选值是60%，考虑到轧机能力的不同，控制在50%以上基本都能获得罩式退火再结晶时所需的形变量能。

步骤S3：将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处理获得带钢。

步骤S4：将所述带钢进行平整和快速退火。

步骤S5：将所述经快速退火的带钢终平整、精整，然后卷取成成品。

其中，步骤S3将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处理获得带钢包括：

步骤S31：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢。

步骤S32：将所述400℃的带钢经620～660分钟加热至710～730℃。最优参数视生产的冷轧板规格不同而不同，厚规格可以选用620分钟快速加热；薄规格选择660分钟的慢速加热。本实施例中的最优参数为640分钟、715℃，确保罩式退火炉中的带钢被均匀快速加热，保证一定生产效率和防止粘结等影响产品质量的缺陷。

步骤S33：将所述加热至710～730℃的带钢保温12-14小时。最优为13小时，可以获得良好的再结晶组织形态和尺寸。

步骤S34：将所述保温12-14小时后的带钢经过240～270分钟带罩冷却至550℃。带钢的带罩冷却时间视生产的冷轧板规格而定，厚度的不同，选择的冷却时间不同，本实施例中厚度1.5mm带钢最优的带罩冷却时间为260分钟，有效防止粘接缺陷。

步骤S35：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至110℃并出炉。

步骤S36：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

经上述工艺后，钢的屈服强度平均在330MPa左右，抗拉强度平均在530MPa左右，延伸率在30％左右。

本发明通过降低热轧的卷取温度，可使奥氏体相变后的铁素体得到细化，从而提高产品强度。本发明控制热轧卷取温度在690±20℃，能使铁素体晶粒得到有效细化，达到5-6μm。

一定的冷轧压下率是随后罩退工序退火再结晶的驱动力，并决定了再结晶形核点的多少。本发明根据不同的带钢厚度规格范围，将冷轧压下率大致控制在40～70%。

经过热轧和冷轧工序后的冷轧薄板45号钢，不经过脱脂清洗直接进入罩式退火炉。冷硬45号钢在罩退工序不进行清洗加工的目的是为了减少焊接工序，避免45号钢在脱脂槽内断带造成产线停车。未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，在全氢非氧化氛围中，以最大加热能力将钢卷加热至400℃，此过程由于钢卷在400℃以前没有发生结晶，内部组织也无显著变化，加热速度的快慢对性能影响不大，因此钢卷在室温到400℃范围内，为了减少生产时间，罩式炉可以以最大加热功率进行加热；经620～660分钟进一步加热至710～730℃，此过程使得渗碳体逐渐溶解，微观纤维条状晶粒经加热后逐渐发生再结晶；在710℃～730℃保温12～14小时，此过程使得45号钢组织充分再结晶，已溶解渗碳体扩散并保持存在一定未溶解渗碳体质点；经240～270分钟带罩冷却至550℃，此过程使得渗碳体在前一过程未溶解渗碳体质点处逐渐析出，为球化过程做好准备。当保留未溶解渗碳体的碳分布不均匀的奥氏体向珠光体转变时，未溶解的残余渗碳体便极易成为形核质点，这样的形核质点与在奥氏体晶界形成的核不同，它可以向四周长大，并最终最大限度的使珠光体球化，提高粒状渗碳体比例，此过程需要控制冷却速度在40℃/h左右，速度太快会导致最终产品冲压性能变坏。钢卷冷却至550℃后，吊走加热罩，更换冷却罩，钢卷先后经过风冷、介质水冷处理，待钢卷冷却至110℃，移走冷却罩，吊开内罩，钢卷出炉;出炉后钢卷再经终冷台风冷至室温，此过程是为了腾出炉子以方便后续钢卷生产，并继续将出炉钢卷迅速冷却至室温，以便尽快上平整机生产。

为了改善45号钢板形状况及得到一定的表面粗糙度，本发明采用0.8±0.2％平整延伸率来进行控制。

下面通过几个具体实施例对本发明内容进行进一步说明。

实施例一：

本实施例提供的一种冷轧薄板45号钢的化学成分质量百分比为：C：0.46%；Mn：0.70%；Si：0.30%;P：0.025%；S：0.015%；Alt：0.02%；余量为Fe和微量元素，在生产上述成分的冷轧薄板45号钢时，热轧工艺控制出炉温度为1200℃；终轧温度为890℃；卷取温度为670℃；冷轧工艺控制冷轧压下率在40％，45号带钢不经过脱脂机组清洗加工，在罩式退火工艺中，未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经620分钟加热至710℃；

步骤A3：将所述加热至710℃的带钢保温12小时；

步骤A4：将所述保温12小时后的带钢经过240分钟带罩冷却至550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

按照上述工艺处理后45号钢性能结果如表一所示：

表一

实施例二：

本实施例提供的一种冷轧薄板45号钢的化学成分质量百分比为：C：0.46%；Mn：0.70%；Si：0.30%;P：0.015%；S：0.005%；Alt：0.2%；余量为Fe和微量元素，在生产上述成分的冷轧薄板45号钢时，热轧工艺控制出炉温度为1250℃；终轧温度为900℃；卷取温度为690℃；冷轧工艺控制冷轧压下率在50％，45号带钢不经过脱脂机组清洗加工，在罩式退火工艺中，未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经660分钟加热至730℃；

步骤A3：将所述加热至730℃的带钢保温14小时；

步骤A4：将所述保温14小时后的带钢经过270分钟带罩冷却至550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

按照上述工艺处理后45号钢性能结果如表二所述：

表二

实施例三：

本实施例提供的一种冷轧薄板45号钢的化学成分质量百分比为：C：0.44%；Mn：0.68%；Si：0.25%;P：0.005%；S：0.001%；Alt：1.0%；余量为Fe和微量元素，在生产上述成分的冷轧薄板45号钢时，热轧工艺控制出炉温度为1280℃；终轧温度为910℃；卷取温度为700℃；冷轧工艺控制冷轧压下率在60％，45号带钢不经过脱脂机组清洗加工，在罩式退火工艺中，未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经640分钟加热至720℃；

步骤A3：将所述加热至720℃的带钢保温13小时；

步骤A4：将所述保温13小时后的带钢经过260分钟带罩冷却至550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

实施例四：

本实施例与实施例一的不同之处在于，在罩式退火工艺中，未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经640分钟加热至715℃；

步骤A3：将所述加热至715℃的带钢保温12.5小时；

步骤A4：将所述保温12.5小时后的带钢经过245分钟带罩冷却至550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

本实施例与实施例二的其他地方完全一致。

实施例五：

本实施例与实施例一的不同之处在于，在罩式退火工艺中，未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经645分钟加热至725℃；

步骤A3：将所述加热至725℃的带钢保温13.5小时；

步骤A4：将所述保温13.5小时后的带钢经过265分钟带罩冷却至550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

本实施例与实施例一的其他地方完全一致。

实施例六：

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例提供的一种冷轧薄板45号钢的化学成分质量百分比为：C：0.48%；Mn：0.83%；Si：0.36%;P：0.0005%；S：0.0001%；Alt：1.5%；余量为Fe和微量元素。本实施例与实施例一的其他地方完全一致。

附图1为上述实施例后微观组织，可以看出大部分珠光体已发生球化为渗碳体质点并分散于基体中。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种冷轧薄板45号钢，其特征在于，化学成分质量百分比为：

0.43%≤C≤0.49%；0.2%≤Si≤0.37%；0.65%≤Mn≤0.85%；P≤0.035%；S≤0.025%；Alt≥0.02%；余量为Fe和微量元素。

2.一种生产权利要求1所述成分的冷轧薄板45号钢的生产方法，其特征在于，包括：

将钢水通过精炼后连铸获得权利要求1所述成分的板坯；

将所述板坯进行热轧后卷取成热轧卷，再将所述热轧卷进行冷轧获得冷硬卷，所述热轧出炉温度为1200-1300℃，终轧温度为910±20℃，所述热轧卷卷取温度为690±20℃；

将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处理获得带钢；

将所述带钢进行平整和快速退火；

将所述经快速退火的带钢终平整、精整，然后卷取成成品。

3.如权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处理获得带钢包括：

将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢；

将所述400℃的带钢经620～660分钟加热至710～730℃；

将所述加热至710～730℃的带钢保温12-14小时；

将所述保温12-14小时后的带钢经过240～270分钟带罩冷却至550℃；

将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至110℃并出炉;

再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

4.如权利要求2所述的生产方法，其特征在于：

所述冷轧压下率在40％-70％。

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