CN103627953B - 一种对等温时间不敏感的含铝复相钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对等温时间不敏感的含铝复相钢，所述复相钢成分包括C:0.15～0.17wt%、Si：0.10～0.20wt%、Mn：1.45～1.55wt%、P：≤0.015wt%、S≤0.005wt%、Al:1.20～1.40wt%、N:≤0.0060wt%，余量为Fe。还涉及一种对等温时间不敏感的含铝复相钢的生产方法，包括热轧步骤和冷轧步骤，其中热轧步骤包括将铁水经KR法脱硫处理、常规转炉炼钢、LF+RH法精炼处理、连铸、铸坯加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取为热轧卷；冷轧步骤包括热轧卷开卷、酸洗、冷连轧、卷取为冷硬卷；冷硬卷开卷、清洗、退火、镀锌、光整、卷曲。解决了TRIP钢和DP钢这两大类高强钢不能在同一系统生产的问题，提高了生产效率，且生产的钢同时兼具DP和TRIP钢的性能特点。

Description

一种对等温时间不敏感的含铝复相钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及高强高塑性冷轧钢生产技术领域，特别提供了一种对等温时间不敏感的复相钢及其生产方法。
背景技术
冷轧带钢主要用于汽车、家电等行业，近几年来我国汽车产量突飞猛进，大大扩充了冷轧薄板的市场容量，尤其是镀锌薄板由于具有良好的耐蚀性能用量日益增加，因此众多钢铁企业将冷轧镀锌薄板定位为高品质、高附加值的拳头产品。此外，随着汽车行业快速发展，为降低汽车能耗，汽车车身必须减重，这就要求汽车更多的使用高强钢。鉴于以上两点，现代汽车工业对冷轧镀锌高强钢的需求和要求越来越高。钢铁生产企业的冷轧镀锌高强钢产线就退火炉来说，分为两种，一是在镀锌之前有较长的中温时效段，在中温等温段发生贝氏体相变，这种产线适合TRIP钢的生产，二是在镀锌之前没有明显的时效段，即带钢快冷至460℃（锌锅温度）直接进锌锅镀锌，在中温段奥氏体不发生分解，这种产线适合DP钢的生产，马氏体组织在出锌锅后风冷过程中形成。
由于镀锌产线的退火炉长度设计的不同，其适合生产的高强钢种类也有所区别，尤其对于TRIP钢和DP钢这两大类高强钢，对中温时效段的需求截然相反，两者不能在相同的产线进行生产。对于钢铁企业而言，当其中某种高强钢生产任务增大时，只能在其适应的产线生产，不能将所有的产线充分利用，从而导致生产效率和生产能力的降低。
发明内容
本发明提供一种对等温时间不敏感的含铝复相钢及其生产方法，解决了TRIP钢和DP钢这两大类高强钢不能在同一系统生产的问题，提高了生产效率，且生产的钢同时兼具DP和TRIP钢的性能特点。
一种对等温时间不敏感的含铝复相钢，所述复相钢成分包括C:0.15～0.17wt%、Si：0.10～0.20wt%、Mn：1.45～1.55wt%、P：≤0.015wt%、S≤0.005wt%、Al:1.20～1.40wt%、N:≤0.0060wt%，余量为Fe。
一种对等温时间不敏感的含铝复相钢的生产方法，包括热轧步骤和冷轧步骤，其中，
热轧步骤包括：将铁水经KR法脱硫处理、常规转炉炼钢、LF+RH法精炼处理、连铸、铸坯加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取为热轧卷；
冷轧步骤包括：热轧卷开卷、酸洗、冷连轧、卷取为冷硬卷；冷硬卷开卷、清洗、退火、镀锌、光整、卷曲。
在上述技术方案中，所述铁水的成分包括C:0.15～0.17wt%、Si：0.10～0.20wt%、Mn：1.45～1.55wt%、P：≤0.015wt%、S≤0.005wt%、Al:1.20～1.40wt%、N:≤0.0060wt%，余量为Fe。
在上述技术方案中，所述铸坯加热温度为1230～1290℃，加热时间为3～3.5小时，终轧温度为860～900℃。
在上述技术方案中，所述粗轧步骤包括除鳞、二辊粗轧和四辊粗轧。
在上述技术方案中，所述热轧步骤中卷取温度为660±20℃。
在上述技术方案中，所述冷轧步骤中的退火步骤的加热段温度为800±10℃、缓冷温度720±5℃、快冷温度460±5℃和光整延伸率控制在0.5～0.8%。
在上述技术方案中，任一所述的对等温时间不敏感的含铝复相钢的生产方法生产的含铝复相钢。
本发明通过向碳锰钢中添加一定量的Al和少量Si，采用适当的终轧温度（860～900℃）、卷取温度（660±20℃）与退火温度（800±10℃）等工艺参数，使得在中温时效段长短不一的退火产线上均能生产出性能优良的冷轧镀锌复相钢带，显著提高了生产效率且使用的合金成本低廉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
实施例1
将铁水经过KR脱硫处理、常规转炉冶炼、LF+RH精炼处理、RH钙处理、再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.15～0.17wt%、Si：0.10～0.20wt%、Mn为1.45～1.55wt%、P：≤0.015wt%、S≤0.005wt%、Alt:1.20～1.40wt%、N:≤0.0060wt%，余量基本为Fe。
铸坯加热温度1270℃，加热时间为3.2小时，终轧温度为880℃，卷取温度为660℃；然后在酸轧机组上开卷拉矫破磷后进入浅槽紊流酸洗去除其表面氧化铁皮后进入5机架冷连轧机，压下率为65%；最后退火机组入口处开卷、清洗后进入立式退火炉，加热段温度为800℃，快冷段温度为720℃，缓冷温度460℃，经过约460℃等温处理，然后镀锌，再经过0.8%的光整，卷曲，生产出规格为2.0mm×1490mm的DP600+Z。其屈服强度为412MPa、抗拉强度为624MPa、断后延伸率A80为31%，n10-20值0.20。
实施例2
将铁水经过KR脱硫处理、常规转炉冶炼、LF+RH精炼处理、RH钙处理、再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.15～0.17wt%、Si：0.10～0.20wt%、Mn为1.45～1.55wt%、P：≤0.015wt%、S≤0.005wt%、Alt:1.20～1.40wt%、N:≤0.0060wt%，余量基本为Fe。
铸坯加热温度1270℃，加热时间为3.2小时，终轧温度为880℃，卷取温度为660℃；然后在酸轧机组上开卷拉矫破磷后进入浅槽紊流酸洗去除其表面氧化铁皮后进入5机架冷连轧机，压下率为65%；最后退火机组入口处开卷、清洗后进入立式退火炉，加热段温度为800℃，快冷段温度为720℃，缓冷温度460℃，缓冷后直接镀锌，再经过0.8%的光整，卷曲，生产出规格为2.0mm×1490mm的DP600+Z。其屈服强度为410MPa、抗拉强度为625MPa、断后延伸率A80为35%，n10-20值0.24。
本发明的复相钢中添加较多Al目的是利用其具有稳定奥氏体的特性，当在具有较长中温时效段的产线生产时，在460℃中温等温阶段少量奥氏体分解成铁素体+碳化物（贝氏体组织），由于Si具有“净化”铁素体的作用，能将铁素体中溶解的碳排向剩余奥氏体，进一步提高了剩余奥氏体的稳定性，在镀锌后的风冷阶段阻止马氏体相变的发生，使奥氏体保留至室温，形成了铁素体+贝氏体+奥氏体的复相组织，其中的奥氏体在带钢拉伸变形过程中才发生马氏体转变，具有相变诱发塑性的特点，提高了带钢的强韧性。Si也有稳定奥氏体的特性，但由于Si对镀锌表面不利，因此Si含量不宜过高，控制在0.10～0.20wt%，以Al为主、Si少量添加，当在中温时效段较短的产线生产时，奥氏体几乎不发生贝氏体相变，Si在中温段促进排碳的效果消失，剩余奥氏体稳定性相对减弱，在镀锌之后的风冷过程中部分发生了马氏体相变，形成了铁素体+马氏体+奥氏体的复相组织，因此同时兼具DP和TRIP钢的性能特点。
本发明使用860～900℃的终轧温度，是在奥氏体再结晶温度以下进行的热轧，这时奥氏体不再发生再结晶，轧后晶界被拉长，晶内的晶体缺陷增多，后续冷却过程中，铁素体在晶界或晶内缺陷处形核率增加，有利于细化组织；使用660±20℃的卷曲温度，是在珠光体相变发生之前进行的卷曲，因为终轧后，带钢温度下降，卷曲是保证带钢以慢速冷却，避免硬化相贝氏体或马氏体的产生，得到铁素体+珠光体的软相组织，降低了冷轧时的轧制力，便于冷轧顺利进行；使用800±10℃的退火温度，退火加热时，组织由铁素体+珠光体变成铁素体+奥氏体，温度越高奥氏体的含量越多。带钢经不同温度加热、冷却后形成的残余奥氏体含量也不同，奥氏体中的合金元素含量也不同，合金元素含量过高或过低都不利于性能的改善，即存在一个最佳含量，对应于最佳退火温度为800℃左右。
本发明所采用的合金元素为C、Si、Mn、Al，不含Cr、Mo等贵重元素，所以该发明钢种成本低廉。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本材料的技术实施方案而非限制，尽管参照较佳实施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 (5)

1.一种对等温时间不敏感的含铝复相钢，其特征在于：所述复相钢成分包括C:0.15～0.17wt％、Si：0.10～0.20wt％、Mn：1.45～1.55wt％、P：≤0.015wt％、S≤0.005wt％、Al:1.20～1.40wt％、N:≤0.0060wt％，余量为Fe。
2.一种对等温时间不敏感的含铝复相钢的生产方法，其特征在于：包括热轧步骤和冷轧步骤，其中，
热轧步骤包括：将铁水经KR法脱硫处理、常规转炉炼钢、LF+RH法精炼处理、连铸、铸坯加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取为热轧卷；
冷轧步骤包括：热轧卷开卷、酸洗、冷连轧、卷取为冷硬卷；冷硬卷开卷、清洗、退火、镀锌、光整、卷曲；
所述铁水的成分包括C:0.15～0.17wt％、Si：0.10～0.20wt％、Mn：1.45～1.55wt％、P：≤0.015wt％、S≤0.005wt％、Al:1.20～1.40wt％、N:≤0.0060wt％，余量为Fe；
所述铸坯加热温度为1230～1290℃，加热时间为3～3.5小时，终轧温度为860～900℃；
所述热轧步骤中卷取温度为660±20℃。
3.如权利要求2所述的对等温时间不敏感的含铝复相钢的生产方法，其特征在于：所述粗轧步骤包括除鳞、二辊粗轧和四辊粗轧。
4.如权利要求2所述的对等温时间不敏感的含铝复相钢的生产方法，其特征在于：所述冷轧步骤中的退火步骤的加热段温度为800±10℃、缓冷温度720±5℃、快冷温度460±5℃和光整延伸率控制在0.5～0.8％。
5.如权利要求2-4中任一所述的对等温时间不敏感的含铝复相钢的生产方法生产的含铝复相钢。
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