CN104060068B

CN104060068B - 一种冷轧钢板及其制备方法

Info

Publication number: CN104060068B
Application number: CN201310234631.5A
Authority: CN
Inventors: 王敏莉; 郑之旺; 张功庭; 梁英; 刘勇; 王平利; 寸海红; 王海云; 谢勇
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2033-06-14
Also published as: CN104060068A

Abstract

本发明公开了一种冷轧钢板及其制备方法。采用本发明的制备方法制备的冷轧钢板，其成品力学性能达到屈服强度R_eL为120-140MPa，抗拉强度Rm≥285MPa，延伸率A₈₀≥50%，r₉₀≥2.5，n₉₀≥0.27，具有优良的市场前景。同时，本发明的制备方法成本较低，工艺实施难度低，可以进行大规模推广应用。

Description

一种冷轧钢板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种冷轧钢板及其制备方法。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，市场对汽车用板的要求不断提高，为了满足市场深拉延的成型要求，低屈服强度冷轧板的需求显得愈加迫切。

目前并没有成熟的制备低屈服强度冷轧板的方法，以下仅列举二篇技术相关的文献。

（1）200710012550.5一种IF钢罩式退火工艺

本发明公开了一种IF钢罩式退火工艺，其特征在于在退火过程中采用阶段保温方式。通过这种方式，可以让晶粒在形核过程中有充分的孕育期，提高再结晶形核率。但是，其工艺针对的是IF钢，并不是用于制备低屈服强度冷轧板。

（2）201210270065.9罩式退火IF钢及其生产方法

本发明公开了一种罩式退火IF钢的生产方法，含有C：0.0005-0.0035%、Si：≤0.030%、Mn：0.05-0.30%、P≤0.008%、S≤0.012%、N：≤0.004%、Al：0.02-0.07%、Ti：0.04-0.09%、Nb：0.003-0.015%、B：0.0003-0.0020%，其余由Fe和微量元素。采用上述成分设计，及采用罩式退火后应变再结晶的工艺优化方法，改善罩式退火IF钢的晶界分布状况，可将罩式退火IF钢的韧脆转变温度降低到-60℃以下，从而提高罩式退火IF钢的抗二次加工脆性性能。但是，其工艺也是针对的是IF钢，并不是用于制备低屈服强度冷轧板。

总的来说，目前没有很好的制备低屈服强度冷轧钢板的方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种低屈服强度冷轧钢板的制备方法及其制备得到的低屈服强度冷轧钢板。

为了实现上述目的，本发明提供一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火和平整，其中，所述热轧的温度为1100-1300℃，所述热轧的终轧温度为900-1000℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3-4mm；在热轧之后且在卷取之前，将热轧后得到的中间板坯冷却至700-850℃，所述冷却的冷却速率为20-70℃/s；所述卷取的条件包括温度为700-750℃；所述冷轧的压下率为60-80%；所述退火的方式为双台阶退火，退火温度分别为500-700℃和700-800℃，退火时间分别为4-6h和15-20h；所述平整的平整延伸率为0.2-1%。

本发明还提供上述制备方法制备的冷轧钢板。

采用本发明的制备方法制备的冷轧钢板，通过严格限定制备过程中的各个步骤及其条件，能够使得成品的力学性能达到屈服强度R_eL为120-140MPa，抗拉强度Rm≥285MPa，延伸率A₈₀≥50%，r₉₀≥2.5，n₉₀≥0.27，具有优良的市场前景。同时，本发明的制备方法成本较低，工艺实施难度低，可以进行大规模推广应用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例1制备的冷轧钢板的显微组织照片。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火和平整，其中，所述热轧的温度为1100-1300℃，所述热轧的终轧温度为900-1000℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3-4mm；在热轧之后且在卷取之前，将热轧后得到的中间板坯冷却至700-850℃，所述冷却的冷却速率为20-70℃/s；所述卷取的条件包括温度为700-750℃；所述冷轧的压下率为60-80%；所述退火的方式为双台阶退火，退火温度分别为500-700℃和700-800℃，退火时间分别为4-6h和15-20h；所述平整的平整延伸率为0.2-1%。

在本发明中，所述板坯可以根据生产需要进行选择，例如所述板坯可以为连铸坯。优选情况下，所述板坯的组成成分的重量百分比为：C：≤0.006%，Si：≤0.05%，Mn：0.10-0.30%，P：≤0.020%，S：≤0.015%，Ti：0.03-0.10%，N：≤0.005%，Al：0.010-0.080%，余量为Fe和不可避免的杂质。

在本发明中，所述热轧的条件应该限定为所述热轧的温度为1100-1300℃，所述热轧的终轧温度为900-1000℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3-4mm，若热轧的条件不在上述范围内，则最终产品的屈服强度不能达到屈服强度R_eL为120-140MPa。为了进一步降低冷轧钢板的屈服强度，在本发明的一种优选情况下，所述热轧的条件包括：所述热轧的温度为1150-1200℃，终轧温度为900-940℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3.3-3.7mm。

在本发明中，发明人发现在热轧之后且在卷取之前，将热轧后得到的中间板坯快速冷却至700-850℃，所述冷却的冷却速率为20-70℃/s，可以起到冷却提前的作用，使热轧得到细小的铁素体和粗大的第二相析出，有利于制备低屈服强度的冷轧钢板。优选情况下，将热轧后得到的中间板坯冷却至750-800℃，所述冷却的冷却速率为40-50℃/s。

在一种优选实施方式中，本发明的所述冷轧钢板的制备方法还包括：在将热轧后得到的中间板坯冷却之后且在卷取之前，将冷却后得到的中间板坯进行空冷7-20s。所述空冷指的是钢卷在辊道上运行但不进行任何的外加介质（如层流水等）进行冷却。

在本发明中，所述冷轧的压下率应该限定为60-80%，若冷轧的压下率不在上述范围内，则最终产品的屈服强度不能达到屈服强度R_eL为120-140MPa。为了进一步降低冷轧钢板的屈服强度，在本发明的一种优选情况下，所述冷轧的压下率为65-75%。

在本发明中，所述退火的方式为双台阶退火，即，退火在低温进行保温一段时间，随后加热到更高的温度进行保温，温度为两个台阶，并且退火温度分别为500-700℃和700-800℃，退火时间分别为4-6h和15-20h，若退火的条件不在上述范围内，则最终产品的屈服强度不能达到屈服强度R_eL为120-140MPa。为了进一步降低冷轧钢板的屈服强度，在本发明的一种优选情况下，双台阶退火的退火温度分别为580-600℃和720-740℃，退火时间分别为4-6h和17-20h。

在本发明中，所述平整的平整延伸率应限定为0.2-1%，若平整的平整延伸率不在上述范围内，则最终产品的屈服强度不能达到屈服强度R_eL为120-140MPa。为了进一步降低冷轧钢板的屈服强度，在本发明的一种优选情况下，所述平整的平整延伸率为0.5-0.8%。

本发明还提供上述制备方法制备的冷轧钢板。

通过上述方法，严格限定制备冷轧钢板的各个步骤及其条件，使得本发明提供的冷轧钢板的屈服强度R_eL可以达到120-150MPa，优选为120-140MPa。

本发明提供的冷轧钢板的其它力学性能可以包括：抗拉强度Rm≥285MPa，延伸率A₈₀≥50%，r₉₀≥2.5，n₉₀≥0.27。

本发明提供的冷轧钢板的显微组织可以为100%的铁素体组织，铁素体晶粒度可以为7级，铁素体晶粒尺寸可以为14-16μm。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中采用的板坯为攀钢炼钢厂的连铸坯（200mm×1000mm×10000mm），其组成成分（按重量百分比）为：C：0.004%、Si：0.020%、Mn：0.19%、P：0.012%、S：0.008%、Als：0.040%，Ti：0.065%，余量为Fe及不可避免的杂质。

以下实施例中冷轧钢板的力学性能：屈服强度R_eL，抗拉强度R_m，延伸率A₈₀的测试方法为GBT228-2002金属材料室温拉伸试验方法；r₉₀的测试方法为GBT5027-2007金属材料薄板和薄带塑性应变比（r值）的测定，其中，塑性应变比r指的是在单轴拉伸应力作用下试样宽度方向真实塑性应变和厚度方向真实塑性应变的比；n₉₀的测试方法为GBT5028-2008金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)试验方法，其中，应变硬化指数n指的是在单轴拉伸力作用下，真实应力与真实应变数学方程式（σ=k·εⁿ）中的真实应变指数。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的冷轧钢板的制备方法。

将板坯在1195℃下热轧成3.5mm厚的中间板坯，热轧的终轧温度为904℃；随后以45℃/s的冷速冷却到770℃，然后空冷运行12s；再进入卷取机卷取成卷，卷取温度为723℃；然后冷却至室温（25℃）后用盐酸酸洗，在冷连轧机上以75%的压下率轧成1.0mm的冷轧板；然后在罩式退火炉中退火，采用双台阶退火工艺，第一台阶温度为590℃，时间为4.5h，第二台阶的控制温度为728℃，时间为19h，卷心温度为620℃（卷心温度指钢卷在炉内退火钢卷的中心部分的温度）；然后进行平整，平整延伸率为0.7%。最终制得的冷轧钢板的力学性能为屈服强度R_eL为125MPa，抗拉强度R_m为295MPa，延伸率A₈₀为56.0%，r₉₀为3.1，n₉₀为0.29。本实施例制备的冷轧钢板的显微组织照片见图1。其显微组织为100%的铁素体组织，铁素体晶粒度7.0级，铁素体晶粒尺寸15μm左右。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的冷轧钢板的制备方法。

将板坯在1150℃下热轧成3.7mm厚的中间板坯，热轧的终轧温度为940℃；随后以50℃/s的冷速冷却到800℃，然后空冷运行20s；再进入卷取机卷取成卷，卷取温度为750℃；然后冷却至室温（25℃）后用盐酸酸洗，在冷连轧机上以65%的压下率轧成1.0mm的冷轧板；然后在罩式退火炉中退火，采用双台阶退火工艺，第一台阶温度为600℃，时间为6h，第二台阶的控制温度为740℃，时间为17h，卷心温度为620℃；然后进行平整，平整延伸率为0.5%。最终制得的冷轧钢板的力学性能为屈服强度R_eL为126MPa，抗拉强度R_m为293MPa，延伸率A₈₀为57.0%，r₉₀为3.3，n₉₀为0.30。本实施例制备的冷轧钢板的显微组织为100%的铁素体组织，铁素体晶粒度7.0级，铁素体晶粒尺寸15μm左右。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的冷轧钢板的制备方法。

将板坯在1300℃下热轧成4mm厚的中间板坯，热轧的终轧温度为1000℃；随后以70℃/s的冷速冷却到700℃，然后空冷运行7s；再进入卷取机卷取成卷，卷取温度为700℃；然后冷却至室温（25℃）后用盐酸酸洗，在冷连轧机上以80%的压下率轧成1.0mm的冷轧板；然后在罩式退火炉中退火，采用双台阶退火工艺，第一台阶温度为700℃，时间为5h，第二台阶的控制温度为800℃，时间为15h，卷心温度为620℃（卷心温度指钢卷在炉内退火钢卷的中心部分的温度）；然后进行平整，平整延伸率为0.2%。最终制得的冷轧钢板的力学性能为屈服强度R_eL为125MPa，抗拉强度R_m为295MPa，延伸率A₈₀为56.0%，r₉₀为3.1，n₉₀为0.29。本实施例制备的冷轧钢板的显微组织为100%的铁素体组织，铁素体晶粒度7.0级，铁素体晶粒尺寸15μm左右。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的冷轧钢板的制备方法。

按照实施例1的方法来制备冷轧钢板，不同的是，经过热轧之后的中间板坯以20℃/s的冷速冷却到770℃。最终制得的冷轧钢板的力学性能为屈服强度R_eL为137MPa，抗拉强度R_m为285MPa，延伸率A₈₀为54.0%，r₉₀为2.9，n₉₀为0.27。其显微组织为100%的铁素体组织，铁素体晶粒度7.0级，铁素体晶粒尺寸17um左右。

实施例5

本实施例用于说明本发明提供的冷轧钢板的制备方法。

按照实施例1的方法来制备冷轧钢板，不同的是，不包括将冷却后的中间板坯进行空冷运行12s。最终制得的冷轧钢板的力学性能为屈服强度R_eL为130MPa，抗拉强度R_m为290MPa，延伸率A₈₀为55.0%，r₉₀为2.9，n₉₀为0.28。其显微组织为100%的铁素体组织，铁素体晶粒度7.0级，铁素体晶粒尺寸16um左右。

对比例1

本实施例用于说明本发明提供的冷轧钢板的制备方法。

按照实施例1的方法来制备冷轧钢板，不同的是，经过热轧之后的中间板坯以15℃/s的冷速冷却到770℃，并且不包括将冷却后的中间板坯进行空冷运行12s。最终制得的冷轧钢板的力学性能为屈服强度R_eL为168MPa，抗拉强度R_m为300MPa，延伸率A₈₀为41.0%，r₉₀为2.2，n₉₀为0.23。其显微组织为100%的铁素体组织，铁素体晶粒度8.0级，铁素体晶粒尺寸13.5um左右。

对比例2

实施例用于说明本发明提供的冷轧钢板的制备方法。

按照实施例1的方法来制备冷轧钢板，不同的是，采用双台阶退火工艺的条件为：第一台阶温度为480℃，时间为3h，第二台阶的控制温度为630℃，时间为21h，卷心温度为620℃。最终制得的冷轧钢板的力学性能为屈服强度R_eL为160MPa，抗拉强度R_m为295MPa，延伸率A₈₀为43.0%，r₉₀为2.4，n₉₀为0.25。其显微组织为100%的铁素体组织，铁素体晶粒度8.0级，铁素体晶粒尺寸14um左右。

表1

实施例编号	R_eL（MPa）	R_m（MPa）	A₈₀（%）	r₉₀	n₉₀
						实施例1	125	295	56.0	3.1	0.29
实施例2	126	293	57.0	3.3	0.30
						实施例3	128	291	56.0	3.0	0.28
实施例4	137	285	54.0	2.9	0.27
						实施例5	130	290	55.0	2.9	0.28
对比例1	168	280	41.0	2.2	0.23
						对比例2	160	281	43.0	2.4	0.25

由表1的结果可以看出，采用本发明的制备方法制备的冷轧钢板，其成品力学性能达到屈服强度R_eL为120-140MPa，抗拉强度Rm≥285MPa，延伸率A₈₀≥50%，r₉₀≥2.5，n₉₀≥0.27，屈服强度R_eL远低于对比例中制备的冷轧钢板，并且其他性能均明显优于对比例中制备的冷轧钢板，因此，具有优良的市场前景。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火和平整，其特征在于，

所述热轧的温度为1100-1300℃，所述热轧的终轧温度为900-1000℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3-4mm；

在热轧之后且在卷取之前，将热轧后得到的中间板坯冷却至700-850℃，所述冷却的冷却速率为20-70℃/s；

所述卷取的条件包括温度为700-750℃；

所述冷轧的压下率为60-80％；

所述退火的方式为双台阶退火，退火温度分别为500-700℃和700-800℃，退火时间分别为4-6h和15-20h；

所述平整的平整延伸率为0.2-1％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述热轧的温度为1150-1200℃，所述热轧的终轧温度为900-940℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3.3-3.7mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，将热轧后得到的中间板坯冷却至750-800℃，所述冷却的冷却速率为40-50℃/s。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其中，所述方法还包括：在将热轧后得到的中间板坯冷却之后且在卷取之前，将冷却后得到的中间板坯进行空冷7-20s。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述冷轧的压下率为65-75％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，双台阶退火的退火温度分别为580-600℃和720-740℃，退火时间分别为4-6h和17-20h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述平整的平整延伸率为0.5-0.8％。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制备的冷轧钢板。

9.根据权利要求8所述的冷轧钢板，其特征在于，该冷轧钢板的屈服强度R_eL为120-150MPa；所述冷轧钢板的R_m≥285MPa，A₈₀≥50％，r₉₀≥2.5，n₉₀≥0.27。

10.根据权利要求9所述的冷轧钢板，其特征在于，该冷轧钢板的屈服强度R_eL为120-140MPa。

11.根据权利要求8-10中任意一项所述的冷轧钢板，其中，所述冷轧钢板的显微组织为100％的铁素体组织，铁素体晶粒度为7级，铁素体晶粒尺寸为14-16μm。