CN104060070A

CN104060070A - 一种冷轧钢板及其制备方法

Info

Publication number: CN104060070A
Application number: CN201310378869.5A
Authority: CN
Inventors: 王敏莉; 郑之旺; 张�林; 梁英; 刘勇; 王平利; 张功庭
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: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2033-08-27
Also published as: CN104060070B

Abstract

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、光整和拉矫，所述热轧的温度为1100-1300℃，所述热轧的终轧温度为880-1000℃，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8-25℃/s；所述冷轧的压下率为70-90%；在所述退火的过程中，冷轧后得到的中间板坯依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段。通过该方法得到的冷轧钢板在使用过程中不出现冲压橘皮开裂的问题，且力学性能优异。

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

近年来，随着国内热镀锌钢板市场竞争的加剧，为了更好地适应市场变化，提高产品竞争力，许多企业将建材用连续热镀锌机组改造为镀锌和连退两用机组。为了满足冷轧板的生产需求，改造的方法一般为在镀锌机组的退火炉的后面开口，增加与镀锌槽平行运行的过时效段和二次冷却段。但是目前使用改造后的连退机组进行退火的工艺生产的钢板，在使用过程中存在冲压橘皮开裂的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的冷轧钢板的制备方法及其制备得到的冷轧钢板，通过该方法得到的冷轧钢板在使用过程中不出现冲压橘皮开裂的问题，且力学性能优异。

本发明的发明人通过深入的研究发现：针对Ti-IF钢，通过控制热轧、冷轧、退火工序，特别是在退火过程中对加热段和均热段的温度进行控制，细化并稳定热轧态和冷轧退火态铁素体晶体尺寸，可得到成品力学性能好的冷轧钢板，且该冷轧钢板在使用过程中不出现冲压橘皮开裂的问题（冲压橘皮指钢板冲压后表面晶粒按大致呈鱼鳞状分布，粗糙不平，与橘皮状相似，是钢板微开裂的表现），从而完成了本发明。

即，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、光整和拉矫，其中，所述热轧的温度为1100-1300℃，所述热轧的终轧温度为880-1000℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3.5-4.5mm；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8-25℃/s；所述冷轧的压下率为70-90%；所述退火的方式为连续退火，在所述退火的过程中，冷轧后得到的中间板坯依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段、所述均热段、所述一次冷却段、所述过时效段和所述二次冷却段内的终点温度分别为755-775℃、840-860℃、225-245℃、250-270℃、100℃以下，停留时间分别为20-60s、20-60s、20-50s、240-480s、50-100s。

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，其成品力学性能达到屈服强度R_eL≥155MPa，抗拉强度R_m≥280MPa，塑性应变比r₉₀≥2.7，加工硬化指数n₉₀≥0.27，具有优良的市场前景。

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。

图2为本发明对比例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、光整和拉矫，其中，所述热轧的温度为1100-1300℃，所述热轧的终轧温度为880-1000℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3.5-4.5mm；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8-25℃/s；所述冷轧的压下率为70-90%；所述退火的方式为连续退火，在所述退火的过程中，冷轧后得到的中间板坯依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段、所述均热段、所述一次冷却段、所述过时效段和所述二次冷却段内的终点温度分别为755-775℃、840-860℃、225-245℃、250-270℃、100℃以下，停留时间分别为20-60s、20-60s、20-50s、240-480s、50-100s。

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：0.002-0.006%，Si：≤0.05%，Mn：0.1-0.3%，P：≤0.015%，S：≤0.015%，Al：0.02-0.08%，Ti：0.03-0.08%，Fe：99.45-99.82%，余量为不可避免的杂质。更优选，所述板坯的组成成分的重量百分比为：C：0.002-0.003%，Si：≤0.05%，Mn：0.15-0.18%，P：≤0.01%，S：≤0.015%，Al：0.038-0.05%，Ti：0.058-0.062%，Fe：99.45-99.82%，余量为不可避免的杂质。所述板坯的组成成分在上述范围内时，得到的冷轧钢板在使用过程中不出现冲压橘皮开裂的问题，且力学性能优异。

所述连铸坯可以采用本领域的公知的方法进行制备，例如可以通过高炉炼铁、铁水预处理、转炉冶炼、钢包内脱氧、合金化炉后精炼、LF电加热、RH真空处理以及板坯连铸后获得所述连铸坯。其具体制备的条件为本领域所公知。

根据本发明，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3.5-4mm。

根据本发明，优选情况下，将热轧后得到的中间板坯冷却至760-810℃，所述冷却的冷却速率为10-20℃/s。

根据本发明，优选情况下，所述冷却通过层流水进行。

根据本发明，优选情况下，所述卷取的温度为750-780℃。

根据本发明，优选情况下，所述冷轧的压下率为75-85%。

根据本发明，优选情况下，所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段、所述均热段、所述一次冷却段、所述过时效段和所述二次冷却段内的终点温度分别为760-775℃、843-856℃、230-240℃、255-265℃、75-95℃，停留时间分别为30-50s、30-45s、30-45s、265-465s、60-90s。

在此，所述加热段的终点温度是指所述冷轧后得到的中间板坯经过所述加热段进入所述均热段时的温度；所述均热段的终点温度是指所述冷轧后得到的中间板坯经过所述均热段进入所述一次冷却段时的温度；所述一次冷却段的终点温度是指所述冷轧后得到的中间板坯经过所述一次冷却段进入所述过时效段时的温度；所述过时效段的终点温度是指所述冷轧后得到的中间板坯经过所述过时效段进入所述二次冷却段时的温度；所述二次冷却段的终点温度是指所述冷轧后得到的中间板坯经过二次冷却段进入下一步处理时的温度。

根据本发明，所述加热段的加热方式可以本领域所公知的各种加热方法，针对本发明，优选采用火焰燃烧（无氧加热）的加热方法。

根据本发明，所述均热段的加热方式可以本领域所公知的各种加热方法，例如可以采用用电加热辐射管的加热方法。

根据本发明，所述一次冷却段的冷却方式可以为本领域所公知的各种冷却方法，例如可以用流动的冷却气体，如用风机喷气冷却。所用冷却气体可以为本领域常用于喷气冷却的气体，例如，氮气和氢气的混合气体，其中氢气的体积百分比为2～8%。

根据本发明，所述二次冷却段的冷却方式可以为本领域所公知的各种冷却方法，例如上述喷气冷却。

根据本发明，所述控制过时效段的温度的方法可以为常规的控温方法，只要所述过时效段使得板坯的温度为250-270℃的范围内即可。例如所述控制过时效段的温度的方法为用电加热辐射管对过时效段进行加热。

根据本发明，优选情况下，所述光整的延伸率为0.2%～0.9%；更优选为0.5%～0.55%。

根据本发明，优选情况下，所述拉矫的延伸率为0.1%～0.5%；更优选为0.2%～0.22%。

根据本发明，通过使所述光整的延伸率和所述拉矫的延伸率在上述范围内，能够具有保证钢板表面质量和板形良好的效果。

本发明还提供上述制备方法制备的冷轧钢板。

本发明提供的冷轧钢板的屈服强度R_eL≥155MPa；优选为155-175MPa。

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R_m≥280MPa，优选为280-285MPa；断后伸长率A₈₀≥44.5%，优选为44.5%～45.5%；塑性应变比r₉₀≥2.7，优选为2.7-2.9；加工硬化指数n₉₀≥0.27，优选为0.27-0.28。

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8.5级，铁素体晶粒尺寸可以为18.0-21.2μm。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中冷轧钢板的力学性能的测定方法为：屈服强度R_eL、抗拉强度R_m、断后伸长率A₈₀的测试方法按照GBT228-2002金属材料室温拉伸试验方法进行；塑性应变比r₉₀的测试方法按照GBT5027-2007金属材料薄板和薄带塑性应变比（r值）的测定方法进行；加工硬化指数n₉₀的测试方法按照GBT5028-2008金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)试验方法进行。

以下实施例中所使用的连续退火机组依次包括加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段。所述加热段通过煤气直火进行加热，所述均热段通过电加热辐射管进行加热；所述一次冷却段通过喷气进行冷却；所述过时效段通过用电加热辐射管进行控温；所述二次冷却段通过喷气进行冷却。

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。

在转炉冶炼、经LF炉Ca处理，RH脱碳获得本发明的板坯，其组成成分（按重量百分比）含有C：0.002%、Si：0.01%、Mn：0.16%、P：0.0091%、S：0.011%、Al：0.038%，Ti：0.058%，Fe：99.71%，余量为不可避免的杂质。将板坯在1200℃下热轧成3.5mm厚的中间板坯，热轧的终轧温度为900℃；随后以10℃/s的冷速冷却到765℃，然后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77%的压下率轧成0.8mm的冷轧板；然后在连续退火机组上退火，其中，在退火的过程中，机组速度为45m/min，冷轧后得到的冷轧板依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，且所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段、所述均热段、所述一次冷却段、所述过时效段和所述二次冷却段内的终点温度分别为769℃、856℃、239℃、265℃、92℃，停留时间分别为35s、40s、38s、278s、68s；然后冷却至室温（25℃）后进行光整和拉矫，延伸率分别为0.5%和0.2%。最终制得冷轧钢板，其成品力学性能为屈服强度为174MPa，抗拉强度为285MPa，断后延伸率为45.5%，塑性应变比为2.9，加工硬化指数为0.28。其显微组织为铁素体组织，铁素体组织含量为100%，铁素体晶粒度8.5级，铁素体晶粒尺寸19.5μm左右（其显微组织照片见图1）。另外，在使用该冷轧钢板过程中，未出现冲压橘皮开裂的问题。

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。

在转炉冶炼、经LF炉Ca处理，RH脱碳获得本发明的板坯，其组成成分（按重量百分比）含有C：0.003%、Si：0.02%、Mn：0.16%、P：0.006%、S：0.012%、Al：0.05%，Ti：0.06%，Fe：99.69%余量为不可避免的杂质。将板坯在1150℃下热轧成3.5mm厚的中间板坯，热轧的终轧温度为910℃；随后以13℃/s的冷速冷却到795℃，然后进入卷取机卷取成卷，卷取温度为780℃；然后冷却至室温（25℃）后用盐酸酸洗，在冷连轧机上以82%的压下率轧成0.6mm的冷轧板；然后在连续退火机组上退火，其中，在退火的过程中，机组速度为43m/min，冷轧后得到的冷轧板依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，且所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段、所述均热段、所述一次冷却段、所述过时效段和所述二次冷却段内的终点温度分别为775℃、849℃、231℃、257℃、75℃，停留时间分别为40s、38s、42s、350s、85s；然后冷却至室温（25℃）后进行光整和拉矫，延伸率分别为0.55%和0.2%。最终制得冷轧钢板，其成品力学性能为屈服强度为158MPa，抗拉强度为282MPa，断后延伸率为45.5%，塑性应变比为2.8，加工硬化指数为0.28。其显微组织为铁素体组织，铁素体组织含量为100%，铁素体晶粒度8.5级，铁素体晶粒尺寸21.0μm左右。另外，在使用该冷轧钢板过程中，未出现冲压橘皮开裂的问题。

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。

在转炉冶炼、经LF炉Ca处理，RH脱碳获得本发明的板坯，其组成成分（按重量百分比）含有C：0.003%、Si：0.02%、Mn：0.17%、P：0.008%、S：0.012%、Al：0.042%，Ti：0.062%，Fe：99.68%余量为不可避免的杂质。将板坯在1200℃下热轧成4mm厚的中间板坯，热轧的终轧温度为935℃；随后以20℃/s的冷速冷却到785℃，然后进入卷取机卷取成卷，卷取温度为768℃；然后冷却至室温（25℃）后用盐酸酸洗，在冷连轧机上以85%的压下率轧成0.6mm的冷轧板；然后在连续退火机组上退火，其中，在退火的过程中，机组速度为50m/min，冷轧后得到的冷轧板依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，且所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段、所述均热段、所述一次冷却段、所述过时效段和所述二次冷却段内的终点温度分别为761℃、843℃、230℃、260℃、78℃，停留时间分别为45s、35s、34s、450s、63s；然后冷却至室温（25℃）后进行光整和拉矫，延伸率分别为0.52%和0.22%。最终制得冷轧钢板，其成品力学性能为屈服强度为160MPa，抗拉强度为283MPa，断后延伸率为45%，塑性应变比为2.8，加工硬化指数为0.27。其显微组织为铁素体组织，铁素体组织含量为100%，铁素体晶粒度8.5级，铁素体晶粒尺寸18.5μm左右。另外，在使用该冷轧钢板过程中，未出现冲压橘皮开裂的问题。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的冷轧钢板的制造方法。

按照实施例1的方法制造冷轧钢板，不同的是，板坯的组成成分（按重量百分比）含有C：0.002%、Si：0.01%、Mn：0.16%、P：0.0091%、S：0.011%、Al：0.038%，Ti：0.078%，Fe：99.69%余量为不可避免的杂质。得到的冷轧钢板成品力学性能为屈服强度为155MPa，抗拉强度为280MPa，断后延伸率为45.5%，塑性应变比为2.7，加工硬化指数为0.27。其显微组织为铁素体组织，铁素体组织含量为100%，铁素体晶粒度8.5级，铁素体晶粒尺寸18.2μm左右。另外，在使用该冷轧钢板过程中，未出现冲压橘皮开裂的问题。

对比例1

按照实施例1的方法制造冷轧钢板，不同的是，所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段和所述均热段内的终点温度分别为782℃、862℃。得到的冷轧钢板成品力学性能为屈服强度为146MPa，抗拉强度为260MPa，断后延伸率为48%，塑性应变比为2.6，加工硬化指数为0.23。其显微组织为铁素体组织，铁素体组织含量为100%，铁素体晶粒度3.5级，铁素体晶粒尺寸121.6μm左右（其显微组织照片见图2）。另外，在使用该冷轧钢板过程中，出现冲压橘皮开裂的问题。

对比例2

按照实施例1的方法制造冷轧钢板，不同的是，所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段和所述均热段内的终点温度分别为752℃、835℃。得到的冷轧钢板成品力学性能为屈服强度为155MPa，抗拉强度为265MPa，断后延伸率为46.5%，塑性应变比为2.4，加工硬化指数为0.22。其显微组织为铁素体组织，铁素体组织含量为100%，铁素体晶粒度5.2级，铁素体晶粒尺寸108.2μm左右。另外，在使用该冷轧钢板过程中，出现冲压橘皮开裂的问题。

根据实施例可知，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155-174MPa，抗拉强度R_m为280-285MPa，断后伸长率A₈₀≥44.5%，塑性应变比r₉₀≥2.7，加工硬化指数n₉₀≥0.27，且在使用该冷轧钢板过程中，不出现冲压橘皮开裂的问题。而对比例1和对比例2得到的冷轧钢板其成品力学性能要显著低于采用本发明的制备方法制备的冷轧钢板，且在使用该冷轧钢板过程中，容易出现冲压橘皮开裂的问题。

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。

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、光整和拉矫，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880-1000℃，所述热轧后得到的中间板坯厚度为3.5-4.5mm；

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8-25℃/s；

所述冷轧的压下率为70-90%；

所述退火的方式为连续退火，在所述退火的过程中，冷轧后得到的中间板坯依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段、所述均热段、所述一次冷却段、所述过时效段和所述二次冷却段内的终点温度分别为755-775℃、840-860℃、225-245℃、250-270℃、100℃以下，停留时间分别为20-60s、20-60s、20-50s、240-480s、50-100s。

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3.5-4mm。

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760-810℃，所述冷却的冷却速率为10-20℃/s。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述光整的延伸率为0.2%～0.9%；所述拉矫的延伸率为0.1%～0.5%。

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75-85%。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述冷轧后得到的中间板坯在所述加热段、所述均热段、所述一次冷却段、所述过时效段和所述二次冷却段内的终点温度分别为760-775℃、843-856℃、230-240℃、255-265℃、75-95℃，停留时间分别为20-60s、20-60s、20-50s、240-480s、50-100s。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述板坯的组成成分的重量百分比为：C：0.002-0.006%，Si：≤0.05%，Mn：0.1-0.3%，P：≤0.015%，S：≤0.015%，Al：0.02-0.08%，Ti：0.03-0.08%，Fe：99.45-99.82%，余量为不可避免的杂质。

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，其中，所述冷轧钢板的屈服强度R_eL≥155MPa，抗拉强度R_m≥280MPa，塑性应变比r₉₀≥2.7，加工硬化指数n₉₀≥0.27。

10.根据权利要求8或9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8.5级，铁素体晶粒尺寸为18.0-21.2μm。