CN104164619B - 一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于C-Mn钢板制造领域，特别涉及一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法。本发明的技术方案首先按质量百分比C？0.002~0.010%，Si？0.01~0.2%，Mn？0.05~0.15%，S？0.002~0.02%，P？0.005~0.02%，sol-Al？0.002~0.02%，余量为Fe冶炼低碳钢钢水，钢水经中间包流入形成熔池，控制熔池上表面的钢水的过热度为5~90℃，经过结晶辊后凝固并导出，形成低碳钢薄带，以10~80℃/s的冷却速率将低碳钢薄带冷却至900~1200℃进行热轧得到热轧薄带，再冷却至500~780℃进行卷取，进行开卷、酸洗以去除氧化铁皮，得到无屈服平台的低碳钢钢板。本发明降低了生产成本、能耗及污染物排放，本发明方法生产的低碳钢钢板经过6个月以上的自然时效后在室温条件下拉伸仍然没有出现屈服平台。

Description

一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法

技术领域

本发明属于C-Mn钢板制造领域，特别涉及一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法。

背景技术

C-Mn钢是一种用量最大、使用最广的钢铁材料。低碳钢是一类碳含量低于0.25%的C-Mn钢。它包括大部分普通结构钢和一部分优质结构钢，大多不经热处理用于工程结构件。低碳钢的强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好，可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形，被广泛用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体、农机具、汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品。具有高附加值的冲压用低碳钢薄板是低碳钢产品中的精品，广泛用于交通工具、家用电器、机匣、农业机械、门业、制桶等制造业以及用作镀锌板、镀锡板的基板和薄壁焊管的原料等，是钢铁工业的一种非常重要的产品。低碳钢板的现有生产工艺流程为：钢水冶炼→厚板坯（或薄板坯）连铸→粗轧→热连轧→层流水冷却→卷取→酸洗→冷轧→退火→平整。现有生产工艺流程存在生产流程长、制造工序多、能耗大、环境负荷大等问题。

低碳钢板对强度要求不高，尤其是屈服强度要低，但必须具有较好的塑性和冲压成形性，而且，要求成形后的零件具有光滑的表面。低碳钢板在出厂后，一般不可能立即进行冲压成形。这样，低碳钢板在存放和运输过程中，一般会发生时效，使其屈服点延伸增大，产生屈服平台。具有屈服平台的低碳钢板进行冲压时，在冲压件的表面会形成所谓的“滑移带”，即吕德斯带，导致冲压件的表面质量下降。同时，时效也会使屈服极限升高，杯突值下降等。时效是碳或氮原子向位错中扩散而形成“柯氏气团”引起的现象。

发明内容

针对现有低碳钢钢板因发生时效而出现屈服平台后导致冲压件表面形成吕德斯带缺陷的问题，本发明提供一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法，目的是解决低碳钢钢板现有生产流程工艺复杂、制造工序多、能耗大、环境负荷大、成本高等问题，同时解决现有低碳钢钢板因发生时效而出现屈服平台的问题。

实现本发明目的的技术方案，按照以下步骤进行：

（1）按质量百分比为：C0.002~0.010%，Si0.01~0.2%，Mn0.05~0.15%，S0.002~0.02%，P0.005~0.02%，sol-Al（酸溶铝）0.002~0.02%，余量为Fe冶炼低碳钢钢水；

（2）钢水经中间包流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成熔池，控制熔池上表面的钢水的过热度为5~90℃，钢水经过结晶辊后凝固并导出，形成1.0~5.0mm厚的低碳钢薄带；

（3）以10~80℃/s的冷却速率将低碳钢薄带冷却至900~1200℃进行热轧，控制热轧压下率为0.5~10%，得到热轧薄带；

（4）以5~40℃/s的冷却速率将热轧薄带冷却至500~780℃，然后进行卷取，得到100~2000mm宽的低碳钢钢板卷，对低碳钢钢板卷进行开卷、酸洗以去除氧化铁皮，得到最终的无屈服平台的低碳钢钢板。

在本发明中，为了保证双辊薄带连铸的正常进行，熔池上表面的钢水的过热度应控制在5~90℃；为了不影响薄带的板形，薄带出结晶辊后的冷却速率应控制在10~80℃/s；为了保证钢板微观组织的均匀性，热轧温度应为900~1200℃；为了保证热轧板的板形，热轧压下率应不超过10%；为了保证钢板的力学性能，热轧板的冷却速率应为5~40℃/s，卷取温度应控制在500~780℃；为了去除表面氧化铁皮，对板卷进行酸洗处理。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

与现有技术相比，本发明的技术方案省去了低碳钢钢板生产流程的厚板坯连铸、粗轧、热连轧、冷连轧等工序，显著降低了生产成本、能耗及污染物排放，是一种短流程制造工艺，采用本发明方法生产的低碳钢钢板经过6个月以上的自然时效后在室温条件下拉伸仍然没有出现屈服平台，显著改善了低碳钢冲压件等制品的表面质量，消除吕德斯带缺陷。

附图说明

图1是本发明的无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法过程示意图；

其中：1：钢包；2：中间包；3：双辊薄带连铸机；4：熔池；5：低碳钢薄带；6：冷却系统；7：热轧机；8：热轧薄带；9：卷取机；10：低碳钢钢板卷；

图2是本发明的低碳钢板的典型室温拉伸曲线。

具体实施方式

本发明的工艺过程如图1所示。

实施例1

实施例中低碳钢的化学成分见表1。

本实施例按照以下步骤进行：

（1）按照表1所示的成分冶炼低碳钢钢水；

（2）钢水经中间包2流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成熔池4，控制熔池4上表面的钢水的过热度为5℃，钢水经过结晶辊后凝固并导出，形成1.0mm厚的低碳钢薄带5；

（3）经冷却系统6以10℃/s的冷却速率将低碳钢薄带冷却至1200℃，采用热轧机7进行热轧，控制热轧压下率为0.5%，得到热轧薄带8；

（4）再经冷却系统6以5℃/s的冷却速率将热轧薄带冷却至780℃，然后由卷取机9进行卷取，得到100mm宽的低碳钢钢板卷10，对低碳钢钢板卷进行开卷、酸洗以去除氧化铁皮，得到最终的无屈服平台的低碳钢钢板。

对得到的低碳钢钢板在空气中静置6个月后在室温条件下进行拉伸检测，其拉伸曲线如图2所示，从图中可以看出未出现屈服平台。

表1化学成分(wt.%)

实施例2

实施例中低碳钢的化学成分见表2。

本实施例按照以下步骤进行：

（1）按照表2所示的成分冶炼低碳钢钢水；

（2）钢水经中间包2流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成熔池4，控制熔池4上表面的钢水的过热度为40℃，钢水经过结晶辊后凝固并导出，形成3.0mm厚的低碳钢薄带5；

（3）经冷却系统6以35℃/s的冷却速率将低碳钢薄带冷却至1000℃，采用热轧机7进行热轧，控制热轧压下率为3.0%，得到热轧薄带8；

（4）再经冷却系统6以25℃/s的冷却速率将热轧薄带冷却至650℃，然后由卷取机9进行卷取，得到1000mm宽的低碳钢钢板卷10，对低碳钢钢板卷进行开卷、酸洗以去除氧化铁皮，得到最终的无屈服平台的低碳钢钢板。

对得到的低碳钢钢板在空气中静置6个月后在室温条件下进行拉伸检测，未出现屈服平台。

表2化学成分(wt.%)

C	Si	Mn	P	S	sol-Al	Fe和杂质
							0.004	0.10	0.10	0.005	0.002	0.002	余量

实施例3

实施例中低碳钢的化学成分见表3。

本实施例按照以下步骤进行：

（1）按照表3所示的成分冶炼低碳钢钢水；

（2）钢水经中间包2流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成熔池4，控制熔池4上表面的钢水的过热度为90℃，钢水经过结晶辊后凝固并导出，形成5.0mm厚的低碳钢薄带5；

（3）经冷却系统6以90℃/s的冷却速率将低碳钢薄带冷却至900℃，采用热轧机7进行热轧，控制热轧压下率为10%，得到热轧薄带8；

（4）再经冷却系统6以40℃/s的冷却速率将热轧薄带冷却至500℃，然后由卷取机9进行卷取，得到2000mm宽的低碳钢钢板卷10，对低碳钢钢板卷进行开卷、酸洗以去除氧化铁皮，得到最终的无屈服平台的低碳钢钢板。

对得到的低碳钢钢板在空气中静置6个月后在室温条件下进行拉伸检测，未出现屈服平台。

表3化学成分(wt.%)

Claims (3)

1.一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）按质量百分比为：C0.002~0.010%，Si0.01~0.2%，Mn0.05~0.15%，S0.002~0.02%，P0.005~0.02%，sol-Al0.002~0.02%，余量为Fe冶炼低碳钢钢水；

（2）钢水经中间包流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成熔池，控制熔池上表面的钢水的过热度为5~90℃，钢水经过结晶辊后凝固并导出，形成低碳钢薄带；

（3）以10~80℃/s的冷却速率将低碳钢薄带冷却至900~1200℃进行热轧，控制热轧压下率为0.5~10%，得到热轧薄带；

（4）以5~40℃/s的冷却速率将热轧薄带冷却至500~780℃，然后进行卷取，得到低碳钢钢板卷，对低碳钢钢板卷进行开卷、酸洗以去除氧化铁皮，得到最终的无屈服平台的低碳钢钢板，对得到的低碳钢钢板在空气中静置6个月后在室温条件下进行拉伸检测，未出现屈服平台。

2.根据权利要求1所述的一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法，其特征在于所述的低碳钢薄带厚度为1.0~5.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法，其特征在于所述的低碳钢钢板卷宽度为100~2000mm。