CN104233064A

CN104233064A - 一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢及其生产方法

Info

Publication number: CN104233064A
Application number: CN201410371937.XA
Authority: CN
Inventors: 郑跃强; 赵小龙; 王瑾; 罗晓阳; 张梁; 崔虎; 李积鹏; 邹明; 马明胜; 唐兴昌
Original assignee: Gansu Jiu Steel Group Hongxing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Gansu Jiu Steel Group Hongxing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: CN104233064B

Abstract

本发明公开了一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢，其化学成份重量百分比[C]:≤0.004Wt%；[Si]:≤0.03Wt%；[Mn]:0.50～0.60Wt%；[P]:0.050～0.065Wt%；[S]:≤0.01Wt%；[Als]:0.030～0.050Wt%；[Ti]:0.01～0.10Wt%；其余为铁和不可避免的微量元素。工艺流程为：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→RH钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库。本发明按照LF-RH工艺，明显有别于其它常规生产方法，生产周期短、生产成本低、质量稳定性的工艺优点。

Description

一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢及其生产方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，涉及适合汽车产业用的170MPa级冷轧加磷IF（无间隙原子钢）高强度板带生产技术，采用CSP薄板坯连铸连轧生产线和罩式炉工艺。

背景技术

IF钢即为无间隙原子钢，是在超低碳钢中，加入钛（Ti）、铌（Nb）等强碳氮化合物形成元素，将钢中的碳、氮等间隙原子完全固定为碳氮化合物，从而得到无间隙原子的洁净铁素体钢，由于其具有优异的深冲性能，在汽车行业得到广泛应用。170级冷轧加磷IF高强钢是在IF钢中，添加一定量的磷元素，利用磷的固溶强化来提高强度，同时保持了较高的塑性。

目前170MPa级冷轧加磷IF高强钢生产方法一般为：高炉铁水→转炉炼钢→RH炉精炼处理→常规连铸→常规热轧→酸洗冷连轧→连续退火→商品。该方法适用于常规热连轧机组与连续退火炉机组。

本发明对汽车用170MPa级冷轧加磷IF高强钢的使用要求、性能特点、生产技术进行研究，通过钢种成分设计，生产工艺过程控制，首次形成了CSP薄板坯连铸连轧生产线和罩氏退火炉为核心工艺的冶炼、热轧、冷轧、退火的工艺生产方案和核心生产技术。

发明内容

本发明提出新的一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢及其生产方法。

采用如下技术方案：一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢，其化学成份重量百分比0＜C≤0.004Wt%；0＜Si≤0.03Wt%；Mn:0.50～0.60Wt%；P:0.050～0.065Wt%；0＜S≤0.010Wt%；Als:0.030～0.050Wt%；Ti:0.01～0.10Wt%；其余为铁和不可避免的微量元素。

生产方法为：工艺路线为：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→RH钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库；

所述转炉钢水冶炼中：出钢C控制在0.060%～0.080%，出完钢后达到0.045%～0.060%；出钢温度控制在1670～1700℃；转炉出钢过程不加脱氧剂及合金；

所述LF钢水精炼处理中：钢水在LF炉进行铝脱氧和钙处理工艺；根据RH生产节奏，控制好出站温度、时间，保证RH到站温度≥1640℃；

所述RH钢水精炼处理中：钢水在RH炉真空脱气和成份调整，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁进行调整成分，加入结束后进行真空脱气循环，废气中CO、CO₂体积含量≤8％方可添加铝进行脱氧合金化，加铝真空脱气循环时间≥3min后加入钛铁，进行钛合金化；

所述的CSP薄板坯连铸连轧中：采用2流立弯形CSP薄板坯连铸，要求钢包下渣检测控制，连浇中包温度为1550～1570℃，中包使用无碳覆盖剂，使用超低碳钢保护渣，铸坯拉速为4～4.7m/min，控制铸坯加热温度为1140±20℃，保证铸坯在炉内保温时间内，使微合金化元素固溶并控制奥氏体晶粒度；采用六机架TMCP热连轧机，终轧温度控制在920±20℃，卷取温度720±20℃；

所述的酸洗冷连轧中：冷轧相对压下率≥50%；

所述的罩式炉退火中：全氢罩氏退火炉退火，退火温度为700～740℃，加热速率≤60℃/h，保温时间≥7h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度＜100℃；

所述的平整中：延伸率为0.5～0.7%。

本发明的有益效果：

1、本发明采用超低碳、Ti微合金化、P和Mn固溶强化的成份设计思路，通过合理的合金成分设计、热轧、冷轧和退火工艺，获得化学成分和机械性能稳定，具有高强度，良好的塑韧性和成型性，满足汽车用170MPa级冷轧加磷IF高强钢的要求。2、本发明采用CSP薄板坯连铸连轧生产线生产冷轧原料，精炼处理工艺按照LF-RH工艺，明显有别于其它常规生产方法，生产周期短、生产成本低、质量稳定性的工艺优点。3、本发明采用罩氏退火炉进行冷轧后的退火处理。退火处理时间长，性能波动范围小，塑韧性及成型性能较好。4、产品为屈服强度为170～260MPa，抗拉强度≥340MPa，延伸率≥38%的特别适合汽车产业应用。

具体实施方式

下述实例采用CSP薄板坯连铸连轧生产线和罩式炉退火工艺生产汽车用的170MPa级冷轧加磷IF高强钢，其工艺流程为：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→RH钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库。

转炉钢水冶炼中：出钢C控制在0.060%～0.080%，出完钢后达到0.045%～0.060%；出钢温度控制在1670～1700℃；转炉出钢过程不加脱氧剂及合金。LF钢水精炼处理中：钢水在LF炉进行铝脱氧和钙处理工艺；根据RH生产节奏，控制好出站温度、时间，保证RH到站温度≥1640℃。RH钢水精炼处理中：钢水在RH炉真空脱气和成份调整，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁进行调整成分，加入结束后进行真空脱气循环，废气中CO、CO₂体积含量≤8％方可添加铝进行脱氧合金化，加铝真空脱气循环时间≥3min后加入钛铁，进行钛合金化。CSP薄板坯连铸连轧中：采用2流立弯形CSP薄板坯连铸，要求钢包下渣检测控制，连浇中包温度为1550～1570℃，中包使用无碳覆盖剂，使用超低碳钢保护渣，铸坯拉速为4～4.7m/min。控制铸坯加热温度为1140±20℃，保证铸坯在炉内保温时间内，使微合金化元素固溶并控制奥氏体晶粒度；采用六机架TMCP热连轧机，终轧温度控制在920±20℃，卷取温度720±20℃。酸洗冷连轧中：冷轧相对压下率≥50%。罩式炉退火中：退火温度为700～740℃，加热速率≤60℃/h，保温时间≥7h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度＜100℃。平整中：延伸率设定为0.5～0.7%。

实施例1

工艺为：高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库。

产品成分：

[C]:0.0035Wt%；[Si]:0.023Wt%；[Mn]:0.547Wt%；[P]:0.0534Wt%；[S]:0.0027Wt%；[Als]:0.0396Wt%；[Ti]:0.0717Wt%；

CSP薄板坯连铸连轧：中包温度1559～1568℃，铸坯拉速4.70m/min，出炉温度1146℃，终轧温度932℃，卷取温度726℃。热轧卷规格4.0*1150mm。

冷轧及罩式退火工艺：冷轧压下率82.50%，退火温度为721～735℃，加热速率40℃/h，在冷点温度以上保温8h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度90℃；平整延伸率0.62%。最终产品规格0.70*1130mm，产品性能，Rel（Rp0.2）：207MPa，Rm：394MPa，延伸：41.5%。

实施例2

产品成分：

[C]:0.0029Wt%；[Si]:0.017Wt%；[Mn]:0.539Wt%；[P]:0.0512Wt%；[S]:0.0031Wt%；[Als]:0.0382Wt%；[Ti]:0.0703Wt%；

CSP薄板坯连铸连轧：中包温度1554～1565℃，铸坯拉速4.60m/min，出炉温度1143℃，终轧温度927℃，卷取温度730℃。热轧卷规格3.5*1090mm。

冷轧及罩式退火工艺：冷轧压下率80.00%，退火温度为716～739℃，加热速率38℃/h，在冷点温度以上保温8.5h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度85℃；平整延伸率0.64%。最终产品规格0.70*1070mm，产品性能，Rel（Rp0.2）：199MPa，Rm：382MPa，延伸：43.0%。

实施例3

成品成分：

[C]:0.0036Wt%；[Si]:0.0196Wt%；[Mn]:0.561Wt%；[P]:0.0523Wt%；[S]:0.0029Wt%；[Als]:0.0405Wt%；[Ti]:0.0711Wt%；

CSP薄板坯连铸连轧：中包温度1552～1566℃，铸坯拉速4.0m/min，出炉温度1149℃，终轧温度929℃，卷取温度722℃。热轧卷规格3.5*1020mm。

冷轧及罩式退火工艺：冷轧压下率77.14%，退火温度为726～737℃，加热速率40℃/h，在冷点温度以上保温7.5h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度88℃；平整延伸率0.66%。最终产品规格0.80*1000mm，产品性能，Rel（Rp0.2）：202MPa，Rm：389MPa，延伸：42.5%。

Claims

1.一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢，其化学成份重量百分比0＜C≤0.004Wt%；0＜Si≤0.03Wt%；Mn:0.50～0.60Wt%；P:0.050～0.065Wt%；0＜S≤0.010Wt%；Als:0.030～0.050Wt%；Ti:0.01～0.10Wt%；其余为铁和不可避免的微量元素。

2.一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢的生产方法，其工艺路线为：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→RH钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库；

所述转炉钢水冶炼中：出钢C控制在0.060%～0.080%，出完钢后达到0.045%～0.060%；出钢温度控制在1670～1700℃；

所述LF钢水精炼处理中：钢水在LF炉进行铝脱氧和钙处理；根据RH生产节奏，控制出站温度、时间，保证RH到站温度≥1640℃；

所述RH钢水精炼处理中：钢水在RH炉真空脱气和成份调整，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁进行调整成分，使产品成分达到要求，加入结束后进行真空脱气循环，废气中CO、CO₂的体积含量≤8％时添加铝进行脱氧合金化，加铝真空脱气循环时间≥3min后加入钛铁，进行钛合金化；

所述的CSP薄板坯连铸连轧中：CSP铸机进行薄板坯连铸，要求钢包下渣检测控制，联浇中包温度为1550～1570℃，中包使用无碳覆盖剂，使用超低碳钢保护渣，铸坯拉速为4～4.7m/min；控制铸坯加热温度为1140±20℃；热连轧机轧制，终轧温度控制在920±20℃，卷取温度720±20℃；

所述的酸洗冷连轧中：冷轧相对压下率≥50%；

所述的罩式炉退火中：退火温度为700～740℃，加热速率≤60℃/h，保温时间≥7h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度＜100℃；

所述的平整中：延伸率设定为0.5～0.7%。

3.如权利要求2所述的170MPa级冷轧加磷IF高强钢的生产方法，其特征是：所述CSP铸机为2流立弯形CSP铸机。

4.如权利要求2所述的170MPa级冷轧加磷IF高强钢的生产方法，其特征是：所述CSP薄板坯连铸连轧所用连轧机为六机架TMCP热连轧机。

5.如权利要求2所述的170MPa级冷轧加磷IF高强钢的生产方法，其特征是：所述罩式炉退火为全氢罩氏退火炉退火。