CN104264038A - 一种440MPa级连退冷轧结构钢板及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了440MPa级连退冷轧结构钢板及其生产工艺，钢板以质量百分比计含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质并且含有体积率为90～95％的铁素体和体积率为5～10％的珠光体；其生产方法包括连铸、热轧、冷却、卷取、冷轧、连续退火等工序，本发明采用“低C-低Si-Mn”的微合金化工艺思路，结合炉外精炼、控轧控冷工艺、控制较低的冷轧压下率及两相区连续退火工艺等技术，获得含有细晶粒铁素体+珠光体组织的冷轧结构钢板。

Description

一种440MPa级连退冷轧结构钢板及其生产工艺
技术领域
本发明属于冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种最适于汽车的440MPa连退冷轧结构钢板及其生产工艺
背景技术
我国的汽车工业已进入乘用车的高速发展期，为了满足汽车制造业“减重、节能、安全、环保”的需要，汽车零部件越来越多地使用高强度薄钢板，乘用车车身及车体用材料主要为厚度小于2.5mm的冷轧薄钢板，其重量约占总车重的50％以上，使用高强度钢板可以弥补因厚度减薄对汽车安全造成的不利影响。根据资料，汽车的车身重量每降低1％，可节省燃油0.6～0.8％；另外，钢板的抗拉强度从300MPa增加到900MPa，汽车车身的减重率可从约25％提高至约40％。因此，提高钢板的强度是车身轻量化的重要途径。
近期，国内的主要汽车制造厂根据新车型的设计要求，提出了抗拉强度为440MPa级的汽车用冷轧结构钢的使用需求，需达到的主要技术指标包括：Rel(屈服强度)≥280MPa、Rm(抗拉强度)≥440MPa，A50mm(延伸率)≥28％；主要技术要求包括：足够的强度和韧性；良好的成形性能；足够的塑性；低的力学性能各向异性；良好的表面质量等。并且，该440MPa级高强度冷轧钢板主要用于加工乘用车的左门槛外加强板、B柱加强板、尾门窗框加强板等结构件。
现有技术中的440MPa级冷轧结构钢板的化学成分通常设计为C-Si-Mn系低合金钢，其中，Si含量通常为0.15～0.30％，Mn含量为1.1～1.3％。以某厂1800mm汽车板的专用连退生产线为例，一般采用较高的冷轧压下率(≥80％)、高退火温度(820～850℃)、较快的冷却速度(HGJC(即高速气体喷射冷却)，50℃/S)、低的时效段温度(250～350℃)等措施来细化铁素体晶粒尺寸，形成铁素体+少量渗碳体的均匀正火组织，有利于提高成品冲压性能。但是，现有技术高Si、高Mn的工艺思路虽然可以提高钢板固深强化相对强度，但缺点是成本偏高且钢板表面存在难以酸洗去除的铁橄榄石FeO·Fe2SiO4相，导致表面质量不良。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。
本发明的目的在于提供一种综合性能优良的440MPa级连退冷轧结构钢板及其生产工艺。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种440MPa级连退冷轧结构钢板，以质量百分比计，所述钢板含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质，所述钢板含有体积率为90～95％的铁素体和体积率为5～10％的珠光体。
根据本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的一个实施例，以质量百分比计，所述钢板含有C：0.06～0.08％、Si：0～0.10％、Mn：1.30～1.40％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.02～0.03％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
根据本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的一个实施例，所述钢板的屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率A50mm≥30％。
根据本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的一个实施例，所述钢板中的铁素体晶粒度为10.5～11.0级。
本发明的另一方面还公开了一种440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺，所述生产方法包括以下工序：将钢水连铸获得板坯，其中，所述板坯以质量百分比计含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质；加热所述板坯至1200～1220℃；将加热后的板坯进行热轧，控制开轧温度为1100～1200℃且终轧温度为840～880℃；将热轧后的钢带以10～30℃/s的冷却速度冷却至650～690℃后进行卷取；将卷取后的钢带卷经冷轧前预处理后进行冷轧，控制冷轧压下率为55～65％；将冷轧后的钢带进行连续退火，控制均热段温度为760～790℃、一次冷却温度≤395℃、过时效段温度为310～340℃且终冷温度为50～150℃，控制一次冷却的冷却速度为15～30℃/s，并将带速控制为20～40m/min。
根据本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺的一个实施例，采用转炉冶炼和LF炉精炼进行所述钢水的冶炼，所述钢水以质量百分比计含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
根据本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺的一个实施例，在转炉冶炼的工序中，采用低硫铁水或半钢作为原料进行冶炼，在冶炼过程中依次进行预脱氧处理、合金化处理和底吹氩处理，其中，控制出钢温度为1670～1690℃并控制出钢时的氧活度为100～500ppm；在LF炉精炼的工序中，进行终脱氧处理并在出钢前进行底吹氩处理，控制出钢时的氧活度为20～40ppm。
根据本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺的一个实施例，在热轧的工序中，设置4～6道粗轧和5～6道精轧，并控制每道次轧制后板坯的厚度减小20～35％。
根据本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺的一个实施例，在冷轧的工序中，所述冷轧前预处理至少包括焊接、矫直、酸洗、碱洗、干燥、切边；在连续退火的工序中，控制平整延伸率为0.8～1.4％且拉矫延伸率为0.2～0.6％。
根据本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺的一个实施例，以质量百分比计，所述钢坯或钢水含有C：0.06～0.08％、Si：0～0.10％、Mn：1.30～1.40％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.02～0.03％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
本发明采用“低C-低Si-Mn”的微合金化工艺思路，结合炉外精炼、控轧控冷工艺、控制较低的冷轧压下率及两相区(铁素体+奥氏体)连续退火工艺等关键技术措施，获得含有细晶粒铁素体+珠光体(少量)组织的冷轧结构钢板。成品检验结果表明通过本发明生产的440MPa级连退冷轧结构钢板具有良好的力学性能及工艺性能，并且由于本发明涉及的钢板中不额外添加Si元素，且P和S的含量较低，有效地保证了成品钢板的表面质量及加工性能，钢板的综合性能优良，能适用于多种成形条件的生产(折弯、浅冲压、深冲、翻边等)，成本低、性价比高且推广使用前景良好。
具体实施方式
在下文中，将对本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板及其生产工艺进行详细地说明。若无特别说明，以下所述的百分比均为质量百分比。
本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的特征在于，通过调整化学成分，即采用“低C-低Si-Mn”的微合金化工艺获得用于加工钢板的坯料，并且通过调整整个生产工艺的参数，尤其采用较低的冷轧压下率结合两相区(奥氏体+铁素体)退火的工艺获得了细晶粒铁素体+少量珠光体的组织，从而提高成品钢板的塑性应变比(r值)并避免快冷形成渗碳体恶化成型性能，以上均为本发明的关键之处。
首先对本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板进行详细说明。
根据本发明的示例性实施例，本发明的钢板含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质，并且钢板含有体积率为90～95％的铁素体和体积率为5～10％的珠光体。
为了提高强度和延展性的平衡，优选地，钢板中的铁素体晶粒度为10.5～11.0级。若铁素体的晶粒度过小(即晶粒尺寸过大)，则根据扩展的Holl-Pitch公式可知，钢板的强度降低，无法满足交货要求；若铁素体晶粒度过大(即晶粒尺寸过小)，钢板的强度偏高，导致成形性能降低，因此本发明优选地控制钢板中的铁素体晶粒度为10.5-11.0级。
铁素体指的是C溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，具有体心立方晶体结构。珠光体是钢的相形态之一，是钢过冷奥氏体的等温转变产物，其组成物按重量百分比计α-Fe约占88％且Fe3C约占12％，其外形分为片状及粒状(与钢过冷奥氏体冷却速度有关)。对于低碳钢而言，化学成分均匀的奥氏体冷却后通常形成片状珠光体，如果奥氏体成分不均匀，尤其有二次渗碳体残存时，则会形成粒状珠光体。钢板中的铁素体以及珠光体的体积百分数可以采用本领域技术人员公知的方法测得，例如GB/T 6394金相法。
本发明的钢种实际为冷轧低合金高强钢，即采用普通C-Mn钢为基板，在调整钢板成分并保证低成本的基础上，通过控制冷轧压下率、退火工艺等关键步骤的参数，使钢板中的铁素体及珠光体组织实现有效配比，继而保证加工构件的结构强度以及钢板在冲压工序需具备的冲压性能。
下面对本发明钢板的化学成分进行说明。
C：0.06～0.12％
碳是钢中的常规添加元素之一，在钢中可以固溶于铁素体、形成碳化物并作为强化钢板的基体。若碳含量过高，钢板的强度增加且塑性降低，可焊性降低；若碳含量过低，固深强化贡献减弱，不能保证钢板加工后的结构强度。因此，本发明中的碳含量优选为0.06～0.12％。
Si：0～0.10％
硅可用于炼钢工序的脱氧剂，而作为有效的固深强化元素，其主要可以提高铁素体基体的强度，由于高Si含量的钢板在热轧阶段容易形成难酸洗的铁橄榄石FeO·Fe2SiO4相，造成冷轧后的产品表面质量不佳，因此，本发明中的硅含量优选为0～0.10％。
Mn：1.25～1.50％
锰与氧、硫的亲合力都比较大，常用于钢水的脱氧剂和脱硫剂。作为微合金化元素，锰能有效地强化铁素体和细化珠光体并提高钢的强度和淬透性。但过低含量的锰会导致钢板的强度不足，而过高的锰含量会造成带状组织级别过高而恶化钢的塑性。因此，本发明中的锰含量优选为1.25～1.50％。
P：0～0.025％
磷与钢的冷脆性有关，过高的P含量不利于钢板的二次加工性能，因此，本发明中的磷含量优选为0～0.025％。
S：0～0.010％
硫与钢的热脆性有关，过高的S含量不利于保证钢板的力学性能和加工性能。因此，本发明中的硫含量优选为0～0.010％。
Als：0.015～0.050％
铝是优良的脱氧剂，铝易与氧反应生成Al2O3(极少量氮化铝),同时会有部分单质铝溶入钢中，这部分单质铝可被酸溶解形成酸溶铝。过高的铝含量会导致连铸水口堵塞影响钢的可浇性，另外，形成的Al2O3会降低钢的性能。因此，本发明中的酸溶铝含量优选为0.015～0.050％。
本发明主要降低了Si的含量并且在生产过程中确保不额外添加Si元素，有效降低了热轧工序形成的铁橄榄石相对钢板表面质量不利的影响，通过在冶炼过程中严格控制S、P含量，从而可以有效地保证成品钢板的表面质量及加工性能。
优选地，上述钢板含有C：0.06～0.08％、Si：0～0.10％、Mn：1.30～1.40％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.02～0.03％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
本发明提供的440MPa级连退冷轧结构钢板具有良好的室温力学性能及工艺性能，完全符合技术指标的要求，所述钢板的屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率A50mm≥30％。
接着，对本发明的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺进行说明。
首先，将钢水连铸获得板坯，其中，板坯以质量百分比计含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
其中，钢水可以采用本领域技术人员公知的方法进行冶炼。根据本发明的示例性实施例，采用转炉冶炼和LF炉精炼进行所述钢水的冶炼，钢水以质量百分比计含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质，但本发明不限于此。
具体地，在转炉冶炼的工序中，为了使入炉原料中S的含量小于或等于入炉铁水总重量的0.010％，优选地采用低硫铁水或半钢作为原料进行钢水的冶炼。在转炉冶炼的过程中，依次进行预脱氧处理、合金化处理和底吹氩处理。钢水预脱氧的目的是降低钢水的氧活度以提高合金收得率，脱氧剂可以选择铝铁合金，脱氧剂的加入量优选为450～600Kg/炉。在合金化工序中将碳质材料和锰铁合金加入脱氧后的钢水中，优选地进行分批加料，其中，碳质材料可以为本领域公知的碳质材料，优选为沥青焦、无烟煤和碳粉中的一种或几种。为了保证钢的化学成分均匀，合金化之后对钢水罐进行底吹氩处理。所述底吹氩处理的条件为温度1600～1650℃、压力200～400帕、时间4～8分钟。为了防止金属元素尤其是锰元素的烧损，要严格控制冶炼过程的温度及出钢时的氧活度，从而保证在制备的冷轧结构钢中锰以单质存在，而不是以氧化物形式存在，以充分发挥单质锰的功能。具体可以控制出钢温度为1670～1690℃并控制出钢时的氧活度为100～500ppm，冶炼时间可以根据实际情况进行设定，优选为35～45分钟。
LF炉精炼则可以对钢水的氧活度、纯净度、温度及化学成分进行微调。在LF炉精炼的工序中，利用二次喂Al线进行终脱氧并控制出钢时的氧活度为20～40ppm，并且在出钢前进行底吹氩处理，例如，向钢水罐底部通入压力为200～400Pa的氩气4～6分钟，氩气流量以钢水不大翻为条件，从而可以避免钢水出现二次氧化及温度下降过快的现象，并使钢中夹杂物充分上浮，进一步提高钢水纯净度。在精炼过程中进行合金微调，以使钢水成分符合要求，在处理过程中全程吹氩气。
在连铸之前，还需要对精炼后的钢水进行加热以使其达到适于浇铸的温度，加热可以采用本领域技术人员公知的各种加热设备和加热方法。连铸也称为连续浇铸，即将精炼后的钢水加热至适应温度后浇铸至预先烘烤过的中间包，再经全流程保护的连铸机浇铸成板坯。连铸得到板坯后，可以按照常规方法进行冷却，例如在室温下自然冷却。
然后，加热板坯至1200～1220℃。将板坯加热后再进行热轧是本领域的常规方法，加热至1200～1220℃能够消除因连铸造成的枝晶偏析并控制原始奥氏体晶粒尺寸，从而均匀钢的化学成分，具体的加热时间可以根据需要设定，例如加热时间可以为1.2～1.8小时。若热轧前加热板坯的温度过低，会导致成分偏板严重，导致轧机负荷加大；若热轧前加热板坯的温度过高，会造成加热板坯过热或过烧现象，严重影响钢板性能。
再将加热后的板坯进行热轧，控制开轧温度为1100～1200℃且终轧温度为840～880℃。热轧是将浇铸的板坯经加热后进行轧制以板坯达到所需的厚度的加工工序，其中，热轧的开轧温度指板坯进入轧机的温度，1100～1200℃的开轧温度下能够充分固溶微合金元素，消除板坯因枝晶偏板带来的化学元素偏析，同时避免了液析碳化物后降低微合金元素在钢中的作用；热轧的终轧温度指钢带离开精轧机组的温度，并且为了使成品的厚度和力学性能均匀，优选地采用热轧中间坯热卷箱工艺技术，以使精轧前的热轧中间坯的料头、料中、料尾保持840～880℃的终轧温度，主要能够使钢带在精轧出口前处于完全奥氏体组织并避免奥氏体组织过于粗大。
根据本发明的示例性实施例，在热轧的工序中，设置4～6道粗轧和5～6道精轧，并控制每道次轧制后板坯的厚度减小20～35％，具体每道次的轧制减小厚度可以根据板坯的尺寸和成品的尺寸调整。
之后，将热轧后的钢带以10～30℃/s的冷却速度冷却至650～690℃后进行卷取。热轧后的钢带冷却可以采用各种常规的冷却方法，例如采用轧后前段水冷的方式。通常情况下，热轧后的薄板钢带经过冷却后调整了钢带内部的组织状态，然后才进行卷取成卷。为了满足冷轧工序原料具有适当铁素体晶粒尺寸的要求(10.5～11.0级)，从热轧轧机出来的钢带必须在很短的时间内并以较高的冷却速度冷却到卷取温度进行卷取，例如控制冷却速度为10～30℃/秒并控制冷却至650～690℃的卷取温度进行卷取。
再将卷取后的钢带卷经冷轧前预处理后进行冷轧，控制冷轧压下率为55～65％，优选为60％。通常情况下，通过热轧轧制并卷取得到的钢带卷需要在冷轧机组头部焊接后组成连续钢带，然后经过至少包括焊接、矫直、酸洗、碱洗、干燥、切边的冷轧前预处理后再进行连续的冷轧，冷轧步骤可以采用本领域技术人员公知的方法。其中，冷轧机组可采用可以采用各种常规的冷连轧机组，例如4～5机架的冷连轧机组。钢带经冷轧后厚度需降低至连退机组所需的原料厚度，本发明采用了较小的冷轧压下率，为55～65％，则钢带表面的氧化铁皮、擦伤等被清除，表面质量得到改善，并且能够有效地降低冷轧机组的负荷。
最后，将冷轧后的钢带进行连续退火，控制均热段温度为760～790℃、一次冷却终止温度≤395℃、过时效段温度为310～340℃且终冷温度为50～150℃，控制一次冷却的冷却速度为15～30℃/s,并根据钢带的不同厚度将带速设定为20～40m/min。连续退火可以采用本领域的常规方法，通常情况下，冷轧后的薄板钢带在连退机组入口经焊接后组成连续钢带并经过表面连续清洗、干燥等处理后进行连续退火，即钢带经连退机组中的预热、加热、均热、一次冷却、过时效处理、终冷后再进行平整、拉矫、分卷等后处理就可以得到成品钢板。其中，表面清洗、干燥、平整、拉矫、分卷等工序均可以采用本领域技术人员公知的方法。根据本发明的示例性实施例，在冷轧的工序中，还需控制平整延伸率为0.8～1.4％且拉矫延伸率为0.2～0.6％。其中，在一次冷却时，本发明采用的是如常规喷气冷却(GJC)的缓冷方式，有利于控制固溶碳的析出转变成渗碳体数量，并有效控制最终铁素体晶粒尺寸大小。
本发明将冷轧后的钢带在760～790℃的两相区进行连续退火，实际上是进行再结晶区退火，以控制固溶碳含量并控制晶粒尺寸不能过大。通常冷轧结构钢板的退火温度为820～850℃，这个温度范围属于完全再结晶温度以上的奥氏体区退火温度。一次冷却终终止温度控制在395℃以下的目的是防止铁素体晶粒尺寸过大并阻止固溶碳提前析出而形成粗大的渗碳体，同时发展有利于成形的〈111〉织构。过时效段温度控制在310～340℃的目的是使渗碳体析出，降低固溶碳量，从而提高钢的延伸率和耐时效性能。
根据本发明的一个实施例，以质量百分比计，上述钢坯或钢水还可以含有C：0.06～0.08％、Si：0～0.10％、Mn：1.30～1.40％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.02～0.03％以及余量的Fe和不可避免的杂质。本发明中使用的化学成分检测方法可以为碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法，国家标准为GB/T4336。
下面结合具体示例对本发明作进一步的阐述。示例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。
示例1：
a、冶炼钢水
转炉冶炼：高炉铁水温度为1378℃，向转炉中加入炼钢辅料熔炼至1685℃后出钢到钢水罐，出钢1/3时加入500Kg的铝铁合金(安阳佳鑫耐材有限公司)进行预脱氧，然后向脱氧后的钢水中加入沥青焦(攀枝花阳城冶金辅料有限公司)及锰铁合金(德昌铁合金有限公司)，使得钢水中各成分的含量为(以钢水的总重量为基准，wt％)：C：0.08％、Si：0.03％、Mn：1.29％、P：0.014％、S：0.008％、Als：0.035％、N：0.0039％以及余量的Fe和不可避免的杂质，随后对钢水罐进行底吹氩处理，氩气压力为200～400Pa，吹氩时间为4分钟，氩气流量以钢水不大翻为条件。通过控制铝铁合金的添加量控制出钢时的钢水氧含量为10～50ppm以尽可能地防止锰氧化。
LF炉精炼：二次喂Al线进行终脱氧，随后对钢水罐进行底吹氩处理，氩气压力为200～400Pa，吹氩时间为4分钟，氩气流量以钢水不大翻为条件，控制LF炉出钢温度为1596℃，并控制出钢时的钢水氧含量为20～40ppm。
b、连铸：将钢水罐运至浇铸位置，钢水罐的底部滑动水口Al质塞棒(安阳冶辅有限公司)，钢水自动流入中间包，经Al质塞棒引流至结晶器进行连续浇铸。全流程采用保护渣进行保护浇铸，浇铸后冷却成热轧板的钢坯。
c、热轧：将220mm厚度的板坯加热至1216℃后进行热轧，控制粗轧开轧温度为1110℃，粗轧的轧制道次为6道次，每道次轧制后中间坯的厚度分别为160、110、85、64、47和35毫米；控制精轧终轧温度为870℃，精轧的轧制道次为6道次，每道次轧制后中间坯的厚度分别为25、17、11、8、5和3.75毫米。
d、热轧层流冷却采用轧后前段水冷的方式将钢带以10～15℃/s的冷却速度冷却至卷取温度660℃后进行卷取。
e、冷轧：将卷取后的钢带卷经冷轧前预处理后进行冷轧，钢带经冷轧后厚度为1.5毫米，冷轧压下率为60％。
f、连续退火：将冷轧后的钢带进行连续退火，均热段温度为784℃，一次冷却终止温度为390℃，过时效段温度为330℃且终冷温度为140℃，一次冷却的冷却速度为20℃/s,带速为35m/min，平整延伸率为1.4％，拉矫延伸率为0.4％。
最后，将制备得到的钢板进行机械性能测试，分别检测室温的屈服强度Rel、抗拉强度Rm及伸长率A50mm，拉伸性能按照GB/T228金属材料室温拉伸试验方法进行。则成品钢板的屈服强度(Rel)为331MPa，抗拉强度(Rm)为474MPa，延伸率(A50mm)为36.7％，铁素体与珠光体的体积率含量分别为92％和8％，符合440MPa冷轧结构钢板的技术条件要求。
示例2：
主要步骤与示例1基本相同，不同的是冶炼得到的钢水成分以质量百分比计包括：C：0.07％、Si：0.05％、Mn：1.33％、P：0.015％、S：0.007％、Als：0.037％、N：0.0034％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
此外，热轧前加热由上述钢水连铸得到的板坯的温度至1210℃，控制终轧温度为875℃，卷取温度为668℃，热轧的最终厚度为3.25mm，冷轧的最终厚度为1.3mm；控制均热段温度为780℃，一次冷却终止温度为385℃，过时效段温度为330℃且终冷温度为144℃，控制一次冷却的冷却速度为20℃/s,带速为30m/min，平整延伸率为1.3％，拉矫延伸率为0.4％。
最后，将制备得到的钢板进行机械性能测试，分别检测室温的屈服强度Rel、抗拉强度Rm及伸长率A50mm，拉伸性能按照GB/T228金属材料室温拉伸试验方法进行。则成品钢板的屈服强度(Rel)为325MPa，抗拉强度(Rm)为478MPa，延伸率(A50mm)为37.5％，符合440MPa冷轧结构钢板的技术条件要求。
综上所述，本发明在生产过程采用调整化学成分和调整生产工艺两方面措施，制得的成品钢板的屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa且延伸率A50mm≥30％，综合性能优良。并且，本发明在进行化学成分设计时采用低当量方案，使得钢板的焊接性能优良；并且采用两相区退火+缓冷的工艺获得了细晶粒铁素体+珠光体(少量)的组织，提高了成品r值并避免快冷形成渗碳体恶化成形性能；还通过优化光整工艺来保证钢板的n值并提高了钢板的均匀变形能力。因此，与低C-Mn-Si合金化生产的同级别冷轧结构钢板相比，本发明的生产工艺简单且生产成本较低，具有较高的性价比，推广使用前景良好。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种440MPa级连退冷轧结构钢板，其特征在于，以质量百分比计，所述钢板含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质，所述钢板含有体积率为90～95％的铁素体和体积率为5～10％的珠光体。
2.根据权利要求1所述的440MPa级连退冷轧结构钢板，其特征在于，以质量百分比计，所述钢板含有C：0.06～0.08％、Si：0～0.10％、Mn：1.30～1.40％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.02～0.03％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的440MPa级连退冷轧结构钢板，其特征在于，所述钢板的屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率A50mm≥30％。
4.根据权利要求1所述的440MPa级连退冷轧结构钢板，其特征在于，所述钢板中的铁素体晶粒度为10.5～11.0级。
5.一种440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺，其特征在于，所述生产方法包括以下工序：
将钢水连铸获得板坯，其中，所述板坯以质量百分比计含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质；
加热所述板坯至1200～1220℃；
将加热后的板坯进行热轧，控制开轧温度为1100～1200℃且终轧温度为840～880℃；
将热轧后的钢带以10～30℃/s的冷却速度冷却至650～690℃后进行卷取；
将卷取后的钢带卷经冷轧前预处理后进行冷轧，控制冷轧压下率为控制冷轧压下率为55～65％；
将冷轧后的钢带进行连续退火，控制均热段温度为760～790℃、一次冷却终止温度≤395℃、过时效段温度为310～340℃且终冷温度为50～150℃，控制一次冷却的冷却速度为15～30℃/s，并将带速控制为20～40m/min。
6.根据权利要求5所述的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺，其特征在于，采用转炉冶炼和LF炉精炼进行所述钢水的冶炼，所述钢水以质量百分比计含有C：0.06～0.12％、Si：0～0.10％、Mn：1.25～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.015～0.050％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
7.根据权利要求6所述的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺，其特征在于，在转炉冶炼的工序中，采用低硫铁水或半钢作为原料进行冶炼，在冶炼过程中依次进行预脱氧处理、合金化处理和底吹氩处理，其中，控制出钢温度为1670～1690℃并控制出钢时的氧活度为100～500ppm；在LF炉精炼的工序中，进行终脱氧处理并在出钢前进行底吹氩处理，控制出钢时的氧活度为20～40ppm。
8.根据权利要求5所述的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺，其特征在于，在热轧的工序中，设置4～6道粗轧和5～6道精轧，并控制每道次轧制后板坯的厚度减小20～35％。
9.根据权利要求5所述的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺，其特征在于，在冷轧的工序中，所述冷轧前预处理至少包括焊接、矫直、酸洗、碱洗、干燥、切边；在连续退火的工序中，控制平整延伸率为0.8～1.4％且拉矫延伸率为0.2～0.6％。
10.根据权利要求5或6所述的440MPa级连退冷轧结构钢板的生产工艺，其特征在于，以质量百分比计，所述钢坯或钢水含有C：0.06～0.08％、Si：0～0.10％、Mn：1.30～1.40％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.010％、Als：0.02～0.03％以及余量的Fe和不可避免的杂质。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106119494A (zh) * 2016-08-17 2016-11-16 马钢(集团)控股有限公司 屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法
CN106222385A (zh) * 2016-07-22 2016-12-14 武汉钢铁股份有限公司 高碳工具钢热轧薄钢板的生产方法
CN106319375A (zh) * 2015-06-16 2017-01-11 鞍钢股份有限公司 一种冲压用合金结构钢冷轧板及其制备方法
CN108300845A (zh) * 2017-09-22 2018-07-20 新疆八钢铁股份有限公司 汽车结构用钢b280vk连铸坯轧制工艺
CN109136754A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种冷轧低合金高强度钢及其生产方法
CN109440015A (zh) * 2018-11-12 2019-03-08 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种400MPa级冷轧滑轨钢及其制造方法
CN110527923A (zh) * 2019-06-03 2019-12-03 武汉钢铁有限公司 一种600MPa级汽车车身用高屈强比结构钢及生产方法
CN112281059A (zh) * 2020-10-19 2021-01-29 湖南华菱涟钢薄板有限公司 高硬度滑轨钢及其制备方法
CN112658602A (zh) * 2020-12-04 2021-04-16 安阳钢铁股份有限公司 一种锅炉交换器用冷轧耐候钢q355gnh的生产方法
CN113088654A (zh) * 2021-04-06 2021-07-09 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法
CN113528931A (zh) * 2021-05-26 2021-10-22 唐山钢铁集团高强汽车板有限公司 一种钢带及其生产方法
CN113930598A (zh) * 2021-09-24 2022-01-14 首钢集团有限公司 一种提高连退hsla组织均匀性的制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1060593A (ja) * 1996-06-10 1998-03-03 Kobe Steel Ltd 強度−伸びフランジ性バランスにすぐれる高強度冷延鋼板及びその製造方法
JP2011012316A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 Nippon Steel Corp 打抜き性に優れた軟質高炭素鋼板及びその製造方法
CN102414334A (zh) * 2009-04-28 2012-04-11 杰富意钢铁株式会社 成形性、形状冻结性、表面外观优良的冷轧钢板及其制造方法
CN102971443A (zh) * 2010-06-29 2013-03-13 杰富意钢铁株式会社 加工性优良的高强度钢板及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1060593A (ja) * 1996-06-10 1998-03-03 Kobe Steel Ltd 強度−伸びフランジ性バランスにすぐれる高強度冷延鋼板及びその製造方法
CN102414334A (zh) * 2009-04-28 2012-04-11 杰富意钢铁株式会社 成形性、形状冻结性、表面外观优良的冷轧钢板及其制造方法
JP2011012316A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 Nippon Steel Corp 打抜き性に優れた軟質高炭素鋼板及びその製造方法
CN102971443A (zh) * 2010-06-29 2013-03-13 杰富意钢铁株式会社 加工性优良的高强度钢板及其制造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106319375A (zh) * 2015-06-16 2017-01-11 鞍钢股份有限公司 一种冲压用合金结构钢冷轧板及其制备方法
CN106222385A (zh) * 2016-07-22 2016-12-14 武汉钢铁股份有限公司 高碳工具钢热轧薄钢板的生产方法
CN106119494A (zh) * 2016-08-17 2016-11-16 马钢(集团)控股有限公司 屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法
CN108300845A (zh) * 2017-09-22 2018-07-20 新疆八钢铁股份有限公司 汽车结构用钢b280vk连铸坯轧制工艺
CN109136754B (zh) * 2018-08-31 2020-11-24 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种冷轧低合金高强度钢及其生产方法
CN109136754A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种冷轧低合金高强度钢及其生产方法
CN109440015A (zh) * 2018-11-12 2019-03-08 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种400MPa级冷轧滑轨钢及其制造方法
CN110527923A (zh) * 2019-06-03 2019-12-03 武汉钢铁有限公司 一种600MPa级汽车车身用高屈强比结构钢及生产方法
CN112281059A (zh) * 2020-10-19 2021-01-29 湖南华菱涟钢薄板有限公司 高硬度滑轨钢及其制备方法
CN112658602A (zh) * 2020-12-04 2021-04-16 安阳钢铁股份有限公司 一种锅炉交换器用冷轧耐候钢q355gnh的生产方法
CN113088654A (zh) * 2021-04-06 2021-07-09 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法
CN113528931A (zh) * 2021-05-26 2021-10-22 唐山钢铁集团高强汽车板有限公司 一种钢带及其生产方法
CN113930598A (zh) * 2021-09-24 2022-01-14 首钢集团有限公司 一种提高连退hsla组织均匀性的制造方法

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