CN104630623B - 具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其化学质量百分比为：C：0.05～0.1％、Si≤0.05％、Mn：0.8～1.2％、P≤0.02％、S≤0.006％、Nb：0.01～0.05％，其余是Fe及不可避免杂质。本发明还公开了一种生产上述具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的方法。本发明提供的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法，通过对化学成分的控制及轧制、酸洗工艺参数的控制，使得成产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比10～20％，该带钢抗拉强度≥540MPa，扩孔率λ≥100％，具备优异的带钢表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及热轧酸洗带钢生产工艺技术领域，特别涉及一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法。
背景技术
热轧酸洗产品是介于冷轧和热轧之间的中间品，它具有接近冷板的表面质量，同时保持着热轧产品的力学性能，应用范围十分广泛，有着较好的市场前景。与普通热轧板相比，热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮，提高了钢材的表面质量，以酸洗板代替冷轧板，可以为企业显著降低成本，目前已经广泛用于制造汽车车身结构件、底盘系统等。而随着汽车行业的发展，汽车工业对轻量化、安全、降低成本控制和燃油的经济性要求越来越高，采用高强度钢和先进高强度钢是适应汽车工业发展的必然趋势。
热轧酸洗高扩孔钢作为先进高强钢(AHSS)中的一个钢种，与传统的低合金高强度、铁素体马氏体双相钢相比，以其高强度、高扩孔性能，已被广泛地用于制造汽车轮辐、底盘、车体各种框架等结构件。
与传统材料低合金高强度钢、铁素体马氏体双相钢相比，热轧铁素体贝氏体带钢由于基体组织中两相(铁素体、贝氏体)硬度差较小，使得其具有良好的冷成形性的配合、良好的扩孔性能及疲劳性能。
而现有热轧酸洗高扩孔钢生产技术中，难于获得较高的扩孔率及优异的带钢表面质量。例如当成分体系含量较高含量的C、P元素，由于较多碳化物和晶界P偏聚，不利于带钢的扩孔性能，而较高的Si含量导致铁橄榄石(2FeO-SiO2)氧化铁皮的形成而难以去除，难于获得较高等级表面质量的热轧酸洗带钢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高扩孔率及优异的带钢表面质量的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明一个方面，提供了一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其化学质量百分比为：C：0.05～0.1％、Si≤0.05％、Mn：0.8～1.2％、P≤0.02％、S≤0.006％、Nb：0.01～0.05％，其余是Fe及不可避免杂质。
本发明另一个方面，提供了一种生产上述具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的方法，包括：
将铁水预处理后，经过转炉冶炼、LF精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；
将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板，在所述精轧时采用恒速轧制，所述热轧板厚度规格变化范围控制在1.6～6mm，轧制速度因厚度变化，控制在5～12m/s，所述粗轧终止温度控制为980～1080℃，所述精轧终止温度控制为820～900℃；
将所述热轧板进行分阶段冷却，冷却后卷取成热轧卷；
将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品。
进一步地，所述分阶段冷却包括：
将所述热轧板先快速冷却至600～680℃，然后再进行5～10s的空冷，最后再进行水冷至400～500℃。
进一步地，先将所述热轧卷冷却至室温然后再进行平整，平整延伸率控制在1～3％。
进一步地，经过平整后的所述热轧卷进行酸洗时的运行速度控制在大于等于60m/min，小于等于100m/min。
进一步地，酸洗过程中最后一个酸洗槽酸洗温度控制为80～90℃、铁离子浓度控制为30～40g/L。
进一步地，所述成品的微观金相组织为铁素体+贝氏体。
本发明提供的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法，通过对化学成分的控制及轧制、酸洗工艺参数的控制，使得成产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比10～20％，该带钢抗拉强度≥540MPa，扩孔率λ≥100％，具备优异的带钢表面质量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种抗拉强度540MPa级具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的微观组织照片。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其化学质量百分比为：C：0.05～0.1％、Si≤0.05％、Mn：0.8～1.2％、P≤0.02％、S≤0.006％、Nb：0.01～0.05％，其余是Fe及不可避免杂质。
本发明中将C元素的含量控制在0.05～0.1％，保证钢种高强度下既能高韧化，又具备良好的成形和焊接性能。
以固溶态存在钢中的锰，推迟珠光体转变，提高钢的淬透性且降低贝氏体转变温度，使钢的组织亚结构细化。因此，本发明采用0.8～1.2％的Mn含量，在保障产品抗拉强度的前提下，同时具有良好的成形性。
本发明中采用Si≤0.05％，用来促进热轧带钢表面铁橄榄石相的形成,在热轧酸洗产品中加入是不利的，产生表面缺陷造成酸洗效率低下，影响产品的外观质量。
本发明中采用P≤0.02％，用来提高钢的强度，降低钢的韧性，但过高含量的P对焊接性能不利，是有害元素，故应尽量减少磷含量。硫含量和硫化物的形态是影响成形性的主要因素，硫化物的数量越多，尺寸越大，对扩孔性能性能越不利，因此本发明中采用S≤0.006％。
本发明实施例利用0.01～0.05％的Nb微合金元素促进铁素体晶粒的细晶强化，有助于缩小贝氏体，铁素体基体之间的强度差，从而改善钢材的延伸凸缘性。
本发明另一个方面，提供了一种生产上述具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的方法，包括：
步骤S1：将铁水预处理后，经过转炉冶炼、LF精炼获得钢水后连铸获得板坯；板坯化学质量百分比为：C：0.05～0.1％、Si≤0.05％、Mn：0.8～1.2％、P≤0.02％、S≤0.006％、Nb：0.01～0.05％，其余是Fe及不可避免杂质。
步骤S2：将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板，在所述精轧时采用恒速轧制，所述热轧板厚度规格变化范围控制在1.6～6mm，轧制速度因厚度变化，控制在5～12m/s，所述粗轧终止温度控制为980～1080℃，所述精轧终止温度控制为820～900℃；
其中，轧制速度的变化主要是保证在目标温度点下，保证带钢顺利通过轧机，由精轧入口温度与终轧温度的差别来定的。恒速轧制时是保证空冷空冷时间的稳定，如不采用恒速则空冷时间难于控制，不利于后期组织稳定性，影响扩孔率。
温度过高易于形成针状铁素体，塑性差；而温度过低则容易形成拉长的铁素体晶粒或者进入γ+α两相区。将粗轧终止温度控制在980～1080℃，精轧终止温度控制在820～900℃，该温度区间即可保证钢板具有良好的强度及延伸率匹配。
步骤S3：将所述热轧板进行分阶段冷却，冷却后卷取成热轧卷；
步骤S4：将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品。
所述分阶段冷却包括：将所述热轧板先快速冷却至600～680℃，然后再进行5～10s的空冷，最后进行水冷至400～500℃。600～680℃为铁素体(α)相的快速形核区，快速冷却至该温度点利于铁素体相的形核，而5～10S的空冷时间保证铁素体相具有足够的长大时间，400～500℃冷却温度是为了形成贝氏体组织，温度过高易于形成珠光体，过低易于形成马氏体等组织。
进一步地，先将所述热轧卷冷却至室温然后再进行平整，平整延伸率控制在1～3％。
进一步地，经过平整后的所述热轧卷进行酸洗时的运行速度控制在大于等于60m/min，小于等于100m/min。酸洗速度过低易于造成过酸洗，速度过快易于造成欠酸洗，不能满足带钢表面FB级表面质量要求。进一步地，酸洗过程中5号酸洗槽也就是最后一个酸洗槽酸洗温度控制为80～90℃、铁离子浓度控制为30～40g/L，使得生产处的带钢满足表面FB级表面质量要求。
本发明提供的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法，通过对化学成分的控制及轧制、酸洗工艺参数的控制，使得成产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比10～20％，该带钢抗拉强度≥540MPa，扩孔率λ≥100％，具备优异的带钢表面质量。
下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1：
本发明实施例提供的是一种1.6mm规格抗拉强度540MPa级具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其化学成分按照重量百分数计为：C：0.07％、Si：0.03％、Mn：0.9％、P:0.012％、S：0.004％、Nb：0.03％，其余是Fe及不可避免杂质。
其生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、平整和酸洗。其中，粗轧终止温度控制为1040℃，精轧终止温度控制为860℃；在粗轧、精轧时采用恒速轧制，粗轧速度控制在5m/s，精轧轧制速度控制在10m/s；轧后采用分阶段冷却工艺，精轧后的热轧板以80℃/S的冷速快速冷却至620℃，然后再进行7s的空冷，最后再以90℃/S进行水冷至410℃。将冷却至室温的带钢进行平整，控制带钢延伸率1.5％。酸洗时采用浅槽紊流式酸洗，带钢运行速度80m/min，且控制5#酸洗槽酸洗温度为85℃、铁离子浓度为34g/L。酸洗后带钢表面颜色为灰白色，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品，生产出抗拉强度540MPa级具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，微观组织照片如图1所示。
本实施例最终生产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比为15％，该带钢抗拉强度为560MPa，扩孔率λ为160％，表面质量为FB级。
实施例2：
本发明实施例提供的一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其化学成分按照重量百分数计为：C：0.09％、Si：0.04％、Mn：1.0％、P:0.015％、S：0.001％、Nb：0.015％，其余是Fe及不可避免杂质。
其生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、平整和酸洗。其中，粗轧终止温度控制为1000℃，精轧终止温度控制为840℃；在粗轧、精轧时采用恒速轧制，粗轧速度控制在8m/s，精轧轧制速度控制在11m/s；轧后采用分阶段冷却工艺，精轧后的热轧板以90℃/S的冷速快速冷却至610℃，然后再进行6s的空冷，最后再以80℃/S进行水冷至430℃。将冷却至室温的带钢进行平整，控制带钢延伸率1.8％。酸洗时采用浅槽紊流式酸洗，带钢运行速度90m/min，且控制5#酸洗槽酸洗温度为82℃、铁离子浓度为36g/L。酸洗后带钢表面颜色为灰白色，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品，生产出抗拉强度540MPa级具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢。本实施例最终生产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比为12％，该带钢抗拉强度为545MPa，扩孔率λ为180％，表面质量为FB级。
实施例3：
本发明实施例提供的一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其化学成分按照重量百分数计为：C：0.06％、Si：0.01％、Mn：0.85％、P:0.01％、S：0.0008％、Nb：0.04％，其余是Fe及不可避免杂质。
其生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、平整和酸洗。其中，粗轧终止温度控制为1020℃，精轧终止温度控制为850℃；在粗轧、精轧时采用恒速轧制，粗轧速度控制在6m/s，精轧轧制速度控制在9m/s；轧后采用分阶段冷却工艺，精轧后的热轧板以68℃/S的冷速快速冷却至670℃，然后再进行8s的空冷，最后再以70℃/S进行水冷至480℃。将冷却至室温的带钢进行平整，控制带钢延伸率2.0％。酸洗时采用浅槽紊流式酸洗，带钢运行速度70m/min，且控制5#酸洗槽酸洗温度为88℃、铁离子浓度为39g/L。酸洗后带钢表面颜色为灰白色，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品，生产出抗拉强度540MPa级具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢。本实施例最终生产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比为12％，该带钢抗拉强度为575MPa，扩孔率λ为155％，表面质量为FB级。
实施例4：
本发明实施例提供的一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其化学成分按照重量百分数计为：C：0.08％、Si：0.03％、Mn：1.1％、P:0.008％、S：0.0035％、Nb：0.025％，其余是Fe及不可避免杂质。
其生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、平整和酸洗。其中，粗轧终止温度控制为1060℃，精轧终止温度控制为870℃；在粗轧、精轧时采用恒速轧制，粗轧速度控制在7m/s，精轧轧制速度控制在10.5m/s；轧后采用分阶段冷却工艺，精轧后的热轧板以85℃/S的冷速快速冷却至630℃，然后再进行9s的空冷，最后再以65℃/S进行水冷至490℃。将冷却至室温的带钢进行平整，控制带钢延伸率2.5％。酸洗时采用浅槽紊流式酸洗，带钢运行速度68m/min，且控制5#酸洗槽酸洗温度为84℃、铁离子浓度为37g/L。酸洗后带钢表面颜色为灰白色，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品，生产出抗拉强度540MPa级具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢。本实施例最终生产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比为18％，该带钢抗拉强度为550MPa，扩孔率λ为160％，表面质量为FB级。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其特征在于，其化学质量百分比为：
C：0.05～0.1％、Si≤0.05％、Mn：0.8～1.2％、P≤0.02％、S≤0.006％、Nb：0.015～0.05％，其余是Fe及不可避免杂质。
2.一种生产如权利要求1所述的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的方法，其特征在于，包括：
将铁水预处理后，经过转炉冶炼、LF精炼获得权利要求1所述成分的钢水后连铸获得板坯；
将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板，在所述精轧时采用恒速轧制，所述热轧板厚度规格变化范围控制在1.6～6mm，轧制速度因厚度变化，控制在5～12m/s，所述粗轧终止温度控制为980～1080℃，所述精轧终止温度控制为820～900℃；
将所述热轧板进行分阶段冷却，冷却后卷取成热轧卷,所述分阶段冷却包括：将所述热轧板先快速冷却至600～680℃，然后再进行5～10s的空冷，最后再进行水冷至400～500℃；
将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品，酸洗过程中最后一个酸洗槽酸洗温度控制为80～90℃、铁离子浓度控制为30～40g/L。
3.如权利要求2所述的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的生产方法，其特征在于：
先将所述热轧卷冷却至室温然后再进行平整，平整延伸率控制在1～3％。
4.如权利要求2所述的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的生产方法，其特征在于：
经过平整后的所述热轧卷进行酸洗时的运行速度控制在大于等于60m/min，小于等于100m/min。
5.如权利要求2所述的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的生产方法，其特征在于：
所述成品的微观金相组织为铁素体+贝氏体。
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| GR01 | Patent grant | ||
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