CN104694818A - 碳素结构钢冷轧钢板生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种碳素结构钢冷轧钢板生产方法，包括以下步骤：控制钢水成分；将钢水铸成钢坯；加热；粗轧；卷取；精轧；卷取；冷轧；连续退火，加热段690～740℃，均热段750～800℃，冷却段220～280℃，过时效段250～390℃，二次冷却段70～150℃；冷却至室温。使用本发明的生产方法，不需添加铌微合金元素，不需真空处理，生产工艺简单，且生产成本降低，产品力学性能达到屈服强度240～380MPa，抗拉强度390～430MPa，伸长率≥32.0％，满足该范围内的结构钢的应用要求，且采用连续退火工艺提高生产效率。

Description

碳素结构钢冷轧钢板生产方法
技术领域
本发明属于钢板生产领域，具体的是一种碳素结构钢冷轧钢板生产方法。
背景技术
冷轧钢板即是在钢的再结晶温度以下进行轧制形成的钢板，与热轧钢板相比，其表面更为光洁，广泛用于汽车及家电领域。
现有的冷轧钢板工艺，通常是先将钢胚加热至再结晶温度以上进行热轧，热轧后的板坯冷却并卷取成卷，后经开卷，清洗，再进行冷轧，冷轧后的钢板经退火成为成品。
例如专利号为200810047526.X，名为一种微合金高强度钢冲压用冷轧汽车板，其公开的技术为，钢板成分质量百分比含有C：0.04～0.10％，Si：0.03～0.05％，Mn：0.07～0.9％，P≤0.030％，S≤0.030％，Als：0.02～0.07％，Nb：0.05～0.07％，其余由Fe和不可避免杂质元素，加工工序为：铁水脱硫-转炉复合吹炼-真空处理-连铸-热连轧-层流冷却-卷取-酸洗轧钢-罩式退火-平整-精整。
该方法得到的钢板，其屈服强度为355～460MPa，抗拉强度为455～565MPa，伸长率A80为20～38％，其具有很好的力学性能，然而由于其退火工艺采用罩退火，产品表面容易出现氧化色等缺陷，而且罩式退火导致轧制产线不能连续生产；其为了提高产品力学性能，添加的铌元素已经达到0.05％以上，使其生产成本进一步上升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种碳素结构钢冷轧钢板生产方法，不需添加铌微合金元素，不需真空处理，生产工艺简单，且生产成本降低，产品力学性能达到屈服强度240～380MPa，抗拉强度390～430MPa，伸长率≥32.0％，满足该范围内的结构钢的应用要求，且采用连续退火工艺提高生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
碳素结构钢冷轧钢板生产方法，包括顺序进行的以下步骤：
A、控制钢水成分，按重量百分比为，C：0.06％～0.15％，Si：≤0.15％，Mn：0.6％～1.2％，P：≤0.025％，S：≤0.015％，Als：0.010％～0.060％，其余为Fe和不可避免杂质，然后将钢水铸成钢坯；
B、钢坯进加热炉，加热至1200～1230℃，在炉时间160～400min；加热后的钢坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1180～1230℃，粗轧终轧温度为1100～1150℃，得到的粗轧板坯厚度为 34～38mm；对粗轧板坯进行卷取；
C、卷取后的粗轧板坯开卷，进行精轧，精轧开轧温度为1050～1100℃，精轧终轧温度为850～880℃，得到精轧板坯，精轧板坯厚度为2～5mm；将精轧板坯冷却到620～680℃卷取成精轧板坯钢带卷；
D、将精轧板坯钢带卷开卷，然后进行冷轧，得到冷轧板；
E、冷轧板进行连续退火，加热段温度为690～740℃，均热段温度为750～800℃，冷却段温度为220～280℃，过时效段温度250～390℃，二次冷却段温度为70～150℃，然后将冷轧板冷却至室温，得到成品钢板。
进一步的，所述步骤E之后还包括对成品钢板进行光整和拉矫的步骤，光整延伸率控制在1.0％～1.5％，拉矫延伸率控制在0.2％～0.6％。
进一步的，所述步骤A中，采用连铸工艺将钢水铸成钢坯，钢坯尺寸为200mm的方坯。
进一步的，所述步骤B中，对粗轧板坯进行卷取是采用无芯移送热卷箱卷取。
进一步的，所述步骤C中，将精轧板坯冷却到620～680℃是采用前段冷却的层流冷却方式。
进一步的，所述步骤D中，在开卷后且冷轧前还包括酸洗工序，冷轧后还包括碱洗工序。
进一步的，所述步骤D中，冷轧的压下率控制在55％～75％。
进一步的，所述步骤E中，将退火后的冷轧板冷却至室温的步骤，是将退火后的冷轧板经过水液槽冷却至室温。
进一步的，所述步骤E中，连续退火工序，加热段持续时间为30～90s，均热段持续时间为20～80s，冷却段持续时间20～50s，过时效段持续时间240～480s，二次冷却段持续时间100～200s。
本发明的有益效果是：使用本发明的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，不需添加铌微合金元素，不需真空处理，生产工艺简单，且生产成本降低，产品力学性能达到屈服强度240～380MPa，抗拉强度390～430MPa，伸长率≥32.0％，满足该范围内的结构钢的应用要求，且采用连续退火工艺提高生产效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
碳素结构钢冷轧钢板生产方法，包括顺序进行的以下步骤：
A、控制钢水成分，按重量百分比为，C：0.06％～0.15％，Si：≤0.15％，Mn：0.6％～1.2％，P：≤0.025％，S：≤0.015％，Als：0.010％～0.060％，其余为Fe和不可避免杂质，然后将钢 水铸成钢坯；
B、钢坯进加热炉，加热至1200～1230℃，在炉时间160～400min；加热后的钢坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1180～1230℃，粗轧终轧温度为1100～1150℃，得到的粗轧板坯厚度为34～38mm；对粗轧板坯进行卷取；
C、卷取后的粗轧板坯开卷，进行精轧，精轧开轧温度为1050～1100℃，精轧终轧温度为850～880℃，得到精轧板坯，精轧板坯厚度为2～5mm；将精轧板坯冷却到620～680℃卷取成精轧板坯钢带卷；
D、将精轧板坯钢带卷开卷，然后进行冷轧，得到冷轧板；
E、冷轧板进行连续退火，加热段温度为690～740℃，均热段温度为750～800℃，冷却段温度为220～280℃，过时效段温度250～390℃，二次冷却段温度为70～150℃，然后将冷轧板冷却至室温，得到成品钢板。
本发明的冷轧钢板生产方法，先按照常规的铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳等方式冶炼钢水，控制钢水成分，按重量百分比为，C：0.06％～0.15％，Si：≤0.15％，Mn：0.6％～1.2％，P：≤0.025％，S：≤0.015％，Als：0.010％～0.060％，其余为Fe和不可避免杂质，然后将钢水铸成钢坯，优选的可以是采用连铸工艺，铸造成200mm的方坯。
然后将钢坯送进加热炉加热准备粗轧，加热炉加热温度为1200～1230℃，在炉时间控制在160～400min；加热后的钢坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1180～1230℃，粗轧终轧温度为1100～1150℃，得到粗轧板坯，粗轧板坯厚度控制在34～38mm。优选的，粗轧可以是采用五道次轧制。然后对粗轧板坯进行卷取。粗轧板坯卷取时，优选的采用无芯移送热卷箱卷取，可以使钢卷温度更为均匀，在后续加工后，最终达到整卷产品性能均匀。
然后将粗轧后卷取的钢带卷开卷进行精轧，精轧开轧温度为1050～1100℃，精轧终轧温度为850～880℃，得到精轧板坯，精轧板坯厚度控制在2～5mm。
随后将精轧板坯冷却到620～680℃，并且卷取形成精轧板坯钢带卷，冷却方式优选的可以是采用前段冷却的层流冷却方式。
将精轧板坯钢带卷开卷进行冷轧，得到冷轧板，然后冷轧板进行连续退火。优选的，可以是在开卷后且冷轧前还包括酸洗工序去除轧件表面氧化层，冷轧后还包括碱洗工序，去除轧件表面轧制油，残余酸液等。
冷轧压下率根据设备能力设定，优选的可以是控制在55％～75％，较大的压下率有利于提高产品的成型性能。
冷轧板进行连续退火，加热段温度为690～740℃，均热段温度为750～800℃，冷却段温 度为220～280℃，过时效段温度250～390℃，二次冷却段温度为70～150℃，然后将冷轧板冷却至室温，得到成品钢板。
连续退火工序时，轧件在加热、均热等各个工序段中的，持续时间根据轧件情况而定，要满足轧件充分换热，以轧件温度完全转变到各工序段的设定温度为准。为了防止轧件表面过度氧化，优选的可以是，加热段持续时间为30～90s，均热段持续时间为20～80s，冷却段持续时间20～50s，过时效段持续时间240～480s，二次冷却段持续时间100～200s。
进一步优选的，冷却至室温的过程可以是将冷轧板经过水液槽进行强制冷却，加快生产进度。
此外，冷却至室温后的成品钢板还可以包括光整和拉矫的步骤，光整延伸率控制在1.0％～1.5％，拉矫延伸率控制在0.2％～0.6％。
下面以具体几组实施例来说明本方法，见表1～表5，对1#～4#四个样品分别采用不同加工方法，轧制成钢板，并进行性能测试。
表1：1#～4#样品中各元素的成分含量，按质量百分比。
表1数据含义为：
1#的样品中各元素含量，按质量百分比为C：0.10％，Si：0.03％，Mn：0.85％，P：0.015％，S：0.010％，Als：0.038％，其余为Fe和不可避免杂质。2#～4#样品对应的数据含义同上。其中Als为酸溶铝。
表2：样品的加工参数一
表3：样品的加工参数二
表4：样品的加工参数三
表2～4中数据含义为：各样品按照表2～4的参数完成本发明的冷轧钢板生产方法。
1#样品在加热炉加热温度为1210℃，在炉时间为300min；然后进行粗轧，粗轧开轧温度 为1225℃，粗轧终轧温度为1145℃，粗轧后的厚度为36.5mm，粗轧后进行卷取；然后开卷进行精轧，精轧开轧温度为1088℃，精轧终轧温度为866℃，精轧后的厚度为4mm；然后冷却至674℃卷取成钢带卷；随后的冷轧工序压下率设定在62.5％，冷轧后的厚度为1.5mm。
随后的连续退火参数为，加热段温度为718℃，加热段持续时间为60s，均热段温度为770℃，均热段持续时间为80s，冷却段温度为250℃，冷却段持续时间30s，过时效段温度382℃，过时效段持续时间350s，二次冷却段温度为91℃，二次冷却段持续时间138s，然后冷却至室温，得到成品钢板。随后的光整、拉矫工序，光整延伸率为1.23％，拉矫延伸率为0.4％。
2#～4#样品对应的数据含义同上。
表5：样品性能检测结果
表5中数据含义为：1#样品按照本发明的工艺加工后，检测其屈服强度为290MPa，抗拉强度为425MPa，伸长率为40.0％。
从表1～5的数据显示，使用本发明的钢板生产方法，产品力学性能达到屈服强度240～380MPa，抗拉强度390～430MPa，伸长率≥32.0％，能满足结构钢的应用要求，本方法采用连续退火工艺提高生产效率，且不需添加微合金元素，使生产成本降低。

Claims (9)

1.碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：
A、控制钢水成分，按重量百分比为，C：0.06％～0.15％，Si：≤0.15％，Mn：0.6％～1.2％，P：≤0.025％，S：≤0.015％，Als：0.010％～0.060％，其余为Fe和不可避免杂质，然后将钢水铸成钢坯；
B、钢坯进加热炉，加热至1200～1230℃，在炉时间160～400min；加热后的钢坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1180～1230℃，粗轧终轧温度为1100～1150℃，得到的粗轧板坯厚度为34～38mm；对粗轧板坯进行卷取；
C、卷取后的粗轧板坯开卷，进行精轧，精轧开轧温度为1050～1100℃，精轧终轧温度为850～880℃，得到精轧板坯，精轧板坯厚度为2～5mm；将精轧板坯冷却到620～680℃卷取成精轧板坯钢带卷；
D、将精轧板坯钢带卷开卷，然后进行冷轧，得到冷轧板；
E、冷轧板进行连续退火，加热段温度为690～740℃，均热段温度为750～800℃，冷却段温度为220～280℃，过时效段温度250～390℃，二次冷却段温度为70～150℃，然后将冷轧板冷却至室温，得到成品钢板。
2.如权利要求1所述的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，所述步骤E之后还包括对成品钢板进行光整和拉矫的步骤，光整延伸率控制在1.0％～1.5％，拉矫延伸率控制在0.2％～0.6％。
3.如权利要求1或2所述的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，所述步骤A中，采用连铸工艺将钢水铸成钢坯，钢坯尺寸为200mm的方坯。
4.如权利要求1或2所述的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，所述步骤B中，对粗轧板坯进行卷取是采用无芯移送热卷箱卷取。
5.如权利要求1或2所述的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，所述步骤C中，将精轧板坯冷却到620～680℃是采用前段冷却的层流冷却方式。
6.如权利要求1或2所述的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，所述步骤D中，在开卷后且冷轧前还包括酸洗工序，冷轧后还包括碱洗工序。
7.如权利要求1或2所述的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，所述步骤D中，冷轧的压下率控制在55％～75％。
8.如权利要求1或2所述的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，所述步骤E中，将退火后的冷轧板冷却至室温的步骤，是将退火后的冷轧板经过水液槽冷却至室温。
9.如权利要求1或2所述的碳素结构钢冷轧钢板生产方法，其特征在于，所述步骤E中，连续退火工序，加热段持续时间为30～90s，均热段持续时间为20～80s，冷却段持续时间20～50s，过时效段持续时间240～480s，二次冷却段持续时间100～200s。
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