CN108359908A - 一种冷轧双相钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法。该双相钢合金成分为，C：0.070～0.12、Si≤0.60％、Mn：1.70％～2.50％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.015％～0.060％、Cr≤0.50％，余量为铁和不可避免的杂质；依次包括三个工序：炼钢工序，热连轧工序和冷轧工序；一种抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法，解决现有技术生产不同规格双相钢产品时，受规格、实际生产问题导致快冷冷却速率波动影响最终成品组织差异较大，宏观反应为力学性能差异较大问题，便于汽车业的应用。

Description

一种冷轧双相钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法。
背景技术
进入21世纪，我国汽车工业飞速发展，目前已成为世界第一大汽车产销国，随着汽车业的发展，汽车用料也在逐步发生变化。双相钢以其低屈强比、高初始加工硬化速率、良好的强度和延性的配合等优点，发展成为一种成形性良好的高强度新型冲压用钢，成为现代汽车用钢的重要组成部分。
双相钢是先进高强钢家族的代表产品，其主要强化手段为相变强化，即马氏体强化，马氏体是将钢加热到一定温度(形成奥氏体)后经迅速冷却(淬火)，得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织，形成马氏体的必要条件是加热形成的奥氏体要有一定的淬透性和非常快的冷却速度。
由于连续退火工序是最终成品获得适当F+M组织的关键，尤其退火温度和快冷冷速对最终马氏体量和形态有决定性的影响，进而对最终成品有着重要影响。在实际工业生产中由于成品的厚度、宽度不一致，在生产中的工艺段速度是不一致的，所以不同规格的退火效果和快冷冷却速率是不一样的，这样就导致不同规格产品的性能波动较大的问题，对用户的使用造成影响。对此问题急需一种新工艺解决，从而更好的为汽车业的应用服务。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法，解决现有技术生产不同规格双相钢产品时，受规格、实际生产问题导致快冷冷却速率波动影响最终成品组织差异较大，宏观反应为力学性能差异较大问题，便于汽车业的应用。
为了解决上述问题，一种抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法，按重量百分比计，该双相钢合金成分为，C：0.070～0.12、Si≤0.60％、Mn：1.70％～2.50％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.015％～0.060％、Cr≤0.50％，余量为铁和不可避免的杂质。
作为优选的，按重量百分比计，所述双相钢的合金成分为，C：0.060～0.12、Si≤0.60％、Mn：1.50％～2.00％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.015％～0.060％、Cr+Mo≤0.60％，余量为铁和不可避免的杂质。
作为优选的，按重量百分比计，该双相钢合金成分为，C：0.080、Si≤0.40％、Mn：1.80％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.030％、Cr≤0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
作为优选的，按重量百分比计，该双相钢合金成分为，C：0.080、Si≤0.40％、Mn：1.85％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.030％、Cr≤0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
一种冷轧双相钢的制备方法，依次包括如下三个工序：炼钢工序，热连轧工序和冷轧工序；具体包括如下步骤：
(1)在C、Mn钢基础上添加Cr元素；
(2)在热轧工艺上采用低温终轧，保证奥氏体轧制的前提下，确保均匀细小的铁素体晶粒；
(3)采用高温卷取工艺；
(4)连续退火工序采用合适的加热、缓冷、快冷温度，保证设备稳定高效运行；
所述炼钢工序具体包括：(1)水预处理(2)转炉冶炼(3)炉外精炼(4)连铸；
所述热连轧工序包括：(1)铸坯加热(2)粗轧(3)精轧(4)控制冷却(5)热轧卷取；
所述冷轧工序包括：(1)热轧卷开卷(2)酸洗、冷连轧(3)卷取(4)冷硬卷开卷(5)连续退火(6)平整(7)精整(8)表面、机能检验(9)包装缴库(10)发货。
所述热连轧工序的步骤(1)铸坯加热是将铸坯置于步进式加热炉中加热，加热温度为1220～1270℃；铸坯出炉后进行高压水除鳞后，进入粗轧机轧制，开轧温度1020℃～1150℃；粗轧后中间坯温度≥950℃，随后进入精轧机组轧制，终轧温度850～890℃；层流冷却后卷取，卷取温度630～680℃。
所述冷轧工序的具体参数设定为：冷连轧总压下率在≥45％；连续退火，加热/保温温度800～830℃；缓冷温度700～740℃，快冷出口温度290～330，快冷段冷速15℃/s～30℃/s，过时效温度240～280℃；平整延伸率0.2～1.0％。
本发明的有益效果：
抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢在普通连续退火机组生产存在很大的技术难点，双相钢的性能受铁素体与马氏体的比率及马氏体的形态决定，而由马氏体产生的机理可知快冷冷却速度直接决定了马氏体的形态和马氏体量，所以在实际生产中不同冷却速率对最终成品性能有着决定性的影响，采用本发明抗连续退火快冷冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法，能有效改善上述问题，使不同快冷冷速下的最终成品获得适当的马氏体，保证产品的最终性能稳定均一，更好的满足双相钢的大生产需求。
具体实施方式
实施例1
按重量百分比计，一种抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢的合金成分为，C：0.070～0.12、Si≤0.60％、Mn：1.70％～2.50％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.015％～0.060％、Cr≤0.50％，余量为铁和不可避免的杂质。
为解决厚规格冷轧双相钢生产技术难题，主要在三个方面进行，首先在成分设计在C、Mn钢基础上添加了一定量Cr元素，从而使C曲线右移，有效提高其淬透性；在热轧工艺上采用低温终轧(保证奥氏体轧制的前提下)，确保均匀细小的铁素体晶粒。采用高温卷取工艺，高温卷取产生的晶界合金Mn、Cr偏聚可以增加退火冷却时奥氏体的淬透性；最后连续退火工序采用合适的加热、缓冷、快冷温度，保证设备稳定高效运行。通过成分设计和热轧工艺创新，以及连续退火各段工艺点的创新，使其对快冷段冷却速度不敏感，即在设计的冷却速度范围内15℃/s～30℃/s均能获得合理的马氏体，最终保证成品性能波动较小。
实施例2
按重量百分比计，抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢的合金成分为，C：0.060～0.12、Si≤0.60％、Mn：1.50％～2.00％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.015％～0.060％、Cr+Mo≤0.60％，余量为铁和不可避免的杂质；
将铸坯置于步进式加热炉中加热，加热温度1220～1270℃；铸坯出炉后进行高压水除鳞后，进入粗轧机轧制，开轧温度1020℃～1150℃；粗轧后中间坯温度≥950℃，随后进入精轧机组轧制，终轧温度850～890℃；层流冷却后卷取，卷取温度630～680℃；冷连轧总压下率在≥45％；连续退火，加热/保温温度800～830℃；缓冷温度700～740℃，快冷出口温度290～330，快冷段冷速15℃/s～30℃/s，过时效温度240～280℃；平整延伸率0.2～1.0％
生产工艺流程为：(炼钢工序)铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→(热连轧工序)铸坯加热→粗轧→精轧→控制冷却→热轧卷取→(冷轧工序)热轧卷开卷→酸洗、冷连轧→卷取→冷硬卷开卷→连续退火→平整→精整→表面、机能检验→包装缴库→发货。
抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法，冷速15℃/s～30℃/s范围内，最终产品性能均符合下表要求且波动较小，见下表1。
表1产品性能汇总表
实施例3
本实施例中，按重量百分比计，抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢合金成分为：C：0.080、Si≤0.40％、Mn：1.80％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.030％、Cr≤0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
本实施例中，抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法如下：
1)按低碳钢方法冶炼，浇注成铸坯；
2)将铸坯置于步进式加热炉中加热，加热温度1250℃；铸坯出炉后进行高压水除鳞后，进入粗轧机轧制；粗轧后中间坯温度≥950℃，随后进入精轧机组轧制，终轧温度870℃；层流冷却后卷取，卷取温度660℃；冷连轧总压下率为50％；连续退火，加热/保温温度805℃；缓冷温度710℃，快冷出口温度320℃，快冷段冷速15℃/s，过时效温度270℃；平整延伸率0.3％。产品屈服强度：365MPa、抗拉强度630MPa，断后延伸率28.5％。
实施例4
本实施例中，按重量百分比计，抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢合金成分为：
C：0.080、Si≤0.40％、Mn：1.85％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.030％、Cr≤0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
本实施例中，抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢生产方法如下：
1)按低碳钢方法冶炼，浇注成铸坯；
2)将铸坯置于步进式加热炉中加热，加热温度1250℃；铸坯出炉后进行高压水除鳞后，进入粗轧机轧制；粗轧后中间坯温度≥950℃，随后进入精轧机组轧制，终轧温度870℃；层流冷却后卷取，卷取温度660℃；冷连轧总压下率为50％；连续退火，加热/保温温度805℃；缓冷温度710℃，快冷出口温度320℃，快冷段冷速25℃/s，过时效温度265℃；平整延伸率0.3％。产品屈服强度：370MPa、抗拉强度630MPa，断后延伸率29％。
通过下表2，比较可以看按照抗快冷速度工艺敏感性冷轧双相钢方法生产的双相钢产品，在快冷冷速在15～30℃/s范围内波动，性能均满足要求，且性能波动较小，适合于工业大生产。
表2双相钢性能表
尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此，本发明不应由上述实施例来限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (7)

1.一种冷轧双相钢，其特征在于，按重量百分比计，该双相钢合金成分为，C：0.070～0.12、Si≤0.60％、Mn：1.70％～2.50％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.015％～0.060％、Cr≤0.50％，余量为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种冷轧双相钢，其特征在于，按重量百分比计，所述双相钢的合金成分为，C：0.060～0.12、Si≤0.60％、Mn：1.50％～2.00％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.015％～0.060％、Cr+Mo≤0.60％，余量为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种冷轧双相钢，其特征在于，按重量百分比计，该双相钢合金成分为，C：0.080、Si≤0.40％、Mn：1.80％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.030％、Cr≤0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种冷轧双相钢，其特征在于，按重量百分比计，该双相钢合金成分为，C：0.080、Si≤0.40％、Mn：1.85％、P：≤0.025％、S≤0.020％、Als：0.030％、Cr≤0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
5.一种冷轧双相钢的制备方法，其特征在于，依次包括如下三个工序：炼钢工序，热连轧工序和冷轧工序；具体包括如下步骤：
(1)在C、Mn钢基础上添加Cr元素；
(2)在热轧工艺上采用低温终轧，保证奥氏体轧制的前提下，确保均匀细小的铁素体晶粒；
(3)采用高温卷取工艺；
(4)连续退火工序采用合适的加热、缓冷、快冷温度，保证设备稳定高效运行；
所述炼钢工序具体包括：(1)水预处理(2)转炉冶炼(3)炉外精炼(4)连铸；
所述热连轧工序包括：(1)铸坯加热(2)粗轧(3)精轧(4)控制冷却
(5)热轧卷取；
所述冷轧工序包括：(1)热轧卷开卷(2)酸洗、冷连轧(3)卷取(4)冷硬卷开卷(5)连续退火(6)平整(7)精整(8)表面、机能检验(9)包装缴库(10)发货。
6.根据权利要求5所述的一种冷轧双相钢的制备方法，其特征在于，所述热连轧工序的步骤(1)铸坯加热是将铸坯置于步进式加热炉中加热，加热温度为1220～1270℃；铸坯出炉后进行高压水除鳞后，进入粗轧机轧制，开轧温度1020℃～1150℃；粗轧后中间坯温度≥950℃，随后进入精轧机组轧制，终轧温度850～890℃；层流冷却后卷取，卷取温度630～680℃。
7.根据权利要求4所述的一种冷轧双相钢的制备方法，其特征在于，所述冷轧工序的具体参数设定为：冷连轧总压下率在≥45％；连续退火，加热/保温温度800～830℃；缓冷温度700～740℃，快冷出口温度290～330，快冷段冷速15℃/s～30℃/s，过时效温度240～280℃；平整延伸率0.2～1.0％。
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