CN108396242A - 一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢及其生产方法 - Google Patents

一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢及其生产方法 Download PDF

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刘丽萍
李梦龙
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Abstract

本发明公开了一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢及其生产方法，所述带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15～0.30%，Mn：1.90～2.40%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：1.40～1.90%，Als：0.030～0.060%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序。本发明通过合理的成分设计，生产的带钢适用于各种卷管和焊管工艺，具有较低的成本，市场竞争力强；产品组织为分布均匀的马氏体和铁素体，屈服强度在Rp0.2：550～900MPa，抗拉强度≥980MPa，断后伸长率A80≥11%。

Description

一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢及其生产方法。
背景技术
随着汽车工业的迅猛发展，汽车上的管形件应用越来越多，例如汽车座椅等部件。在卷管过程中对带钢的折弯性能和力学性能要求较高，卷管过程是冷变形的过程，变形后带钢的力学性能会得到加强。在减少燃油消耗、减低废气排放的诸多措施中，降低车重效果最明显。资料表明，车重减轻10%可节省燃油3～7%，因此汽车轻量化成为了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。在汽车轻量化的推动下，具有超高强度和塑性的先进高强钢得到了迅猛发展，尤其超高强度的双相钢在汽车车身制造中的使用越来越多，特别是在一些安全件和结构件上。汽车座椅对带钢的强度要求较高，成型后强度越高越好，同时还需要具有较低的成本。
这就需要开发一种成本较低，具有较高的强度，同时又具有良好的成形性和焊接性能的高强钢，超高强度双相钢是一个选择，该类钢种由铁素体与马氏体组成，具有低屈强比、高的加工硬化率、良好的强度和延伸性配合等特点，目前深受各大汽车厂家的青睐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢，本发明还提供了一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法；本发明的产品具有较好的力学性能以及较低的生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢，所述带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15～0.30%，Mn：1.90～2.40%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：1.40～1.90%，Als：0.030～0.060%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明所述冷轧连退带钢厚度为1.0-2.5mm。
本发明所述冷轧连退带钢抗拉强度≥980MPa、屈服强度Rp0.2：550～900MPa、伸长率A80≥11%。
本发明还提供了一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法，所述生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述连续退火工序，均热温度为780～820℃，保温时间100～200s；先缓冷至660～700℃，缓冷冷却速率10～20℃/s；再快冷至340～380℃，快冷冷却速率40～70℃/s，过时效段温度320～360℃，终冷温度50～150℃。
本发明所述连铸工序，中包温度1510～1530℃，拉速为1.2～1.4m/min。
本发明所述连铸工序，镀锌带钢的基板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15～0.30%，Mn：1.90～2.40%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：1.40～1.90%，Als：0.030～0.060%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明所述加热工序，加热温度为1240～1350℃，总加热时间为200～260min。
本发明所述热轧工序，精轧终轧温度为875～905℃，卷取温度为670～710℃。
本发明所述冷轧工序，冷轧压下率≥50%。
本发明所述平整工序，采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.3～1.0%，轧制力在6000～8000kN。
本发明低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的性能检测标准参考EN 10338-2015。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过合理的成分设计，采用添加0.15～0.30%的碳元素和较高的锰元素来提高带钢的强度和淬透性，生产的超高强度连续退火带钢适用于各种卷管和焊管工艺。2、本发明生产的成品具有良好的成型性能、机械性能和焊接性能，产品组织为分布均匀的马氏体和铁素体，抗拉强度≥980MPa、屈服强度Rp0.2：550～900MPa、伸长率A80≥11%。3、本发明成分设计没有添加Nb、Ti、Mo等昂贵的元素，成本低，市场竞争力强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1510～1530℃，拉速为1.2～1.4m/min；
（2）加热工序：加热温度为1240～1350℃，总加热时间为200～260min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为875-905℃，卷取温度为670～710℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率≥50%；
（5）连续退火工序：均热温度为780～820℃，保温时间100～200s；先缓冷至660～700℃，缓冷冷却速率10～20℃/s；再快冷至340～380℃，快冷冷却速率40～70℃/s，过时效段温度320～360℃，终冷温度50～150℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.3～1.0%，轧制力在6000～8000kN。
实施例1
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.4mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1520℃，连铸拉速为1.3m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1270℃，加热时间为240min；
（3）热轧工序：终轧温度890℃，卷取温度690℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为53%；
（5）连续退火工序：均热温度为800℃，保温时间150s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率15℃/s；再快冷至360℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度340℃，终冷温度100℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.50%，轧制力6000KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例2
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1510℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1240℃，加热时间为260min；
（3）热轧工序：终轧温度875℃，卷取温度670℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为67%；
（5）连续退火工序：均热温度为780℃，保温时间200s；先缓冷至660℃，缓冷冷却速率10℃/s；再快冷至340℃，快冷冷却速率40℃/s，过时效段温度320℃，终冷温度50℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.30%，轧制力8000KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例3
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.6mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1530℃，连铸拉速为1.4m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1350℃，加热时间为200min；
（3）热轧工序：终轧温度905℃，卷取温度710℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为50%；
（5）连续退火工序：均热温度为820℃，保温时间100s；先缓冷至700℃，缓冷冷却速率20℃/s；再快冷至380℃，快冷冷却速率70℃/s，过时效段温度360℃，终冷温度150℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为1.0%，轧制力6500KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例4
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.8mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1520℃，连铸拉速为1.3m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1300℃，加热时间为220min；
（3）热轧工序：终轧温度890℃，卷取温度690℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为51%；
（5）连续退火工序：均热温度为810℃，保温时间120s；先缓冷至670℃，缓冷冷却速率18℃/s；再快冷至360℃，快冷冷却速率60℃/s，过时效段温度340℃，终冷温度120℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.40%，轧制力7000KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例5
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为2.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1520℃，连铸拉速为1.4m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1280℃，加热时间为230min；
（3）热轧工序：终轧温度890℃，卷取温度690℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为53%；
（5）连续退火工序：均热温度为790℃，保温时间160s；先缓冷至670℃，缓冷冷却速率18℃/s；再快冷至360℃，快冷冷却速率60℃/s，过时效段温度340℃，终冷温度100℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.60%，轧制力7500KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例6
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.2mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1520℃，连铸拉速为1.4m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1310℃，加热时间为260min；
（3）热轧工序：终轧温度890℃，卷取温度690℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为60%；
（5）连续退火工序：均热温度为800℃，保温时间150s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率15℃/s；再快冷至360℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度340℃，终冷温度100℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.50%，轧制力6000KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例7
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1520℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1340℃，加热时间为220min；
（3）热轧工序：终轧温度890℃，卷取温度690℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为57%；
（5）连续退火工序：均热温度为800℃，保温时间150s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率15℃/s；再快冷至360℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度340℃，终冷温度100℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.70%，轧制力6800KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例8
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1520℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1340℃，加热时间为220min；
（3）热轧工序：终轧温度890℃，卷取温度690℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为67%；
（5）连续退火工序：均热温度为800℃，保温时间150s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率15℃/s；再快冷至360℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度340℃，终冷温度100℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.30%，轧制力7200KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例9
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1520℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1340℃，加热时间为220min；
（3）热轧工序：终轧温度890℃，卷取温度690℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为57%；
（5）连续退火工序：均热温度为800℃，保温时间150s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率15℃/s；再快冷至360℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度340℃，终冷温度100℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.30%，轧制力7700KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
实施例10
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢厚度为1.4mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序，中包温度1520℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：铸坯加热温度1340℃，加热时间为220min；
（3）热轧工序：终轧温度890℃，卷取温度690℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为57%；
（5）连续退火工序：均热温度为780℃，保温时间170s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率15℃/s；再快冷至360℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度340℃，终冷温度120℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.50%，轧制力6300KN。
本实施例低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的力学性能见表2。
表1 实施例1－10带钢的化学成分组成及质量百分含量（%）
上述实施例的成分组成中，其余为铁和不可避免的杂质。
表2 实施例1－10带钢的力学性能
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施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：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢，其特征在于，所述带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15～0.30%，Mn：1.90～2.40%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：1.40～1.90%，Als：0.030～0.060%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢，其特征在于，所述冷轧连退带钢厚度为1.0-2.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢，其特征在于，所述冷轧连退带钢抗拉强度≥980MPa、屈服强度Rp0.2：550～900MPa、伸长率A80≥11%。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述连续退火工序，均热温度为780～820℃，保温时间100～200s；先缓冷至660～700℃，缓冷冷却速率10～20℃/s；再快冷至340～380℃，快冷冷却速率40～70℃/s，过时效段温度320～360℃，终冷温度50～150℃。
5.根据权利要求4所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，中包温度1510～1530℃，拉速为1.2～1.4m/min。
6.根据权利要求4所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，镀锌带钢的基板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15～0.30%，Mn：1.90～2.40%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：1.40～1.90%，Als：0.030～0.060%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法，其特征在于，所述加热工序，加热温度为1240～1350℃，总加热时间为200～260min。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，精轧终轧温度为875～905℃，卷取温度为670～710℃。
9.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法，其特征在于，所述冷轧工序，冷轧压下率≥50%。
10.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低成本焊管用超高强度冷轧连退带钢的生产方法，其特征在于，所述平整工序，采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.3～1.0%，轧制力在6000～8000kN。
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