CN108486480A - 一种薄规格热轧双相钢板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁合金材料技术领域,具体涉及一种薄规格热轧双相钢板的制造方法。双相钢板成分按质量百分比为:0.05%≤C≤0.16%,0.04%≤Si≤0.50%,0.8%≤Mn≤1.80%,0.20%≤Cr≤0.80%,Mo≤0.2%,0.03%≤Al≤1%,Nb≤0.04%,P≤0.045%,S≤0.003%,N≤0.003%,O≤0.003%,其余为Fe。制备方法如下:(1)熔炼钢水;(2)浇入中间包;(3)浇入布流包;(4)利用双辊薄带连铸设备铸轧;(5)铸带一道次热轧;(6)热轧后采取超快冷+空冷+超快冷方式冷却;(7)卷曲。本发明的薄规格热轧双相钢板厚度为0.75~1.4mm,组织由铁素体和马氏体组成,抗拉强度为580~1000MPa,断后延伸率为18~36%,该技术具有低成本、低能耗、短流程特点。
Description
技术领域
本发明属于钢铁合金材料技术领域,具体涉及一种薄规格热轧双相钢板的制造方法。
背景技术
双相钢是典型的先进高强钢,目前已经广泛应用于汽车用结构材料。双相钢的组织主要是由铁素体和马氏体组织组成,双相钢产品主要包括热轧双相钢和冷轧双相钢。热轧双相钢可以直接通过控制轧制与控制冷却工艺来制备。相对于冷轧双相钢,热轧双相钢的制备可以取消后续的冷轧与连续退火等工艺,因此可以缩短工序、降低能耗。在性能方面,热轧双相钢具有高抗拉强度、高加工硬化率、低屈强比等特点,此外,热轧双相钢具有良好的成型性能,因此热轧双相钢是汽车轻量化的重要材料。
目前,传统厚板坯连铸+热轧流程只适用于制备厚规格热轧双相钢,热轧双相钢的产品厚度很难控制在1.5mm以下。传统薄规格双相钢产品(厚度小于1.5mm)主要是冷轧带钢产品,主要是通过以下流程制备:冶炼钢水→连铸→粗轧→精轧→卷曲→酸洗→冷轧→连续退火,即热轧+冷轧的方式进行制备,这种传统工艺生产流程长、能耗大、成本相对较高。此外,经检索,专利(公开号CN 107904509 A)公开一种薄规格1180MPa级双相钢及其加工方法,其采用薄板坯连铸连轧流程生产,主要制备流程包括冶炼、精炼、薄板坯连铸连轧、冷却、卷取和平整过程,产品厚度为1~3mm。相对于传统热轧双相钢的制备流程,采用薄板坯连铸连轧流程生产热轧带钢可以缩短生产流程,降低成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄规格热轧双相钢板的制造方法,通过低能耗、低成本、短流程的方法制备薄规格热轧双相钢板。
本发明的技术方案是:
一种薄规格热轧双相钢板的制造方法,按以下步骤进行:
(1)按设定成分熔炼钢水,其成分按质量百分比为:0.05%≤C≤0.16%,0.04%≤Si≤0.50%,0.8%≤Mn≤1.80%,0.20%≤Cr≤0.80%,Mo≤0.2%,0.03%≤Al≤1%,Nb≤0.04%,P≤0.045%,S≤0.003%,N≤0.003%,O≤0.003%,其余为Fe;
(2)先将钢水浇入到中间包内,然后从中间包浇入布流包,最后从布流包浇入双辊薄带连铸设备中,控制熔池上表面的钢水的过热度为10~40℃,经铸轧获得厚度为1.5~2.5mm的铸带;
(3)将铸带冷却至开轧温度后进行一道次热轧,开轧温度为1050~1250℃,热轧总压下量为10%~50%,终轧温度为950~1150℃;
(4)热轧板出热轧机后,以100~150℃/s的速度冷却至650~850℃,然后空冷4~10s,随后以100~150℃/s的速度冷却至180~300℃进行卷曲。
所述的薄规格热轧双相钢板的制造方法,薄规格热轧双相钢板厚度为0.75~1.4mm,组织由铁素体和马氏体组成。
所述的薄规格热轧双相钢板的制造方法,薄规格热轧双相钢板的抗拉强度为580~1000MPa,断后延伸率为18~36%。
本发明的设计思想如下:
本发明采用双辊薄带连铸技术制备薄规格热轧双相钢板,是一种短流程近终成形技术,可以实现0.75~1.4mm厚度热轧双相钢板的制备;该技术可以实现薄规格热轧双相钢板的连续生产,一个浇次可以生产一整条热轧双相钢板,使液态钢水到热轧双相钢板转换的生产成本显著降低。
本发明采用薄带连铸技术省去传统流程钢坯大热轧压下量的变形过程,生产过程仅有一道次热轧,因此热轧后需要严格控制冷却方式以获得理想的双相钢组织。本发明采用超快冷→空冷→超快冷的方式来控制薄规格热轧双相钢板的组织:出热轧机后热轧板迅速利用超快冷系统以100~150℃/s的冷却速度进行冷却,是为了抑制高温热轧板中的奥氏体晶粒发生高温长大;随后进行空冷4~10s,空冷的目的是在此温度区间形成铁素体;最后再次利用超快冷系统以100~150℃/s的冷却速度将热轧板冷却至卷曲温度,是为了抑制珠光体、魏氏铁素体的形成,从而获得典型的铁素体+马氏体双相组织。
本发明的优点及有益效果为:
(1)本发明采用双辊薄带连铸技术,相对于传统厚板坯连铸工艺制备热轧双相钢,可以省去高温加热保温、粗轧和精轧等环节,可以显著减低能耗和生产成本,并缩短生产线,生产线长度可以控制至60m。因此,本发明是一种低能耗、低成本、短流程的方法。
(2)本发明实现0.75~1.4mm厚度的薄规格热轧双相钢板的制备,省去传统薄规格冷轧双相钢制备过程所需的冷轧及退火流程,热轧薄带的厚度可以达到传统薄规格冷轧双相钢的厚度。因此,在相关应用领域可以代替传统薄规格冷轧双相钢产品,若以实现“以热代冷”的产品市场为基本定位,将产生显著的直接经济效益。
具体实施方式
在具体实施过程中,薄规格热轧双相钢板的制造方法如下:(1)熔炼钢水;(2)浇入中间包;(3)浇入布流包;(4)利用双辊薄带连铸设备铸轧;(5)铸带一道次热轧;(6)热轧后采取超快冷+空冷+超快冷方式冷却;(7)卷曲。本发明钢水从中间包浇入双辊薄带连铸设备中,是将中间包中的钢水浇入旋转方向相反的两个铸辊和侧封板组成的空腔内形成熔池,钢液经铸辊的辊缝凝固并导出。
本发明实施例中,抗拉强度和断后延伸率的测试采用的标准为GB/T228.1-2010,拉伸样的标距为25mm,室温下测试,拉伸速率为2mm/min。
下面,通过实施例对本发明进一步详细阐述。
实施例1
本实施例中,按设定成分熔炼钢水,熔炼工艺流程为:铁水预脱硫、转炉冶炼、氩站、LF钢包炉精炼,其成分按质量百分比为:C 0.16%,Si 0.50%,Mn 1.80%,Cr 0.80%,Mo 0.2%,Al 1%,Nb 0.04%,P 0.045%,S 0.003%,N 0.003%,O 0.001%,其余为Fe;
将钢水浇入到中间包内,然后从中间包浇入布流包,最后从布流包浇入双辊薄带连铸设备中,控制熔池上表面的钢水的过热度为40℃,经铸轧获得厚度为2.5mm的铸带;
将铸带冷却至开轧温度后进行一道次热轧,开轧温度为1250℃,热轧总压下量为50%,终轧温度为1150℃;
热轧板出热轧机后,利用超快冷系统以150℃/s的速度冷却至850℃,然后空冷8s,随后利用超快冷系统以150℃/s的速度冷却至200℃进行卷曲,获得薄规格热轧双相钢板。
本实施例中,薄规格热轧双相钢板的厚度为1.25mm,组织由铁素体和马氏体组成,抗拉强度为1000MPa,断后延伸率为18%。
实施例2
本实施例中,按设定成分熔炼钢水,熔炼工艺流程为:铁水预脱硫、转炉冶炼、氩站、LF钢包炉精炼,其成分按质量百分比为:C 0.05%,Si 0.04%,Mn 0.8%,Cr 0.20%,Mo0.02%,Al 0.03%,Nb 0.01%,P 0.015%,S 0.0013%,N 0.002%,O 0.002%,其余为Fe;
将钢水浇入到中间包内,然后从中间包浇入布流包,最后从布流包浇入双辊薄带连铸设备中,控制熔池上表面的钢水的过热度为10℃,经铸轧获得厚度为1.5mm的铸带;
将铸带冷却至开轧温度后进行一道次热轧,开轧温度为1050℃,热轧总压下量为50%,终轧温度为950℃;
热轧板出热轧机后,利用超快冷系统以100℃/s的速度冷却至650℃,然后空冷4s,随后利用超快冷系统以100℃/s的速度冷却至300℃进行卷曲,获得薄规格热轧双相钢板。
本实施例中,薄规格热轧双相钢板的厚度为0.75mm,组织由铁素体和马氏体组成,抗拉强度为580MPa,断后延伸率为36%。
实施例3
本实施例中,按设定成分熔炼钢水,熔炼工艺流程为:铁水预脱硫、转炉冶炼、氩站、RH真空炉精炼,其成分按质量百分比为:C 0.07%,Si 0.40%,Mn 1.43%,Cr 0.30%,Mo 0.002%,Al 0.05%,Nb 0.01%,P 0.015%,S 0.001%,N 0.0011%,O 0.003%,其余为Fe;
将钢水浇入到中间包内,然后从中间包浇入布流包,最后从布流包浇入双辊薄带连铸设备中,控制熔池上表面的钢水的过热度为30℃,经铸轧获得厚度为1.55mm的铸带;
将铸带冷却至开轧温度后进行一道次热轧,开轧温度为1200℃,热轧总压下量为10%,终轧温度为1100℃;
热轧板出热轧机后,利用超快冷系统以120℃/s的速度冷却至690℃,然后空冷10s,随后利用超快冷系统以130℃/s的速度冷却至180℃进行卷曲,获得薄规格热轧双相钢板。
本实施例中,薄规格热轧双相钢板的厚度为1.4mm,组织由铁素体和马氏体组成,抗拉强度为621MPa,断后延伸率为32%。
实施例4
本实施例中,按设定成分熔炼钢水,熔炼工艺流程为:铁水预脱硫、转炉冶炼、氩站、RH真空炉精炼,其成分按质量百分比为:C 0.12%,Si 0.06%,Mn 1.50%,Cr 0.40%,Mo 0.1%,Al 0.5%,Nb 0.02%,P 0.035%,S 0.0023%,N 0.0015%,O 0.0013%,其余为Fe;
将钢水浇入到中间包内,然后从中间包浇入布流包,最后从布流包浇入双辊薄带连铸设备中,控制熔池上表面的钢水的过热度为20℃,经铸轧获得厚度为2mm的铸带;
将铸带冷却至开轧温度后进行一道次热轧,开轧温度为1200℃,热轧总压下量为40%,终轧温度为1100℃;
热轧板出热轧机后,利用超快冷系统以150℃/s的速度冷却至750℃,然后空冷7s,随后利用超快冷系统以130℃/s的速度冷却至240℃进行卷曲,获得薄规格热轧双相钢板。
本实施例中,薄规格热轧双相钢板的厚度为1.2mm,组织由铁素体和马氏体组成,抗拉强度为900MPa,断后延伸率为25%。
实施例结果表明,本发明薄规格热轧双相钢板厚度为0.75~1.4mm,组织由铁素体和马氏体组成,抗拉强度为580~1000MPa,断后延伸率为18~36%,该技术具有低成本、低能耗、短流程特点。
Claims (3)
1.一种薄规格热轧双相钢板的制造方法,其特征在于,按以下步骤进行:
(1)按设定成分熔炼钢水,其成分按质量百分比为:0.05%≤C≤0.16%,0.04%≤Si≤0.50%,0.8%≤Mn≤1.80%,0.20%≤Cr≤0.80%,Mo≤0.2%,0.03%≤Al≤1%,Nb≤0.04%,P≤0.045%,S≤0.003%,N≤0.003%,O≤0.003%,其余为Fe;
(2)先将钢水浇入到中间包内,然后从中间包浇入布流包,最后从布流包浇入双辊薄带连铸设备中,控制熔池上表面的钢水的过热度为10~40℃,经铸轧获得厚度为1.5~2.5mm的铸带;
(3)将铸带冷却至开轧温度后进行一道次热轧,开轧温度为1050~1250℃,热轧总压下量为10%~50%,终轧温度为950~1150℃;
(4)热轧板出热轧机后,以100~150℃/s的速度冷却至650~850℃,然后空冷4~10s,随后以100~150℃/s的速度冷却至180~300℃进行卷曲。
2.按照权利要求1所述的薄规格热轧双相钢板的制造方法,其特征在于,薄规格热轧双相钢板厚度为0.75~1.4mm,组织由铁素体和马氏体组成。
3.按照权利要求1所述的薄规格热轧双相钢板的制造方法,其特征在于,薄规格热轧双相钢板的抗拉强度为580~1000MPa,断后延伸率为18~36%。
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