CN108570604A - 一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带及其生产方法 - Google Patents

一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带及其生产方法，所述钢带化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.08%，Mn≤1.60%，Als：0.2～0.6%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si≤0.10%，Nb：0.01～0.04%，Ti：0.05～0.10%，Cr≤0.70%，其它为Fe及不可避免的杂质元素；所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序。本发明采用高铝、高锰、铌、钛、铬微合金化的成分设计及合理的热轧、冷却、酸洗工艺，得到780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带，用于冲压带有凸缘形状的汽车底盘零部件。

Description

一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带及其生产方法。
背景技术
汽车产业需要大量不同规格的钢板（钢带），其中用于制作汽车底盘带有凸缘形状的零件时，传统高强钢由于组织性能特点决定了其成形性能不能满足对凸缘性要求高的零部件生产，因此根据强度级别的不同，选用不同强度级别的高扩孔钢。
不同企业，采用不同的冶炼成分生产性能接近的同一级别高扩孔钢，由于成分特点及装备的不同，生产工艺也不尽相同，这些差别体现在冶炼成分、连铸工艺、保护渣特性、轧制及冷却工艺及酸洗工艺等。本发明钢经过热轧酸洗，剪切后冲压成带有凸缘形状的零部件，实现了加工步骤最少，生产效率高的特点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带；同时本发明还提供一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带，所述钢带化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.08%，Mn≤1.60%，Als：0.2～0.6%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si≤0.10%，Nb：0.01～0.04%，Ti：0.05～0.10%，Cr≤0.70%，其它为Fe及不可避免的杂质元素。
本发明所述钢带厚度为2.0～6.0mm。
本发明所述钢带抗拉强度≥780MPa，屈服强度≥600MPa，延伸率A80%≥15%。
本发明所述钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为80～90%，铁素体体积分数为10～20%。
本发明还提供了一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带的生产方法，所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序；所述热轧工序，板坯加热温度1230～1270℃；所述酸洗工序，酸洗速度≥30m/min。
本发明所述连铸工序，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.2～1.4m/min，中包过热度28～35℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；保护渣要求为：CaO：25.48%，MgO：1.76%，SiO2：40.4%，Al2O3：2.48%，Fe2O3：1.57%，MnO2：2.38%，Na2O：9.86%，F：10.41%,Li2O：1.56%，C：4.71%，保护渣的碱度R：0.63，保护渣的熔点：1043℃，保护渣的粘度：1.52泊。
本发明所述热轧工序，采用粗轧和精轧，终轧温度为840～900℃。
本发明所述热轧工序，所述板坯推荐热装直接轧制，如果轧制节奏不允许热装，板坯下线后堆垛缓冷，再装加热炉；所述轧制，1机架粗轧5道次往复轧制，粗轧单道次除鳞，除鳞水压力≥28MPa，精轧7机架轧制，精轧前高压水除鳞，除鳞水压力≥25MPa。
本发明所述冷却工序，采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为740～760℃，空冷时间6～9s，前段、后段冷却速率30～70℃/S。
本发明所述卷曲工序，卷曲温度为450～500℃。
本发明所述酸洗工序，采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度10～40g/L，2号罐自由酸浓度35～75g/L，3号罐自由酸浓度85～150g/L；
1号罐铁离子浓度 85～135g/L，2号罐铁离子浓度55～115g/L，3号罐铁离子浓度25～65g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度50～80℃，2号罐温度50～75℃，3号罐温度45～75℃。
本发明一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带产品标准参考GB/T 20887.2-2010；产品力学性能检测方法标准参考GB/T 228；产品扩孔性能检测方法标准参考GB/T15825.4。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用高铝、高锰、铌、钛、铬微合金化的成分设计及合理的热轧、冷却工艺，控制钢材金相组织和钢带力学性能，实现高强度、高扩孔率，通过酸洗工艺，得到780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带，用于冲压带有凸缘形状的汽车底盘零部件。
附图说明
图1为实施例1中780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织金相图，X200；
图2为实施例2中780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织金相图，X200。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1～7，每个例子为1炉钢，100吨钢水，热轧后每炉钢进线1卷，钢卷冷却到室温后距离尾部8米取样。
实施例1
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带厚度为2.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸：冶炼完毕钢水进行连铸，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.2m/min，中包过热度28℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；
（2）热轧：板坯加热温度1230℃；采用粗轧和精轧，1机架粗轧5道次往复轧制，粗轧单道次除鳞，除鳞水压力28MPa，精轧7机架轧制，精轧前高压水除鳞，除鳞水压力25MPa，终轧温度为840℃；
（3）冷却：采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为740℃，空冷时间6s，前段、后段冷却速率30℃/S；
（4）卷曲：卷曲温度为450℃；
（5）酸洗：采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度10g/L，2号罐自由酸浓度35g/L，3号罐自由酸浓度85g/L；
1号罐铁离子浓度85g/L，2号罐铁离子浓度55g/L，3号罐铁离子浓度25g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度50℃，2号罐温度50℃，3号罐温度45℃；
酸洗速度30m/min。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为80%，铁素体体积分数为20%；钢带产品力学性能和扩孔性能见表2；钢带组织金相图见图1。
实施例2
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带厚度为4.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸：冶炼完毕钢水进行连铸，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.4m/min，中包过热度35℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；
（2）热轧：板坯加热温度1270℃；采用粗轧和精轧，1机架粗轧5道次往复轧制，粗轧单道次除鳞，除鳞水压力30MPa，精轧7机架轧制，精轧前高压水除鳞，除鳞水压力27MPa，终轧温度为900℃；
（3）冷却：采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为760℃，空冷时间9s，前段、后段冷却速率70℃/S；
（4）卷曲：卷曲温度为500℃；
（5）酸洗：采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度40g/L，2号罐自由酸浓度75g/L，3号罐自由酸浓度150g/L；
1号罐铁离子浓度135g/L，2号罐铁离子浓度115g/L，3号罐铁离子浓度65g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度80℃，2号罐温度75℃，3号罐温度75℃；
酸洗速度35m/min。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为90%，铁素体体积分数为10%；钢带产品力学性能和扩孔性能见表2；钢带组织金相图见图2。
实施例3
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带厚度为6.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸：冶炼完毕钢水进行连铸，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.3m/min，中包过热度30℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；
（2）热轧：板坯加热温度1240℃；采用粗轧和精轧，1机架粗轧5道次往复轧制，粗轧单道次除鳞，除鳞水压力29MPa，精轧7机架轧制，精轧前高压水除鳞，除鳞水压力26MPa，终轧温度为850℃；
（3）冷却：采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为750℃，空冷时间7s，前段、后段冷却速率40℃/S；
（4）卷曲：卷曲温度为460℃；
（5）酸洗：采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度20g/L，2号罐自由酸浓度40g/L，3号罐自由酸浓度90g/L；
1号罐铁离子浓度90g/L，2号罐铁离子浓度60g/L，3号罐铁离子浓度30g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度60℃，2号罐温度55℃，3号罐温度50℃；
酸洗速度32m/min。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为85%，铁素体体积分数为15%；钢带产品力学性能和扩孔性能见表2；钢带组织金相图与实施例1和实施例2类似，故省略。
实施例4
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带厚度为3.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸：冶炼完毕钢水进行连铸，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.25m/min，中包过热度31℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；
（2）热轧：板坯加热温度1250℃；采用粗轧和精轧，1机架粗轧5道次往复轧制，粗轧单道次除鳞，除鳞水压力32MPa，精轧7机架轧制，精轧前高压水除鳞，除鳞水压力28MPa，终轧温度为860℃；
（3）冷却：采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为745℃，空冷时间8s，前段、后段冷却速率50℃/S；
（4）卷曲：卷曲温度为470℃；
（5）酸洗：采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度30g/L，2号罐自由酸浓度45g/L，3号罐自由酸浓度100g/L；
1号罐铁离子浓度95g/L，2号罐铁离子浓度65g/L，3号罐铁离子浓度35g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度70℃，2号罐温度65℃，3号罐温度55℃；
酸洗速度33m/min。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为86%，铁素体体积分数为14%；钢带产品力学性能和扩孔性能见表2；钢带组织金相图与实施例1和实施例2类似，故省略。
实施例5
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带厚度为5.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸：冶炼完毕钢水进行连铸，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.35m/min，中包过热度33℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；
（2）热轧：板坯加热温度1260℃；采用粗轧和精轧，1机架粗轧5道次往复轧制，粗轧单道次除鳞，除鳞水压力30MPa，精轧7机架轧制，精轧前高压水除鳞，除鳞水压力26MPa，终轧温度为880℃；
（3）冷却：采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为755℃，空冷时间7s，前段、后段冷却速率60℃/S；
（4）卷曲：卷曲温度为490℃；
（5）酸洗：采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度35g/L，2号罐自由酸浓度65g/L，3号罐自由酸浓度120g/L；
1号罐铁离子浓度115g/L，2号罐铁离子浓度95g/L，3号罐铁离子浓度55g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度70℃，2号罐温度70℃，3号罐温度65℃；
酸洗速度35m/min。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为82%，铁素体体积分数为18%；钢带产品力学性能和扩孔性能见表2；钢带组织金相图与实施例1和实施例2类似，故省略。
实施例6
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带厚度为2.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸：冶炼完毕钢水进行连铸，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.2m/min，中包过热度28℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；
（2）热轧：板坯加热温度1230℃；采用粗轧和精轧，1机架粗轧5道次往复轧制，粗轧单道次除鳞，除鳞水压力28MPa，精轧7机架轧制，精轧前高压水除鳞，除鳞水压力25MPa，终轧温度为840℃；
（3）冷却：采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为740℃，空冷时间6s，前段、后段冷却速率30℃/S；
（4）卷曲：卷曲温度为450℃；
（5）酸洗：采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度10g/L，2号罐自由酸浓度35g/L，3号罐自由酸浓度85g/L；
1号罐铁离子浓度85g/L，2号罐铁离子浓度55g/L，3号罐铁离子浓度25g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度50℃，2号罐温度50℃，3号罐温度45℃；
酸洗速度30m/min。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为80%，铁素体体积分数为20%；钢带产品力学性能和扩孔性能见表2；钢带组织金相图与实施例1和实施例2类似，故省略。
实施例7
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带厚度为6.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸：冶炼完毕钢水进行连铸，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.4m/min，中包过热度35℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；
（2）热轧：板坯加热温度1270℃；采用粗轧和精轧，1机架粗轧5道次往复轧制，粗轧单道次除鳞，除鳞水压力30MPa，精轧7机架轧制，精轧前高压水除鳞，除鳞水压力28MPa，终轧温度为900℃；
（3）冷却：采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为760℃，空冷时间9s，前段、后段冷却速率70℃/S；
（4）卷曲：卷曲温度为500℃；
（5）酸洗：采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度40g/L，2号罐自由酸浓度75g/L，3号罐自由酸浓度150g/L；
1号罐铁离子浓度135g/L，2号罐铁离子浓度115g/L，3号罐铁离子浓度65g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度80℃，2号罐温度75℃，3号罐温度75℃；
酸洗速度35m/min。
本实施例780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为90%，铁素体体积分数为10%；钢带产品力学性能和扩孔性能见表2；钢带组织金相图与实施例1和实施例2类似，故省略。
表1 实施例1-7中780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带化学成分组成及含量（%）
表1中化学成分余量为Fe及不可避免的杂质元素。
表2 实施例1-7中780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带力学性能及扩孔性能
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780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带，其特征在于，所述钢带化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.08%，Mn≤1.60%，Als：0.2～0.6%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si≤0.10%，Nb：0.01～0.04%，Ti：0.05～0.10%，Cr≤0.70%，其它为Fe及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带，其特征在于，所述钢带厚度为2.0～6.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带，其特征在于，所述钢带抗拉强度≥780MPa，屈服强度≥600MPa，延伸率A80%≥15%。
4.根据权利要求1所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带，其特征在于，所述钢带组织由铁素体和贝氏体组成，其中贝氏体体积分数为80～90%，铁素体体积分数为10～20%。
5.基于权利要求1-4任意一项所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷却、卷取、平整、酸洗工序；所述热轧工序，板坯加热温度1230～1270℃；所述酸洗工序，酸洗速度≥30m/min。
6.根据权利要求5所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，采用粗轧和精轧，终轧温度为840～900℃。
7.根据权利要求5所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带的生产方法，其特征在于，所述冷却工序，采用三段式冷却工艺，中间停冷开始温度为740～760℃，空冷时间6～9s，前段、后段冷却速率30～70℃/s。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带的生产方法，其特征在于，所述卷曲工序，卷曲温度为450～500℃。
9.根据权利要求5-7任意一项所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带的生产方法，其特征在于，所述酸洗工序，采用三段连续式盐酸酸洗、五段式水洗，漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；所述的三段连续式盐酸酸洗，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：
1号罐自由酸浓度10～40g/L，2号罐自由酸浓度35～75g/L，3号罐自由酸浓度85～150g/L；
1号罐铁离子浓度 85～135g/L，2号罐铁离子浓度55～115g/L，3号罐铁离子浓度25～65g/L；
3个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度50～80℃，2号罐温度50～75℃，3号罐温度45～75℃。
10. 根据权利要求5-7任意一项所述的一种780MPa级热轧酸洗高扩孔钢带的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，采用液芯压下，铸坯厚度200mm，拉速控制在1.2～1.4m/min，中包过热度28～35℃，结晶器采用平板型，全程保护浇铸；保护渣要求为：CaO：25.48%，MgO：1.76%，SiO2：40.4%，Al2O3：2.48%，Fe2O3：1.57%，MnO2：2.38%，Na2O：9.86%，F：10.41%,Li2O：1.56%，C：4.71%，保护渣的碱度R：0.63，保护渣的粘度：1.52泊。
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