CN108823508A - 一种590MPa半冷作硬化钢带及其罩式炉生产工艺 - Google Patents

一种590MPa半冷作硬化钢带及其罩式炉生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种590MPa半冷作硬化钢带及其罩式炉生产工艺，属于冷作硬化钢生产技术领域。该钢带化学成分以重量百分比计为C≤0.0050%，Si≤0.05%，Mn≤0.30%，P≤0.010%，S≤0.020%，Als：0.030‑0.050%，其余为铁和Ca，以及不可避免的微量元素。其生产工艺流程为：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼→RH钢水精炼→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库。本发明采用超低碳、以及CSP薄板坯连铸连轧生产线和罩式炉退火为核心的冶炼、轧制、退火、精整工艺，获得了化学成分和机械性能稳定，具有高强度、高硬度和一定塑性的半硬态钢带，可以满足汽车密封条基材用590MPa冷作硬化钢带DC03‑C590的要求。

Description

一种590MPa半冷作硬化钢带及其罩式炉生产工艺
技术领域
本发明属于冷作硬化钢生产技术领域，涉及一种590MPa半冷作硬化钢带及其罩式炉生产工艺，尤其涉及一种采用CSP薄板坯连铸连轧生产线和BAF罩式炉工艺生产的590MPa半冷作硬化钢带DC03-C590及其新的生产工艺。
背景技术
冷作硬化钢，是指金属加工硬化程度很高，退火时采用回复处理，不让基板发生完全再结晶的钢材。钢材经拉伸、挤压、弯曲等作业以后产生硬化，硬度、脆性增强，塑性、韧性减弱。因此，有些冲件需多道冲制的，中间需要增加退火工序才能保证不开裂报废，通过增加该退火工序得到的即为半冷作硬化钢，而半冷作硬化钢带因其高强度和高硬度的特性在汽车领域广泛应用。目前，半冷作硬化钢带的生产一般采用连续退火炉进行退火处理，保证基板发生回复而不进行再结晶，其工艺流程为：高炉铁水冶炼→转炉炼钢→LF炉精炼处理→常规连铸→常规热轧→酸轧→连续退火→钢带成品。但该工艺生产周期长、生产成本高昂，钢带基板再结晶温度低，回复过程不易进行。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述已有技术的缺陷，提供一种生产周期短、生产成本低、钢带质量稳定的590MPa半冷作硬化钢带。
本发明的另一目的是提供一种上述半冷作硬化钢带的罩式炉生产工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种590MPa半冷作硬化钢带，其化学成分以重量百分比计为C≤0.0050%，Si≤0.05%，Mn≤0.30%，P≤0.010%，S≤0.020%，Als：0.030-0.050%，其余为铁和Ca，以及不可避免的微量元素。
上述半冷作硬化钢带的罩式炉生产工艺流程为高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼→RH钢水精炼→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库；
其中，转炉钢水冶炼：出钢C控制在0.060-0.080%，出完钢后达到0.045-0.055%，出钢温度1660-1690℃，出钢过程中不加脱氧剂及合金，全程吹氩；
LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉进行铝脱氧，根据定氧值确定铝线喂入量；
RH钢水精炼：真空处理时间30-32min，废气中CO、CO2体积分数均小于8％时定氧取样；钙处理前净吹时间≥3min，钙处理后净吹时间≥8min；出站前关闭底吹氩，并加入无碳覆盖剂，关闭底吹氩至钢包开浇时间≥15min；根据RH生产进程，控制RH到站温度≥1630℃；
CSP薄板坯连铸连轧：采用CSP铸机连铸，钢包下渣检测控制，连浇中包温度1545-1565℃，中包使用无碳覆盖剂、超低碳钢保护渣，铸坯拉速4-4.7m/min，控制铸坯加热温度为1140±20℃，保证铸坯在炉内保温时间内，使微合金化元素固溶并控制奥氏体晶粒度；采用连轧机轧制，终轧温度890±20℃，卷取温度590±20℃；
酸洗冷连轧：冷轧相对压下率＞70%；
罩式炉退火：退火温度480-520℃，全速加热，保温时间≥5h，随炉冷却，出炉温度＜90℃；
平整：延伸率0.5-0.8%，平整后得到半冷作硬化钢带产品。
作为本发明技术方案的进一步优选，上述CSP铸机选择2流立弯形CSP铸机，连轧机选择六机架TMCP热连轧机。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用超低碳、以及CSP薄板坯连铸连轧生产线和罩式炉退火为核心的冶炼、轧制、退火、精整工艺，控制回复过程顺利完成，提高了钢带基板的再结晶温度，获得了化学成分和机械性能稳定，具有高强度、高硬度和一定塑性的半硬态钢带，可以满足汽车密封条基材用590MPa冷作硬化钢带DC03-C590的要求。
2、本发明采用CSP薄板坯连铸连轧生产线生产冷轧料，精炼处理工艺按照LF-RH工艺，在RH炉进行浅处理，具有生产周期短、生产成本低的优点。
3、本发明采用罩氏退火炉进行冷轧后的退火处理，退火方法为去应力退火，仅进行带钢的回复，属于不完全退火，以保证带钢的高强度、高硬度要求。
最终得到的钢带屈服强度为＞560MPa，抗拉强度＞610MPa，断后伸长率＞5%，表面硬度HV≥190。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明590MPa半冷作硬化钢带的生产工艺作进一步详细说明。
实施例1
本实施例中钢带成分以重量百分比计为，C：0.0037%，Si：0.03%，Mn：0.17%，P：0.0010%，S：0.0020%； Als：0.050%。具体生产过程如下：
（1）转炉钢水冶炼：将高炉中得到铁水转入转炉，出钢C含量0.072%，出完钢后达到0.047%，出钢温度1660℃，出钢过程中不加脱氧剂及合金，全程吹氩；
（2）LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉进行铝脱氧，根据定氧值确定铝线喂入量571米；LF炉出站不进行Ca处理，不添加任何合金；
（3）RH钢水精炼：控制RH到站温度1636℃；钢水在RH炉进行真空脱气和成分调整，真空处理时间30min，废气中CO、CO2体积分数均小于8％时定氧取样；钙处理前净吹时间4min，钙处理后净吹时间8min；出站前关闭底吹氩，并加入无碳覆盖剂，关闭底吹氩至钢包开浇时间15min；
（4）CSP薄板坯连铸连轧：采用2流立弯形CSP铸机连铸，钢包下渣检测控制，连浇中包温度1557℃，中包使用无碳覆盖剂、超低碳钢保护渣，铸坯拉速4.0m/min，铸坯加热温度1148℃；采用六机架TMCP热连轧机轧制，终轧温度910℃，卷取温度593℃；
（5）酸洗冷连轧：冷轧相对压下率75%；
（6）罩式炉退火：罩式炉退火实际冷热点温度为486/520℃，全速加热，保温时间5h，随炉冷却，出炉温度86℃；
（7）平整：延伸率0.52%，平整后得到半冷作硬化钢带产品，检验包装后入库。最终产品规格0.5*1250mm，产品性能见表1。
表1 实施例1中带钢产品性能参数
实施例2
本实施例中钢带成分以重量百分比计为，C：0.0050%，Si：0.027%，Mn：0.3%，P：0.0079%，S：0.0042%； Als：0.039%。具体生产过程如下：
（1）转炉钢水冶炼：将高炉中得到铁水转入转炉，出钢C控制在0.060%，出完钢后达到0.045%，出钢温度1684℃，出钢过程中不加脱氧剂及合金，全程吹氩；
（2）LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉进行铝脱氧，根据定氧值确定铝线喂入量为493米；LF炉出站不进行Ca处理，不添加任何合金；
（3）RH钢水精炼：控制RH到站温度1632℃；钢水在RH炉进行真空脱气和成分调整，真空处理时间32min，废气中CO、CO2体积分数均小于8％时定氧取样；钙处理前净吹时间3min，钙处理后净吹时间9.5min；出站前关闭底吹氩，并加入无碳覆盖剂，关闭底吹氩至钢包开浇时间17min；
（4）CSP薄板坯连铸连轧：采用2流立弯形CSP铸机连铸，钢包下渣检测控制，连浇中包温度1555℃，中包使用无碳覆盖剂、超低碳钢保护渣，铸坯拉速4.7m/min，铸坯加热温度1120℃；采用六机架TMCP热连轧机轧制，终轧温度870℃，卷取温度570℃；
（5）酸洗冷连轧：冷轧相对压下率78.3%；
（6）罩式炉退火：罩式炉退火实际冷热点温度为482/516℃，全速加热，保温时间5.2h，随炉冷却，出炉温度85℃；
（7）平整：延伸率0.70%，平整后得到半冷作硬化钢带产品，检验包装后入库。最终产品规格0.5*1000mm，产品性能见表2。
表2 实施例2中带钢产品性能参数
实施例3
本实施例中钢带成分以重量百分比计为，C：0.0039%，Si：0.05%，Mn：0.23%，P：0.0097%，S：0.0019%； Als：0.030%。具体生产过程如下：
（1）转炉钢水冶炼：将高炉中得到铁水转入转炉，出钢C含量在0.080%，出完钢后达到0.055%，出钢温度1690℃，出钢过程中不加脱氧剂及合金，全程吹氩；
（2）LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉进行铝脱氧，根据定氧值确定铝线喂入量456米；LF炉出站不进行Ca处理，不添加任何合金；
（3）RH钢水精炼：RH到站温度1630℃；钢水在RH炉进行真空脱气和成分调整，真空处理时间31min，废气中CO、CO2体积分数均小于8％时定氧取样；钙处理前净吹时间3.5min，钙处理后净吹时间10min；出站前关闭底吹氩，并加入无碳覆盖剂，关闭底吹氩至钢包开浇时间18min；
（4）CSP薄板坯连铸连轧：采用2流立弯形CSP铸机连铸，钢包下渣检测控制，连浇中包温度1564℃，中包使用无碳覆盖剂、超低碳钢保护渣，铸坯拉速4.5m/min，铸坯加热温度1160℃；采用六机架TMCP热连轧机轧制，终轧温度896℃，卷取温度610℃；
（5）酸洗冷连轧：冷轧相对压下率80%；
（6）罩式炉退火：罩式炉退火实际冷热点温度为487/519℃，全速加热，保温时间为5.1h，随炉冷却，出炉温度78℃；
（7）平整：延伸率0.80%，平整后得到半冷作硬化钢带产品，检验包装后入库。最终产品规格0.5*1250mm，产品性能见表3。
表3 实施例3中带钢产品性能参数
从表1-3中可以看出，采用本发明方法生产的半冷作硬化钢带，其屈服强度＞560MPa，抗拉强度＞610MPa，断后伸长率＞5%，表面硬度HV≥190，可以满足汽车密封条基材用590MPa冷作硬化钢带DC03-C590的要求。

Claims (4)

1.一种590MPa半冷作硬化钢带，其特征在于，该钢带的化学成分以重量百分比计为C≤0.0050%，Si≤0.05%，Mn≤0.30%，P≤0.010%，S≤0.020%，Als：0.030-0.050%，其余为铁和Ca，以及不可避免的微量元素。
2.一种如权利要求1所述的590MPa半冷作硬化钢带的罩式炉生产工艺，其特征在于，该生产工艺流程为高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼→RH钢水精炼→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库；
其中，转炉钢水冶炼：出钢C控制在0.060-0.080%，出完钢后达到0.045-0.055%，出钢温度1660-1690℃，出钢过程中全程吹氩；
LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉进行铝脱氧，根据定氧值确定铝线喂入量；
RH钢水精炼：真空处理时间30-32min，废气中CO、CO2体积分数均小于8％时定氧取样；钙处理前净吹时间≥3min，钙处理后净吹时间≥8min；出站前关闭底吹氩，并加入无碳覆盖剂，关闭底吹氩至钢包开浇时间≥15min；根据RH生产进程，控制RH到站温度≥1630℃；
CSP薄板坯连铸连轧：采用CSP铸机连铸，钢包下渣检测控制，连浇中包温度1545-1565℃，中包使用无碳覆盖剂、超低碳钢保护渣，铸坯拉速4-4.7m/min，铸坯加热温度为1140±20℃；采用连轧机轧制，终轧温度890±20℃，卷取温度590±20℃；
酸洗冷连轧：冷轧相对压下率＞70%；
罩式炉退火：退火温度480-520℃，全速加热，保温时间≥5h，随炉冷却，出炉温度＜90℃；
平整：延伸率0.5-0.8%，平整后得到半冷作硬化钢带产品。
3.如权利要求2所述的590MPa半冷作硬化钢带的罩式炉生产工艺，其特征在于：所述CSP铸机为2流立弯形CSP铸机。
4.如权利要求2或3所述的590MPa半冷作硬化钢带的罩式炉生产工艺，其特征在于：所述连轧机为六机架TMCP热连轧机。
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