CN108842024A - 一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其LF-RH双联生产工艺 - Google Patents

一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其LF-RH双联生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其LF‑RH双联生产工艺，属于无间隙原子钢生产技术领域。该钢带化学成分以重量百分比计为C≤0.0050%，Si：0.030‑0.055%，Mn：0.55‑0.60%，P：0.055‑0.070%，S≤0.008%，Als：0.020‑0.040%，Nb：0.035‑0.050%，Ti：0.015‑0.035%，B：0.0005‑0.0010%，余量为Fe、Ca、Cr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。本发明采用微碳冶炼、[Nb，Ti]微合金化以及P、Mn固溶强化的成分设计思路，通过LF‑RH双联精炼工序、热轧、冷轧和退火工序，获得了化学成分和机械性能稳定的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带，生产周期短、生产成本低、钢带质量稳定，可满足汽车行业用高强钢带的要求。

Description

一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其LF-RH双联生产工艺
技术领域
本发明属于无间隙原子钢生产技术领域，涉及一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其LF-RH双联生产工艺，尤其涉及一种采用CSP薄板坯连铸连轧生产线和LF-RH双联工艺生产的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其新的生产工艺。
背景技术
IF钢，即无间隙原子钢，是在微碳钢中，加入铌和/或钛等强碳氮化物形成元素，将微碳钢中的碳、氮等间隙原子完全固定为碳氮化合物，从而得到无间隙原子的纯净铁素体钢。IF钢由于其优异的深冲性能，在汽车加工领域得到了广泛应用。390MPa级冷轧含磷IF高强钢带是在IF钢中，添加一定量的磷、锰元素，利用磷、锰的固溶强化特性提高钢带强度，同时保持IF钢优异的深冲性能。目前，390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的生产工艺流程一般为：高炉铁水冶炼→转炉冶炼→RH炉精炼→常规连铸→常规热轧→酸洗冷连轧→连续退火→平整→检验包装入库。但该工艺生产周期长，生产成本高昂，且其中常规连铸工序浇注性差，生产出的钢带产品表面存在夹杂物缺陷，屈强比高。
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390MPa级冷轧含磷IF高强钢带。
本发明的另一目的是提供一种上述冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带，其化学成分以重量百分比计为C≤0.0050%，Si：0.030-0.055%，Mn：0.55-0.60%，P：0.055-0.070%，S≤0.008%，Als：0.020-0.040%，Nb：0.035-0.050%，Ti：0.015-0.035%， B：0.0005-0.0010%，余量为Fe、Ca、Cr及不可避免的微量元素。
上述冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联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0.040-0.060%，S≤0.012%，O≤0.06%；出钢温度1670-1700℃，转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰；
LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉定氧，根据定氧值加入铝线；铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg，LF采用微正压操作，控制钢水中Als含量为0.008-0.010%，RH到站温度≥1650℃；
RH钢水精炼：钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整；脱碳结束后残氧控制在0.0300-0.0450%，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁，循环3min后加入钛线微调，铁合金化3min后加入硼线；
CSP薄板坯连铸连轧：采用CSP铸机连铸，钢包下渣检测控制，中包使用无碳覆盖剂，中包温度1550-1570℃，结晶器使用超低碳钢保护渣，铸机采用全程保护浇注，铸坯拉速控制在4-4.7m/min；铸坯加热温度控制为1160±20℃，保温时间13-15min；热轧采用连轧机，终轧温度控制在920±20℃，卷取温度700±20℃；
酸洗冷连轧：酸洗浓度控制在17±1.5%，冷轧相对压下率≥70%；
罩式炉退火：退火温度690-720℃，全速加热，保温时间≥5h，随炉冷却，出炉温度＜90℃；
平整：延伸率0.5-0.7%，平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品。
作为本发明技术方案的进一步优选，上述LF钢水精炼工序中，铝线的加入量为每0.0001%[O]加入铝线0.17kg。
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、本发明采用微碳冶炼、[Nb，Ti]微合金化以及P、Mn固溶强化的成分设计思路，通过合理的合金成分设计、热轧、冷轧和退火工艺，获得了化学成分和机械性能稳定的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带，其具有高强度，良好的塑韧性和成型性，满足汽车行业用高强钢带的要求。
2、本发明采用CSP薄板坯连铸连轧生产线生产冷轧原料，精炼处理工序采用了LF-RH双联工艺，解决了常规连铸连续浇注性差的问题，降低了产品表面夹杂物缺陷，相比于常规连铸其生产周期缩短了8-10天，降低了生产成本。
3、本发明采用罩式退火炉进行酸洗冷连轧后的热处理，退火处理时间短，钢带产品屈强比低，质量稳定性高。
4、本发明转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰，简化了生产流程，减少了原料消耗，进一步降低了生产成本。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联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：0.0050%，Si：0.0300%，Mn：0.55%，P：0.0700%，S：0.0053%，Als：0.0314%，Nb：0.0500%，Ti：0.0350%，B：0.0005%。具体生产过程如下：
（1）转炉钢水冶炼：将高炉铁水装入转炉，出钢C=0.044%，S＝0.011%，O=0.0599%；出钢温度1678℃，转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰；
（2）LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉定氧，每0.0001%[O]加入铝线0.17kg；铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg，LF采用微正压操作，控制钢水中Als含量为0.0089%，RH到站温度1653℃；
（3）RH钢水精炼：钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整；脱碳结束后残氧控制在0.0431%，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁，循环3min后加入钛线微调，铁合金化3min后加入硼线；
（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，中包使用无碳覆盖剂，中包温度1556℃，结晶器使用超低碳钢保护渣，铸机采用全程保护浇注，铸坯拉速控制在4.3m/min；铸坯加热温度控制为1162℃，保温时间15min；热轧采用六机架TMCP热连轧机，终轧温度控制在930℃，卷取温度701℃；
（5）酸洗冷连轧：酸液浓度控制 为18.2%，冷轧相对压下率70%；
（6）罩式炉退火：退火冷热点温度693/718℃，全速加热，保温时间12.5h，随炉冷却，出炉温度50.1℃；
（7）平整：延伸率0.68%，平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品，检验包装后入库。最终产品规格为1.20×1000mm，产品性能参数见表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：0.0048%，Si：0.0430%，Mn：0.60%，P：0.0550%，S：0.0042%，Als：0.0400%，Nb：0.0350%，Ti：0.0207%，B：0.0010%。具体生产过程如下：
（1）转炉钢水冶炼：将高炉铁水装入转炉，出钢C=0.056%，S=0.009%，O=0.0482%；出钢温度1675℃，转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰；
（2）LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉定氧，每0.0001%[O]加入铝线0.17kg；铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg，LF采用微正压操作，控制钢水中Als含量为0.0097%，RH到站温度1651℃；
（3）RH钢水精炼：钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整；脱碳结束后残氧控制在0.0408%，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁，循环3min后加入钛线微调，铁合金化3min后加入硼线；
（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，中包使用无碳覆盖剂，中包温度1559℃，结晶器使用超低碳钢保护渣，铸机采用全程保护浇注，铸坯拉速控制在4.2m/min；铸坯加热温度控制为1167℃，保温时间14min；热轧采用六机架TMCP热连轧机，终轧温度控制在929℃，卷取温度700℃；
（5）酸洗冷连轧：酸液浓度控制为17.8%，冷轧相对压下率70.8%；
（6）罩式炉退火：退火冷热点温度698/717℃，全速加热，保温时间13.0h，随炉冷却，出炉温度50.0℃；
（7）平整：延伸率0.61%，平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品，检验包装后入库。最终产品规格为1.40×1250mm，产品性能参数见表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：0.0047%，Si：0.0550%，Mn：0.588%，P：0.0601%，S：0.0080%，Als：0.0200%，Nb：0.0384%，Ti：0.0150%，B：0.0008%。具体生产过程如下：
（1）转炉钢水冶炼：将高炉铁水装入转炉，出钢C=0.042%，S=0.008%，O=0.0557%；出钢温度1676℃，转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰；
（2）LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉定氧，每0.0001%[O]加入铝线0.17kg；铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg，LF采用微正压操作，控制钢水中Als含量为0.0093%，RH到站温度1656℃；
（3）RH钢水精炼：钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整；脱碳结束后残氧控制在0.0411%，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁，循环3min后加入钛线微调，铁合金化3min后加入硼线；
（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，中包使用无碳覆盖剂，中包温度1563℃，结晶器使用超低碳钢保护渣，铸机采用全程保护浇注，铸坯拉速控制在4.2m/min；铸坯加热温度控制为1164℃，保温时间14min；热轧采用六机架TMCP热连轧机，终轧温度控制在925℃，卷取温度697℃；
（5）酸洗冷连轧：酸液浓度控制在17.7%，冷轧相对压下率74.0%；
（6）罩式炉退火：退火冷热温度696/716℃，全速加热，保温时间12.4h，随炉冷却，出炉温度50.1℃；
（7）平整：延伸率0.51%，平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品，检验包装后入库。最终产品规格为0.65×1320mm，产品性能参数见表3。
表3 实施例3中带钢产品性能参数

Claims (6)

1.一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带，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：0.030-0.055%，Mn：0.55-0.60%，P：0.055-0.070%，S≤0.008%，Als：0.020-0.040%，Nb：0.035-0.050%，Ti：0.015-0.035%， B：0.0005-0.0010%，余量为Fe、Ca、Cr及不可避免的微量元素。
2.一种如权利要求1所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺，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0.040-0.060%，S≤0.012%，O≤0.06%；出钢温度1670-1700℃；
LF钢水精炼：将转炉中所得钢水转入LF炉定氧，根据定氧值加入铝线；铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg，LF采用微正压操作，控制钢水中Als含量为0.008-0.010%，RH到站温度≥1650℃；
RH钢水精炼：钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整；脱碳结束后残氧控制在0.0300-0.0450%，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁，循环3min后加入钛线微调，铁合金化3min后加入硼线；
CSP薄板坯连铸连轧：采用CSP铸机连铸，钢包下渣检测控制，中包使用无碳覆盖剂，中包温度1550-1570℃，结晶器使用超低碳钢保护渣，铸机采用全程保护浇注，铸坯拉速控制在4-4.7m/min；铸坯加热温度控制为1160±20℃，保温时间13-15min；热轧采用连轧机，终轧温度控制在920±20℃，卷取温度700±20℃；
酸洗冷连轧：酸洗浓度控制在17±1.5%，冷轧相对压下率≥70%；
罩式炉退火：退火温度690-720℃，全速加热，保温时间≥5h，随炉冷却，出炉温度＜90℃；
平整：延伸率0.5-0.7%，平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品。
3.如权利要求2所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺，其特征在于：LF钢水精炼工序中，铝线的加入量为每0.0001%[O]加入铝线0.17kg。
4.如权利要求2或3所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺，其特征在于：所述CSP铸机为2流立弯形CSP铸机。
5.如权利要求2或3所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺，其特征在于：所述连轧机为六机架TMCP热连轧机。
6.如权利要求4所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺，其特征在于：所述连轧机为六机架TMCP热连轧机。
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