CN109023050B - 一种390MPa级高强度IF钢及其生产方法 - Google Patents

一种390MPa级高强度IF钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于钢铁制造技术领域，尤其涉及一种390MPa级高强度IF钢，包括以下化学成分及重量百分比为：C：0.0～0.004％、Si：0.0～0.030％、Mn：0.4％～0.6％、P：0.06％～0.085％、S：0.0～0.010％、Al：0.03％～0.1％、Nb：0.01％～0.1％、B：0.00050％～0.0012％，余量为铁及不可避免的杂质。本发明的高强度IF钢能够避免钢的FeTiP析出物的大量析出阻碍有利织构的发展，从而提高塑性应变比r值。

Description

一种390MPa级高强度IF钢及其生产方法
技术领域
本发明属于钢铁制造技术领域，尤其涉及一种390MPa级高强度IF钢及其生产方法。
背景技术
现有技术中，利用罩式退火炉生产的390MPa级高强度IF钢，主要是通过微合金Nb、Ti的复合添加来达到产品强度的目的。然而，这种方式生产的钢板的FeTiP析出物较多，影响有利织构的发展，导致塑性应变比r值较低，与连退炉生产的产品相比，该方法生产的钢的性能指标差距较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种390MPa级高强度IF钢及其生产方法，能够避免钢的FeTiP析出物的大量析出阻碍有利织构的发展，从而提高塑性应变比r值。
为实现上述目的，本发明实施例公开了一种390MPa级高强度IF钢，包括以下化学成分及重量百分比为：C：0.0～0.004％、Si：0.0～0.030％、Mn：0.4％～0.6％、P：0.06％～0.085％、S：0.0～0.010％、Al：0.03％～0.1％、Nb：0.01％～0.1％、B：0.00050％～0.0012％，余量为铁及不可避免的杂质。
优选地，所述IF钢包括以下化学成分及重量百分比为：C：0.0～0.004％、Si：0.0～0.030％、Mn：0.4％～0.44％、P：0.06％～0.085％、S：0.0～0.010％、Al：0.07％～0.1％、Nb：0.05％～0.1％、B：0.0005％～0.0007％，余量为铁及不可避免的杂质。
优选地，，所述IF钢的横截面上每平方微米的尺寸小于50nm的FeNbP的析出物的数量为7.89个，50～100nm的FeNbP的析出物的数量为0.54个，100～150nm的FeNbP和MnS的析出物的数量为0.11个，150nm以上的MnS的析出物的数量为0.013个。
本发明实施例还公开了一种上述390MPa级高强度IF钢的生产方法，所述生产方法包括以下工艺步骤：高炉铁水冶炼——KR法脱硫处理——转炉钢水冶炼——RH法钢水精炼处理——板坯连铸——常规热连轧——酸洗冷连轧——罩式炉退火——平整——分卷。
优选地，所述KR法脱硫处理后的铁水的出站S含量≤0.0030％。
优选地，所述转炉钢水冶炼的出钢C含量控制在0.030％～0.070％，氩站碳控制在0.025％～0.060％，且出钢温度控制在1650～1710℃。
优选地，所述RH钢水精炼处理包括：
将钢水在RH炉进行真空脱气和成份调整，以及钢包提升后，对所述RH炉进行抽真空处理；
根据所述转炉钢水冶炼步骤中出站钢水中的[C]、[O]及温度情况，确定耗氧量以进行强制吹氧脱碳；
当钢水中碳含量达到要求后，加铝脱氧并合金化，并在极限真空循环≥4min后，加入其他合金，进行合金化。
优选地，所述板坯连铸包括：
投入钢包下渣检测控制，连浇中包温度为1550～1570℃，中包使用高硅质的保温覆盖剂，并使用超低碳钢保护渣，铸坯拉速控制范围为≥0.9m/min。
优选地，在所述常规热连轧工艺步骤中，控制铸坯加热温度为1200±25℃；且终轧温度控制为930±20℃，卷取温度为730±20℃；
在所述酸洗冷连轧工艺步骤中，冷轧相对压下率≥50％。
优选地，在所述罩式炉退火工艺步骤中，退火温度为680～720℃，加热速率≤60℃/h，保温时间≥10h，控制冷却速率≤50℃/h，且控制冷却到450℃，出炉温度＜100℃；
在所述平整工艺步骤中，延伸率设定为0.7～0.9％。
本发明实施例提供的390MPa级高强度IF钢，包括以下化学成分及重量百分比为：C：0.0～0.004％、Si：0.0～0.030％、Mn：0.4％～0.6％、P：0.06％～0.085％、S：0.0～0.010％、Al：0.03％～0.1％、Nb：0.01％～0.1％、B：0.00050％～0.0012％，余量为铁及不可避免的杂质，进而使得本发明实施例能够避免钢的FeTiP析出物的大量析出阻碍有利织构的发展，从而提高塑性应变比r值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种390MPa级高强度IF钢的生产方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例公开了一种390MPa级高强度IF钢，采用只添加微合金Nb元素的方法，能够避免钢的FeTiP析出物的大量析出阻碍有利织构的发展，从而提高塑性应变比r值。
本发明实施例公开的390MPa级高强度IF钢，包括以下化学成分及重量百分比为：C：0.0～0.004％、Si：0.0～0.030％、Mn：0.4％～0.6％、P：0.06％～0.085％、S：0.0～0.010％、Al：0.03％～0.1％、Nb：0.01％～0.1％、B：0.00050％～0.0012％，余量为铁及不可避免的杂质。
进一步优选地，在本发明另一个实施方式中，390MPa级高强度IF钢包括以下化学成分及重量百分比为：C：0.0～0.004％、Si：0.0～0.030％、Mn：0.4％～0.44％、P：0.06％～0.085％、S：0.0～0.010％、Al：0.07％～0.1％、Nb：0.05％～0.1％、B：0.0005％～0.0007％，余量为铁及不可避免的杂质。需要指出的是，由于本发明实施例的钢中不添加Ti，以及P含量的较高，会增加钢的冷脆性，但是本发明实施例的钢还添加了较多含量的Al，可提高钢的韧性，进而弥补由于Ti的缺失和P含量较高对钢的冷脆性增加的影响。
现有技术通过微合金Nb、Ti复合添加的罩式退火390MPa级高强度IF钢，由于FeTiP析出使得塑性应变比r值较低。据申请人研究表明，只需要极少的磷、钛元素就能造成FeTiP弥散析出，并恶化塑性应变比r值。只有钢中Ti、N元素的原子比为1：1时钢中无FeTiP析出，并得到较高的塑性应变比r值。但对于工厂生产，要想将Ti、N完全控制在1：1的水平很难实现。基于此，本发明采用单独添加微合金Nb来生产罩式退火390MPa级高强度IF钢。
现有技术(配方含Nb+Ti)及本发明(配方只含Nb)配方生产的钢产品中析出物的种类及数量如表一所示。从表一分析统计结果可知，本发明配方生产的钢产品中的析出物FeTiP很少，且其析出物总数明显减少，只有现有技术的38％。需要指出的是，表一中的析出物数量是以本发明的IF钢的横截面上每平方微米的面积尺寸来统计的，可以通过将本发明的IF钢的界面进行抛光以及腐蚀，再分析和统计出析出物的种类和数量，可选的，可用4％的硝酸酒精溶液进行腐蚀。
表一
Figure BDA0001761677350000051
进一步地，如表二所示，本发明实施例所生产的钢产品较现有技术相比，塑性应变比r值得到大幅度提升，且其他性能指标仍满足交货标准规定要求。
表二
Figure BDA0001761677350000052
请参阅图1，图1示出了本发明实施例公开的一种390MPa级高强度IF钢的生产方法的流程图。如图1所示，该390MPa级高强度IF钢的生产方法可以包括以下步骤：
S101：高炉铁水冶炼；
在本实施方式中，可在高炉对铁水进行冶炼。
S102：KR法脱硫处理；
具体地，该KR法脱硫处理后的铁水的出站S含量≤0.0030％。
S103：转炉钢水冶炼；
具体地，转炉钢水冶炼的出钢C含量控制在0.030％～0.070％，氩站碳控制在0.025％～0.060％，且出钢温度控制在1650～1710℃。
S104：RH法钢水精炼处理；
具体地，在本工艺步骤中，可先将钢水在RH炉进行真空脱气和成份调整，以及钢包提升后，对所述RH炉进行抽真空处理；再根据所述转炉钢水冶炼步骤中出站钢水中的[C]、[O]及温度情况，确定耗氧量以进行强制吹氧脱碳；当钢水中碳含量达到要求后，可加铝脱氧并合金化，并在极限真空循环≥4min后，加入其他合金，进行合金化。
S105：板坯连铸；
具体地，在本工艺步骤中，可投入钢包下渣检测控制，连浇中包温度为1550～1570℃，中包使用高硅质的保温覆盖剂，并使用超低碳钢保护渣，铸坯拉速控制范围为≥0.9m/min。再者，还可将板坯评级模型投入使用，根据评级要求进行板坯再清理。
S106：常规热连轧；
具体地，在本工艺步骤中，控制铸坯加热温度可为1200±25℃；且终轧温度控制在930±20℃，卷取温度可为730±20℃；
S107：酸洗冷连轧；
具体地，在该酸洗冷连轧工艺步骤中，冷轧相对压下率≥50％。
S108：罩式炉退火；
具体地，在罩式炉退火工艺步骤中，退火温度为680～720℃，加热速率≤60℃/h，保温时间≥10h，控制冷却速率≤50℃/h，且控制冷却到450℃，出炉温度＜100℃。
S109：平整；
具体地，在平整工艺步骤中，对生产的钢的延伸率设定为0.7～0.9％。
S110：分卷、检验包装入库；
具体地，最后可对本发明实施例生产的390MPa级高强度IF钢进行分卷和检验包装入库。
在图1实施例提供的390MPa级高强度IF钢的生产方法中可对温度、加温速率、冷却速率和拉速等进行有机控制并结合钢中添加的上述元素配比，能够避免钢的FeTiP析出物的大量析出阻碍有利织构的发展，从而提高塑性应变比r值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种390MPa级高强度IF钢，其特征在于，包括以下化学成分及重量百分比为：C：0.0～0.004％、Si：0.0～0.030％、Mn：0.4％～0.6％、P：0.06％～0.085％、S：0.0～0.010％、Al：0.03％～0.1％、Nb：0.01％～0.1％、B：0.00050％～0.0012％，余量为铁及不可避免的杂质；
所述390MPa级高强度IF钢的生产方法包括以下工艺步骤：高炉铁水冶炼——KR法脱硫处理——转炉钢水冶炼——RH法钢水精炼处理——板坯连铸——常规热连轧——酸洗冷连轧——罩式炉退火——平整——分卷。
2.根据权利要求1所述的390MPa级高强度IF钢，其特征在于，包括以下化学成分及重量百分比为：C：0.0～0.004％、Si：0.0～0.030％、Mn：0.4％～0.44％、P：0.06％～0.085％、S：0.0～0.010％、Al：0.07％～0.1％、Nb：0.05％～0.1％、B：0.0005％～0.0007％，余量为铁及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的390MPa级高强度IF钢，其特征在于，所述IF钢的横截面上每平方微米的尺寸小于50nm的FeNbP的析出物的数量为7.89个，50～100nm的FeNbP的析出物的数量为0.54个，100～150nm的FeNbP和MnS的析出物的数量为0.11个，150nm以上的MnS的析出物的数量为0.013个。
4.根据权利要求1所述的390MPa级高强度IF钢的生产方法，其特征在于，所述KR法脱硫处理后的铁水的出站S含量≤0.0030％。
5.根据权利要求1所述的390MPa级高强度IF钢的生产方法，其特征在于，所述转炉钢水冶炼的出钢C含量控制在0.030％～0.070％，氩站碳控制在0.025％～0.060％，且出钢温度控制在1650～1710℃。
6.根据权利要求1所述的390MPa级高强度IF钢的生产方法，其特征在于，所述RH钢水精炼处理包括：
将钢水在RH炉进行真空脱气和成份调整，以及钢包提升后，对所述RH炉进行抽真空处理；
根据所述转炉钢水冶炼步骤中出站钢水中的[C]、[O]及温度情况，确定耗氧量以进行强制吹氧脱碳；
当钢水中碳含量达到要求后，加铝脱氧并合金化，并在极限真空循环≥4min后，加入其他合金，进行合金化。
7.根据权利要求1所述的390MPa级高强度IF钢的生产方法，其特征在于，所述板坯连铸包括：
投入钢包下渣检测控制，连浇中包温度为1550～1570℃，中包使用高硅质的保温覆盖剂，并使用超低碳钢保护渣，铸坯拉速控制范围为≥0.9m/min。
8.根据权利要求1所述的390MPa级高强度IF钢的生产方法，其特征在于：
在所述常规热连轧工艺步骤中，控制铸坯加热温度为1200±25℃；且终轧温度控制为930±20℃，卷取温度为730±20℃；
在所述酸洗冷连轧工艺步骤中，冷轧相对压下率≥50％。
9.根据权利要求1所述的390MPa级高强度IF钢的生产方法，其特征在于：
在所述罩式炉退火工艺步骤中，退火温度为680～720℃，加热速率≤60℃/h，保温时间≥10h，控制冷却速率≤50℃/h，且控制冷却到450℃，出炉温度＜100℃；
在所述平整工艺步骤中，延伸率设定为0.7～0.9％。
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New Type of IF-High Strength Steel with Superior Anti-secondary Work Embrittlement;Fusato KITANO等;《ISIJ International》;20011231;第41卷(第11期);1402-1410 *
不同成分体系罩退高强IF钢的组织与性能;刘景佳等;《轧钢》;20181031;第35卷(第5期);39-42 *
退火温度对含磷高强IF钢FeTiP出行为的影响;张洁岑等;《东北大学学报》;20141031;第35卷(第10期);1404-1407 *
钛对高强IF钢第二相粒子析出规律;赵子苏等;《钢铁》;20000930;第35卷(第9期);47-51 *

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