CN109576467B - 提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，属于轧钢技术领域，该方法包括：化学成分中Nb含量为0.03～0.10%，通过炼钢精炼获得板坯；板坯经加热、粗轧、精轧、层流冷却，然后卷取成热轧钢卷，热轧钢卷再经酸洗、轧制、退火、平整获得成品；热轧采用低温卷取工艺，卷取温度为300～550℃。本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，通过采用低温卷取工艺抑制钢卷热轧卷取冷却过程中Nb的碳氮化物的析出行为，使Nb元素更多的固溶，避免钢卷因析出行为波动造成的通卷性能不均，随后在退火加热过程中使固溶Nb充分析出，通过退火工艺的稳定控制达到减小通卷性能差异的目的，从而获得通卷性能均匀的成品。

Description

提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法
技术领域
本发明涉及一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，属于汽车板轧制技术领域。
背景技术
随着汽车工业的快速发展，使用高强度钢实现汽车的轻量化已成为汽车发展的重要方向，低合金高强钢成分中往往添加一定量Nb元素，这是由于Nb的碳氮化物析出行为可以达到细化晶粒的效果，使钢卷具有较高的强度和良好的塑韧性匹配，成形性能良好。含Nb低合金高强钢经热轧层流冷却后利用卷取机卷成钢卷，卷取后在放置过程中，钢卷外圈及内圈与外界接触面较大，因此冷速较快，对Nb元素的碳氮化物的析出行为影响较大，同时，钢卷头尾过冷度较大，铁素体形核率较高，导致头尾组织更加细小，宏观表现为钢卷热轧态头尾强度较高，中部强度较低。由于钢卷组织性能的遗传性，这将导致冷轧退火成品通卷性能波动，在后续加工成形过程中易导致零件开裂，严重影响用户使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，可显著改善含Nb低合金高强钢成品通卷性能的均匀性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，包括炼钢、热轧、冷轧和退火工序；热轧工序包括加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取，其改进之处为：所述卷取采用低温卷取工艺，卷取温度为300～550℃；可抑制钢卷热轧卷取冷却过程中Nb的碳氮化物的析出行为，使Nb元素更多的固溶，避免钢卷因析出行为波动造成的通卷性能不均。
上述的提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，所述热轧工序中，精轧终轧温度为920±20℃，层流冷却过程中，带头0～40米段和带尾0～60米段减少层流冷却水量75%～80%，降低卷取前带头和带尾的强度，可补偿由于放置过程中，钢卷外圈及内圈与外界冷速较快导致带头和带尾比带中强度高的问题。
上述的提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，所述退火工序包括均热段、缓冷段和快冷段：均热段温度750～850℃，缓冷段温度600～650℃，快冷段250～380℃温度；退火加热过程中使固溶Nb充分析出，通过退火工艺的稳定控制达到减小通卷性能差异的目的。
上述的提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，所述低合金高强钢中Nb含量为0.03～0.10wt%。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，一方面通过采用低温卷取工艺抑制钢卷热轧卷取冷却过程中Nb的碳氮化物的析出行为，使Nb元素更多的固溶，避免钢卷因析出行为波动造成的通卷性能不均，随后在退火加热过程中使固溶Nb充分析出，通过退火工艺的稳定控制达到减小通卷性能差异的目的；另一方面降低带头和带尾层流冷却过程中的冷却速率，抵消因热卷放置内外圈冷却快引起的带头带尾强度偏高，从而最终获得通卷性能均匀的成品。
具体实施方式
本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，其化学成分中Nb含量为0.03～0.10wt%，包括炼钢、热轧、冷轧和退火工序；通过炼钢精炼获得板坯，板坯经加热、粗轧、精轧、层流冷却，然后卷取成热轧钢卷，热轧钢卷再经酸洗、轧制、退火、平整获得成品；热轧采用低温卷取工艺，卷取温度为300～550℃，精轧终轧温度为920±20℃，热轧层流冷却的带头40米和带尾60米减少（75-80）%的冷却水量；退火包括均热段、缓冷段和快冷段：均热段750～850℃，缓冷段600～650℃，快冷段250～380℃。
本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，通过采用低温卷取工艺抑制钢卷热轧卷取冷却过程中Nb的碳氮化物的析出行为，使Nb元素更多的固溶，避免钢卷因析出行为波动造成的通卷性能不均，随后在退火加热过程中使固溶Nb充分析出，通过退火工艺的稳定控制达到减小通卷性能差异的目的，从而获得通卷性能均匀的成品。
未使用低温卷取时，由于高温卷取在冷却过程中，Nb的碳氮化物的析出行为受温度影响较大，其最佳析出温度为550℃以上，卷取冷却过程中钢卷头部及尾部冷速较快不利于Nb的碳氮化物析出，中部冷速较慢有利于析出，从而造成通卷析出不均匀，最终造成成品性能不均匀。
以下通过具体实施例对本发明一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法进一步说明：
实施例1：
本实施例提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，化学成分中Nb含量为0.03wt%，通过炼钢精炼获得板坯，板坯经加热、粗轧、精轧、层流冷却，然后卷取成热轧钢卷，热轧钢卷再经酸洗、轧制、退火、平整获得成品；热轧采用低温卷取工艺，卷取温度为550℃；热轧精轧终轧温度为940℃，原工艺的终轧温度设定值为890℃；热轧层流冷却，带头0-40米和带尾0-60米减少75%～80%的冷却水量；退火包括均热段、缓冷段和快冷段，均热段850℃，缓冷段650℃，快冷段380℃。试验钢的化学成分见表1，力学性能与原工艺生产的低合金高强钢力学性能对比见表2。
表1 实施例1低合金高强钢化学成分（wt%）
Figure DEST_PATH_IMAGE001
表2 实施例1力学性能与原工艺生产产品的力学性能对比
Figure 197964DEST_PATH_IMAGE002
由表2可以看出，本实施例采用本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，钢卷通卷性能波动减小，屈服强度波动由94MPa减小至15MPa，抗拉强度波动由68MPa减小至14MPa，延伸率波动由3.6%减小至1.4%，钢卷通卷性能均匀性得到显著改善。
实施例2：
本实施例提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，化学成分中Nb含量为0.10wt%，通过炼钢精炼获得板坯，板坯经加热、粗轧、精轧、层流冷却，然后卷取成热轧钢卷，热轧钢卷再经酸洗、轧制、退火、平整获得成品；热轧采用低温卷取工艺，卷取温度为300℃，热轧精轧终轧温度为900℃，热轧层流冷却，带头0-40米和带尾0-60米减少75%～80%的冷却水量，退火包括均热段、缓冷段和快冷段，均热段750℃，缓冷段600℃，快冷段250℃；试验钢的化学成分见表3，力学性能与原工艺生产的低合金高强钢力学性能对比见表4。
表3实施例2低合金高强钢化学成分（wt%）
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表4实施例2力学性能与原工艺生产产品的力学性能对比
Figure 115104DEST_PATH_IMAGE004
由表4可以看出，本实施例采用本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，钢卷通卷性能波动减小，屈服强度波动由88MPa减小至17MPa，抗拉强度波动由76MPa减小至15MPa，延伸率波动由4.8%减小至1.3%，钢卷通卷性能均匀性得到显著改善。
实施例3：
本实施例提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，化学成分中Nb含量为0.08wt%，通过炼钢精炼获得板坯，板坯经加热、粗轧、精轧、层流冷却，然后卷取成热轧钢卷，热轧钢卷再经酸洗、轧制、退火、平整获得成品；热轧采用低温卷取工艺，卷取温度为300℃，原工艺卷取温度650℃，热轧精轧终轧温度为900℃，热轧层流冷却，带头0-40米和带尾0-60米减少75%～80%的冷却水量，退火包括均热段、缓冷段和快冷段，均热段750℃，缓冷段600℃，快冷段250℃。试验钢的化学成分见表5，力学性能与原工艺生产的低合金高强钢力学性能对比见表6。
表5实施例3低合金高强钢化学成分（wt%）
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表6实施例3力学性能与原工艺生产产品的力学性能对比
Figure 957158DEST_PATH_IMAGE006
由表6可以看出，本实施例采用本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，钢卷通卷性能波动减小，屈服强度波动由94MPa减小至15MPa，抗拉强度波动由75MPa减小至7MPa，延伸率波动由4.5%减小至0.7%，钢卷通卷性能均匀性得到显著改善。
实施例4：
本实施例提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，化学成分中Nb含量为0.07wt%，通过炼钢精炼获得板坯，板坯经加热、粗轧、精轧、层流冷却，然后卷取成热轧钢卷，热轧钢卷再经酸洗、轧制、退火、平整获得成品。热轧采用低温卷取工艺，卷取温度为350℃，热轧精轧终轧温度为900℃，热轧层流冷却，带头0-40米和带尾0-60米减少75%～80%的冷却水量，退火包括均热段、缓冷段和快冷段，均热段800℃，缓冷段630℃，快冷段300℃。原工艺均热段720℃，缓冷段550℃，快冷段250℃；试验钢的化学成分见表7，力学性能与原工艺生产的低合金高强钢力学性能对比见表8。
表7 实施例4低合金高强钢化学成分（wt%）
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表8 实施例4力学性能与原工艺生产产品的力学性能对比
Figure 352368DEST_PATH_IMAGE008
由表8可以看出，本实施例采用本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，钢卷通卷性能波动减小，屈服强度波动由65MPa减小至15MPa，抗拉强度波动由85MPa减小至7MPa，延伸率波动由4.8%减小至0.7%，钢卷通卷性能均匀性得到显著改善。
实施例5：
本实施例提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，化学成分中Nb含量为0.04wt%，通过炼钢精炼获得板坯，板坯经加热、粗轧、精轧、层流冷却，然后卷取成热轧钢卷，热轧钢卷再经酸洗、轧制、退火、平整获得成品。热轧采用低温卷取工艺，卷取温度为400℃，热轧精轧终轧温度为920℃，热轧层流冷却，带头0-40米和带尾0-60米减少75%～80%的冷却水量，原工艺不减少冷却水量，退火包括均热段、缓冷段和快冷段，均热段800℃，缓冷段610℃，快冷段350℃。试验钢的化学成分见表9，力学性能与原工艺生产的低合金高强钢力学性能对比见表10。
表9 实施例5低合金高强钢化学成分（wt%）
Figure DEST_PATH_IMAGE009
表10实施例5力学性能与原工艺生产产品的力学性能对比
Figure 979789DEST_PATH_IMAGE010
由表10可以看出，本实施例采用本发明提供的一种提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，钢卷通卷性能波动减小，屈服强度波动由97MPa减小至20MPa，抗拉强度波动由80MPa减小至26MPa，延伸率波动由5.0%减小至1.6%，钢卷通卷性能均匀性得到显著改善。

Claims (1)

1.提高含Nb低合金高强钢通卷性能均匀性的控制方法，包括炼钢、热轧、冷轧和退火工序；热轧工序包括加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取，其特征在于：所述卷取采用低温卷取工艺，卷取温度为300～350℃；所述热轧工序中，精轧终轧温度为920±20℃，层流冷却过程中，带头0～40米段和带尾0～60米段减少层流冷却水量75%～80%，降低卷取前带头和带尾的强度；
所述退火工序包括均热段、缓冷段和快冷段：均热段温度750～850℃，缓冷段温度600～630℃，快冷段温度250～350℃；退火加热过程中使固溶Nb充分析出，通过退火工艺的稳定控制达到减小通卷性能差异的目的；
所述低合金高强钢中Nb含量为0.08～0.10wt%。
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