CN109972045A - 一种薄规格低碳钢及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄规格低碳钢及其制造方法。其中，该薄规格低碳钢按重量百分比，包括：C：0.01～0.10％，Mn：0.05～0.70％，Al：0.01～0.10％，限制元素Si≤0.06％，P≤0.02％，S≤0.01％，N≤0.008％，其余为Fe。本发明解决了现有技术中难以同时满足薄规格热轧低碳钢对工艺条件和力学性能的要求的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种薄规格低碳钢及其制造方法。
背景技术
近年来，薄规格热轧板替代冷轧板的需求与日俱增，“以热代冷”是一种发展趋势。薄规格热轧板可分为低碳钢和超低碳钢两类。依据用途，薄规格低碳钢热轧板成品状态包括裸板卷、酸洗板卷和热镀锌板卷。薄规格热轧板多用于生产制造制冷压缩机、配电柜、开关柜、电器控制柜、农用机械、农用车、热水器、冷弯型钢等。根据市场分析预测结果表明，厚度小于2.0mm的冷轧钢板中的15～20％可以用薄规格热轧板代替。另据钢铁工业协会预测，我国每年“以热代冷”的需求量约1000～1500吨。薄规格热轧板以其较高的附加值而极其受市场的青睐。
但是，采用一般产线和生产工艺，难以同时满足薄规格热轧低碳钢对工艺条件和力学性能的要求。
发明内容
本发明通过提供一种薄规格低碳钢及其制造方法，解决了现有技术中难以同时满足薄规格热轧低碳钢对工艺条件和力学性能的要求的技术问题。
本发明提供了一种薄规格低碳钢，按重量百分比，包括：C：0.01～0.10％，Mn：0.05～0.70％，Al：0.01～0.10％，限制元素Si≤0.06％，P≤0.02％，S≤0.01％，N≤0.008％，其余为Fe。
本发明还提供了一种薄规格低碳钢的制造方法，包括：
按照如上述的薄规格低碳钢的成分冶炼出符合成分控制范围的板坯；
对所述板坯进行加热；
对加热后的板坯进行轧制，得到薄规格低碳钢。
进一步地，所述对所述板坯进行加热，包括：
将所述板坯从室温加热到1050～1250℃。
进一步地，在所述将所述板坯从室温加热到1050～1250℃之后，还包括：
对加热后的板坯进行保温。
进一步地，所述对加热后的板坯进行轧制，包括：
对所述加热后的板坯依次进行粗轧和精轧。
进一步地，在所述粗轧和所述精轧之间，对所述板坯进行冷却。
进一步地，在所述对所述板坯进行冷却的过程中，控制冷却速率在2～15℃/s。
进一步地，在所述对所述加热后的板坯进行粗轧的过程中，保证粗轧出口温度不低于890℃。
进一步地，在所述对所述加热后的板坯进行精轧的过程中，对所述板坯进行润滑。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过对钢板的组成成分进行设计，在钢板组织完全转变为铁素体后进行精轧，有效降低了轧制过程的变形抗力，使钢板充分发生动态再结晶，具有比常规轧制工艺所生产出的钢板更大的晶粒尺寸，使钢板具有更低的屈强比，因而有效解决了现有技术中难以同时满足薄规格热轧低碳钢对工艺条件和力学性能的要求的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的薄规格低碳钢的制造方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种薄规格低碳钢及其制造方法，解决了现有技术中难以同时满足薄规格热轧低碳钢对工艺条件和力学性能的要求的技术问题。
本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
通过对钢板的组成成分进行设计，在钢板组织完全转变为铁素体后进行精轧，有效降低了轧制过程的变形抗力，使钢板充分发生动态再结晶，具有比常规轧制工艺所生产出的钢板更大的晶粒尺寸，使钢板具有更低的屈强比。另外，轧制过程中低的板坯加热温度和精轧温度，解决了常规奥氏体区轧制工艺过程薄规格钢板温度降低过快的问题，因而有效解决了现有技术中难以同时满足薄规格热轧低碳钢对工艺条件和力学性能的要求的技术问题。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供的薄规格低碳钢，按重量百分比，包括：C：0.01～0.10％，Mn：0.05～0.70％，Al：0.01～0.10％，限制元素Si≤0.06％，P≤0.02％，S≤0.01％，N≤0.008％，其余为Fe。
参见图1，本发明实施例提供的薄规格低碳钢的制造方法，包括：
步骤S110：按照上述的薄规格低碳钢的成分冶炼出符合成分控制范围的板坯；
步骤S120：对板坯进行加热；
对本步骤进行具体说明，步骤S120包括：
将厚度为200～250mm的板坯从室温加热到1050～1250℃。
在本实施例中，室温为25℃。
为了使板坯中的组织完全奥氏体化，并使合金元素更加均匀化，在将板坯从室温加热到1050～1250℃之后，还包括：
对加热后的板坯进行保温。
具体的保温过程包括：
将板坯在加热炉中经过预热、一加热、二加热和均热后出炉，保证总加热时间为1～4小时。
步骤S130：对加热后的板坯进行轧制，得到薄规格低碳钢。
对本步骤进行具体说明，步骤S130包括：
对加热后的板坯依次进行粗轧和精轧。
为了使粗轧后的钢板的组织由奥氏体完全转变为铁素体，在粗轧和精轧之间，对板坯进行冷却。
在本实施例中，中间坯在粗轧和精轧之间的辊道处进行空冷。
为了提高钢板宽度方向和长度方向组织和性能的均匀性，并降低钢板边部缺陷发生的概率，需要保证冷却过程中的钢板宽度方向的边部和长度方向的头尾温降在合理的范围内。在对板坯进行冷却的过程中，通过设定粗轧轧制道次数和粗轧除鳞道次，将冷却速率控制在2～15℃/s。
为了使钢板的粗轧在奥氏体区完成，在对加热后的板坯进行粗轧的过程中，通过控制轧制道次和除鳞道次，通过温度监测以保证粗轧出口温度不低于890℃，中间坯厚度为30～50mm，粗轧压下率为50～85％。
为了保证钢板组织由奥氏体完全转变为铁素体，当中间坯的温度降为700～850℃时，开始进入精轧。
为了保证板坯在精轧具有足够的变形，精轧总压下率为60～95％。
在本实施例中，热轧终轧温度为600～750℃，卷取温度为500～650℃。
为了提高轧制过程钢板厚度方向的组织均匀性，在对加热后的板坯进行精轧的过程中，对板坯进行润滑。
具体地，摩擦系数μ由公式(1)计算得出。
其中，α是咬入角，h是辊缝，Sf是前滑量，R是辊径。
通过控制咬入角α、辊缝h、前滑量Sf和/或辊径R可以控制摩擦系数μ，从而保证摩擦系数小于0.15。
在本实施例中，对板坯进行润滑，具体包括：
在每个精轧机架中均投入润滑，通过公式(1)计算出轧辊与板坯之间的摩擦系数，保证轧辊与板坯之间的摩擦系数小于0.15。
本发明实施例研究了不同化学成分的薄规格低碳钢的力学性能特点，其中，化学成分见表1，最终成品的力学性能见表2。
| 序号 | C | Si | Mn | P | S | Al | N |
| 1 | 0.040 | 0.010 | 0.44 | 0.02 | 0.006 | 0.05 | 0.0026 |
| 2 | 0.055 | 0.009 | 0.56 | 0.011 | 0.009 | 0.045 | 0.0024 |
| 3 | 0.06 | 0.010 | 0.43 | 0.013 | 0.007 | 0.055 | 0.0020 |
| 4 | 0.048 | 0.007 | 0.53 | 0.009 | 0.008 | 0.06 | 0.0027 |
| 5 | 0.07 | 0.009 | 0.64 | 0.010 | 0.008 | 0.058 | 0.0021 |
表1低碳钢的化学成分
表2薄规格低碳钢的力学性能
由表1和表2可见，按照本发明实施例提供的要求，可以生产出屈强比不高于0.63，延伸率不低于50％的薄规格“以热代冷”低碳钢，即能够生产出综合成形性能优异的薄规格“以热代冷”低碳钢。
【技术效果】
本发明实施例基于成分设计合理的低碳钢，优化热轧工艺参数，采用低温精轧，生产出比常规工艺所生产出的板坯具有更低屈强比、更高延伸率的厚度不高于3.0mm的薄规格“以热代冷”低碳钢。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种薄规格低碳钢，其特征在于，按重量百分比，包括：C：0.01～0.10％，Mn：0.05～0.70％，Al：0.01～0.10％，限制元素Si≤0.06％，P≤0.02％，S≤0.01％，N≤0.008％，其余为Fe。
2.一种薄规格低碳钢的制造方法，其特征在于，包括：
按照如权利要求1所述的薄规格低碳钢的成分冶炼出符合成分控制范围的板坯；
对所述板坯进行加热；
对加热后的板坯进行轧制，得到薄规格低碳钢。
3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述对所述板坯进行加热，包括：
将所述板坯从室温加热到1050～1250℃。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，在所述将所述板坯从室温加热到1050～1250℃之后，还包括：
对加热后的板坯进行保温。
5.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述对加热后的板坯进行轧制，包括：
对所述加热后的板坯依次进行粗轧和精轧。
6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述粗轧和所述精轧之间，对所述板坯进行冷却。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，在所述对所述板坯进行冷却的过程中，控制冷却速率在2～15℃/s。
8.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述对所述加热后的板坯进行粗轧的过程中，保证粗轧出口温度不低于890℃。
9.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述对所述加热后的板坯进行精轧的过程中，对所述板坯进行润滑。
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