CN110144524A - 一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢及其CSP+BAF生产方法 - Google Patents

一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢及其CSP+BAF生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车用440MPa级冷轧无间隙原子高强钢及其CSP+BAF工艺制备方法。其化学成份重量百分比[C]:≤0.0060Wt%；[Si]:≤0.20Wt%；[Mn]:0.60～0.80Wt%；[P]:0.080～0.10Wt%；[S]:≤0.010Wt%；[Als]:0.030～0.050Wt%；[Ti+Nb]:≤0.10Wt%；[B]:0.0007～0.0012Wt%；其余为铁和Ca及不可避免的微量元素。其生产工艺路线：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→RH钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→BAF罩式炉退火→平整→检验包装入库。本发明采用超低碳、Ti+Nb+B微合金化、P和Mn固溶强化的成份设计思路，采用CSP薄板坯连铸连轧生产线和罩式退火炉工艺为核心的冶炼、轧制、退火、精整工艺技术，满足440MPa级汽车用冷轧无间隙原子高强钢的使用要求。

Description

一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢及其CSP+BAF生产方法
技术领域
本发明属于钢材生产技术领域，涉及汽车用440MPa冷轧无间隙原子钢高强度板带生产技术，采用CSP薄板坯连铸连轧生产线和BAF罩式炉工艺生产冷轧板新工艺。
背景技术
无间隙原子钢，是在超低碳钢中，加入钛（Ti）、铌（Nb）等强碳氮化合物形成元素，将超低碳钢中的碳、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洁净铁素体钢，由于其具有优异的深冲性能，在汽车行业得到广泛应用。440MPa级冷轧无间隙原子高强钢是在超低碳无间隙原子钢中，添加一定量的磷、硅和锰元素，利用磷、硅和锰固溶强化来提高强度，同时保持了较高的塑性。
目前440MPa级冷轧无间隙原子高强钢生产方法一般为：高炉铁水→转炉炼钢→RH炉精炼处理→常规连铸→常规热轧→酸洗冷连轧→连续退火→商品。本发明提出另一种技术方案。
发明内容
本发明提供一种汽车用冷轧无间隙原子高强钢及其CSP与BAF罩式炉工艺制备方法，得到一种屈服强度为250～350MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率≥35%的汽车用440MPa级冷轧无间隙原子高强钢。
为此，采用如下技术方案：一种汽车用440MPa级冷轧无间隙原子高强钢，其化学成份重量百分比 [C]:≤0.0060Wt%；[Si]:≤0.20Wt%；[Mn]:0.60～0.80Wt%；[P]:0.080～0.10Wt%；[S]:≤0.010Wt%；[Als]:0.030～0.050Wt%；[Ti+Nb]:≤0.10Wt%；[B]:0.0007～0.0012Wt%；其余为铁、Ca及不可避免的微量元素。
上述440MPa级冷轧无间隙原子高强钢生产方法，其工艺路线为：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→RH钢水精炼处理→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。其特征在于：
所述转炉钢水冶炼中：出钢C控制在0.060%～0.080%，出完钢后达到0.040%～0.060%；出钢温度控制在1670～1700℃；转炉出钢过程不加脱氧剂及合金。
所述LF钢水精炼处理中：钢水在LF炉进行铝脱氧和钙处理工艺；根据RH生产节奏，控制好出站温度、时间，保证RH到站温度≥1645℃。
所述RH钢水精炼处理中：钢水在RH炉真空脱气和成份调整。吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁进行调整成分，加入结束后循环。废气中CO、CO2≤8％方可添加铝进行脱氧合金化，加铝循环≥3min后加入铌铁，进行铌合金化。钙处理后，依次喂入钛线和硼线进行合金化。
所述的CSP薄板坯连铸连轧中：采用2流立弯形CSP薄板坯连铸，要求钢包下渣检测控制，联浇中包温度为1550-1570℃，中包使用无碳覆盖剂，使用超低碳钢保护渣，铸坯拉速为4-4.7m/min。控制铸坯加热温度为1160±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；采用六机架TMCP热连轧机，终轧温度控制在920±20℃，卷取温度630±20℃。
所述的酸洗冷连轧中：冷轧相对压下率≥50%。
所述的罩式炉退火中：退火温度为680-720℃，加热速率≤60℃/h，保温时间≥7h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度＜100℃。
所述的平整中：延伸率设定为0.8-1.2%。
本发明的有益效果
1、本发明采用超低碳、Nb+Ti+B微合金化、P和Mn固溶强化的成份设计思路，通过合理的合金成分设计、热轧、冷轧和退火工艺，获得化学成分和机械性能稳定，具有高强度，良好的塑韧性和成型性，满足汽车用440MPa级无间隙原子高强钢的要求。
2、本发明采用CSP薄板坯连铸连轧生产线生产冷轧原料，精炼处理工艺按照LF-RH工艺，明显有别于其它常规生产方法，生产周期短、生产成本低、质量稳定性的工艺优点。
3、本发明采用BAF罩氏退火炉进行冷轧后的退火处理。退火处理时间长，性能波动范围小，塑韧性及成型性能较好。
具体实施方式
实施例1
工艺为：高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→BAF罩式炉退火→平整→检验包装入库。
成品成分：
[C]:0.0053Wt%；[Si]:0.083Wt%；[Mn]:0.67Wt%；[P]:0.09Wt%；[S]:0.0048Wt%；[Als]:0.0381Wt%；[Ti+Nb]:0.0757Wt%；[B]:0.0008Wt%；
CSP薄板坯连铸连轧：中包温度1555～1561℃，铸坯拉速4.70m/min，出炉温度1160℃，终轧温度922℃，卷取温度633℃。热轧卷规格4.5*1130mm。
冷轧及罩式退火工艺：
冷轧压下率73.33%，退火温度为707～722℃，加热速率≤60℃/h，保温时间维持冷点温度以上≥5h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度＜100℃；平整延伸率0.98%。最终产品规格1.20*1110mm，产品性能如下：
表1 实施例1的产品性能
。
实施例2
工艺为：高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→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。
成品成分：
[C]:0.0049Wt%；[Si]:0.092Wt%；[Mn]:0.69Wt%；[P]: 0.089Wt%；[S]:0.0042Wt%；[Als]:0.0422Wt%；[Ti+Nb]:0.079Wt%；[B]:0.0009Wt%；
CSP薄板坯连铸连轧：中包温度1561～1569℃，铸坯拉速4.70m/min，出炉温度1157℃，终轧温度929℃，卷取温度627℃。热轧卷规格4.0*1220mm。
冷轧及罩式退火工艺：
冷轧压下率75.00%，退火温度为699～719℃，加热速率≤60℃/h，保温时间维持冷点温度以上≥5h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度＜100℃；平整延伸率1.05%。最终产品规格1.00*1200mm，产品性能如下：
表2 实施例2的产品性能
。
实施例3
工艺为：高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→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。
成品成分：
[C]:0.0058Wt%；[Si]:0.069Wt%；[Mn]:0.72Wt%；[P]:0.088Wt%；[S]:0.0036Wt%；[Als]:0.0391Wt%；[Ti+Nb]:0.081Wt%；[B]:0.0008Wt%；
CSP薄板坯连铸连轧：中包温度1558～1570℃，铸坯拉速4.70m/min，出炉温度1161℃，终轧温度932℃，卷取温度626℃。热轧卷规格4.0*1120mm。
冷轧及罩式退火工艺：
冷轧压下率80.00%，退火温度为693～716℃，加热速率≤60℃/h，保温时间维持冷点温度以上≥5h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度＜100℃；平整延伸率1.1%。最终产品规格0.80*1100mm，产品性能如下：
表3 实施例3的产品性能
。

Claims (9)

1.一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢，其特征在于，化学成份重量百分比[C]:≤0.0060Wt%；[Si]:≤0.20Wt%；[Mn]:0.60～0.80Wt%；[P]:0.080～0.10Wt%；[S]:≤0.010Wt%；[Als]:0.030～0.050Wt%；[Ti+Nb]:≤0.10Wt%；[B]:0.0007～0.0012Wt%；其余为铁、Ca及不可避免的微量元素。
2.一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢CSP+BAF生产方法，钢中化学成份重量百分比[C]:≤0.0060Wt%；[Si]:≤0.20Wt%；[Mn]:0.60～0.80Wt%；[P]:0.080～0.10Wt%；[S]:≤0.010Wt%；[Als]:0.030～0.050Wt%；[Ti+Nb]:≤0.10Wt%；[B]:0.0007～0.0012Wt%；其余为铁、Ca及不可避免的微量元素；其特征在于，生产工艺路线如下：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→RH钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→BAF罩式炉退火→平整→检验包装入库。
3.如权利要求2所述的一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢CSP+BAF生产方法，其特征在于，出钢C控制在0.060%～0.080%，出完钢后C达到0.040%～0.060%；出钢温度控制在1670～1700℃；转炉出钢过程不加脱氧剂及合金。
4.如权利要求2所述的一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢CSP+BAF生产方法，其特征在于，所述LF钢水精炼处理中：钢水在LF炉进行铝脱氧和钙处理工艺；根据RH生产节奏，控制好出站温度、时间，保证RH到站温度≥1645℃。
5.如权利要求2所述的一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢CSP+BAF生产方法，其特征在于，所述RH钢水精炼处理中：钢水在RH炉真空脱气和成份调整，吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁进行调整成分，加入结束后循环；废气中CO、CO2≤8％方可添加铝进行脱氧合金化，加铝循环≥3min后加入铌铁，进行铌合金化；钙处理后，依次喂入钛线和硼线进行合金化。
6.如权利要求2所述的一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢CSP+BAF生产方法，其特征在于，所述的CSP薄板坯连铸连轧中：采用2流立弯形CSP薄板坯连铸，要求钢包下渣检测控制，连浇中包温度为1550-1570℃，中包使用无碳覆盖剂，使用超低碳钢保护渣，铸坯拉速为4-4.7m/min，控制铸坯加热温度为1160±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；采用六机架TMCP热连轧机，终轧温度控制在920±20℃，卷取温度630±20℃。
7.如权利要求2所述的一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢CSP+BAF生产方法，其特征在于，所述的酸洗冷连轧中：冷轧相对压下率≥50%。
8.如权利要求2所述的一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢CSP+BAF生产方法，其特征在于，所述的罩式炉退火中：退火温度为680-720℃，加热速率≤60℃/h，保温时间≥7h，控制冷却速率≤30℃/h，控制冷却到580℃，出炉温度＜100℃。
9.如权利要求2所述的一种440MPa级冷轧无间隙原子高强钢CSP+BAF生产方法，其特征在于，所述的平整步骤中：延伸率设定为0.8-1.2%。
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