CN110438312A - 一种提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法 - Google Patents

一种提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，包括采用冷轧压下率为58％～77％进行冷轧，然后采用罩式退火，平整得到本发明所述冷轧深冲钢；冷轧深冲钢的伸长率大于40％,应变硬化指数n值为0.22～0.25。本发明的提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，通过优化生产工艺方法，得到的冷轧深冲钢具有较高的伸长率和应变硬化指数n值，提高了钢板材料的拉胀、延展性能，降低了钢材在拉胀过程中出现断裂的几率；提高了生产合格率；本发明的提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，在原有钢材生产线基础上改进，优化工艺参数控制，有利于工业化生产改进。

Description

一种提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法
技术领域
本发明涉及冶金工艺技术领域，尤其涉及一种提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法。
背景技术
目前，随着汽车制造、家电行业使用的冷轧深冲钢产品不断升级换代，产品设计外观及内部结构日益复杂，变形量大、变形复杂、冲压效率高、冲压速度快，对原材料冷轧深冲钢的冲压性能要求愈来愈高。美国ASTM-E26标准委员会曾对18组钢在严格压延、严格拉胀以及两者的复杂组合条件下进行了1000次实冲测试，其结果表明：以拉胀为主的部件要求冷轧深冲钢材料具有较高的n值；以压延为主的部件要求冷轧深冲钢具有高的r值；两者组合条件下则要求r值、n值都高。
电池壳用钢、家电类用钢有的以拉胀方式为主对冷轧深冲钢材料进行加工，表征拉胀性能好坏的重要指标伸长率和应变硬化指数n值越高，伸长率越高，说明在成型过程中变形能力越大，越不易发生失稳，延展性能越好，越不容易出现拉断断裂等情况。
现有公开的冷轧深冲钢材料标准要求n值大于0.18，伸长率为34％～40％，较低n值和伸长率的冷轧深冲钢在进行部件加工时，经常出现失稳断裂，造成产品作废，生产合格率低的缺陷。因此，对优化提高冷轧深冲钢的伸长率和应变硬化指数n值和伸长率，提高以冷轧深冲钢为原材料拉胀生产部件产品的合格率存在迫切需求。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有技术中冷轧深冲钢n值和伸长率不高，使在以冷轧深冲钢为原材料进行加工部件产品时出现断裂，产品作废，生产合格率低的缺陷问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，包括采用冷轧压下率为58％～77％进行冷轧，然后采用罩式退火，平整得到本发明所述冷轧深冲钢；其中，所述冷轧深冲钢的伸长率和应变硬化指数n值为0.22～0.25，伸长率大于40％；
进一步地，所述冷轧深冲钢，屈服强度为125MPa～145MPa，抗拉强度为265MPa～285MPa；
进一步地，所述罩式退火的退火温度为710℃～730℃，退火时间为10h～15h；
进一步地，所述罩式退火，缓冷时间4h～6h，出炉温度小于或等于80℃，冷却时间＞24h；
进一步地，所述平整时，延伸率为0.4％～1.0％；
进一步地，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，包括铁水脱硫—转炉—RH精炼—连铸—热轧—酸洗—冷轧—罩退—平整等步骤；
步骤1、将经脱硫预处理的铁水进行转炉冶炼使铁水脱碳，进行RH精炼得到钢水；
步骤2、将钢水经过连铸得到板坯，将板坯经过热轧工序得到热轧钢卷，热轧开轧温度1220±20℃，终轧温度为920±20℃，卷取温度为720±20℃；
步骤3、将步骤2得到热轧钢卷经酸洗去除氧化铁皮进行冷轧，得到冷轧钢卷；冷轧压下率为58％～77％；
步骤4、将冷轧钢卷进行罩式退火和平整得到所述冷轧深冲钢，退火温度710℃～730℃，退火时间10h～15h，缓冷时间4h～6h，出炉温度小于或等于80℃，冷却时间＞24h；平整延伸率为0.4％～1.0％；
进一步地，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述热轧钢卷厚度为2.5mm～6.0mm；
进一步地，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤3中，所述冷轧的冷轧卷厚度为0.5mm～2.5mm；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述热轧开轧温度为1230℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述热轧开轧温度为1225℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述热轧开轧温度为1233℃；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述终轧温度为927℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述终轧温度为915℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述终轧温度为930℃；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述卷取温度为722℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述卷取温度为718℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述卷取温度为726℃；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述热轧钢卷的热卷板厚度为4.5mm；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述热轧钢卷的热卷板厚度为3.0mm；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤2中，所述热轧钢卷的热卷板厚度为6.0mm；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤3中，冷轧压下率为66.67％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤3中，冷轧压下率为76.67％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤3中，冷轧压下率为58.33％；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤3中，所述冷轧的冷轧卷厚度为1.8mm；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤3中，所述冷轧的冷轧卷厚度为0.7mm；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤3中，所述冷轧的冷轧卷厚度为2.5mm；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述退火温度730℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述退火温度720℃；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述退火时间13h；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述退火时间15h；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述缓冷时间6h；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述出炉温度为78℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述出炉温度为75℃；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述出炉温度为80℃；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述平整延伸率为0.6％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述平整延伸率为0.5％；
在本发明的较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述冷轧深冲钢，屈服强度为136MPa，抗拉强度为282MPa；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述冷轧深冲钢，屈服强度为141MPa，抗拉强度为285MPa；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，所述步骤4中，所述冷轧深冲钢，屈服强度为141MPa，抗拉强度为270MPa；
采用以上方案，本发明公开的提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，具有以下技术效果：
(1)本发明的提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，通过优化生产工艺方法，优化冷轧压下率与罩式退火参数之间的配比，生产得到的冷轧深冲钢，伸长率大于40％，应变硬化指数n值可达到0.22～0.25，塑性应变比r值可达到2.0～2.7，与现有技术的冷轧深冲钢相比较伸长率、n值和r值均有大幅提升，提高了钢板材料的变形能力和拉胀延展性能，使钢板具有的优良的成形稳定性能；有利于降低以冷轧深冲钢为原材料进行加工部件产品时出现拉断断裂，产品作废的机率，大大提高了生产合格率；
(2)本发明的提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，在原有钢材生产线基础上改进，优化工艺参数控制，不用额外修建生产线，成本低，有利于广泛推广应用
综上所述，本发明的提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，通过优化生产工艺方法，得到的冷轧深冲钢具有较高的伸长率和应变硬化指数n值，提高了钢板材料的拉胀、延展性能，降低了钢材在拉胀过程中出现断裂的机率；提高了生产合格率；本发明的提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，在原有钢材生产线基础上改进，优化工艺参数控制，有利于工业化生产改进。
以下将结合具体实施方式对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
具体实施方式
以下介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
本发明具体实施方式，冷轧深冲钢的成分重量百分比为：C≤0.003，Si≤0.02，Mn≤0.30，P≤0.015，S≤0.005，Alt≥0.020，Ti(Nb)≤0.1，N≤0.004，余量为Fe及不可避免的杂质元素；
实施例1、冷轧深冲钢的制备
本实施例冷轧深冲钢的制备采用如下步骤：
经脱硫预处理的铁水进行转炉冶炼使铁水脱碳，进行RH精炼得到钢水；将钢水经过连铸得到板坯，板坯经过热轧工序得到热轧钢卷，热轧开轧温度1230℃，终轧温度为927℃，卷取温度为722℃，热卷厚度4.5mm；将热轧制后的热轧钢卷经酸洗去除氧化铁皮进行冷轧，冷轧压下率为66.67％，冷轧卷厚度为1.8mm，得到冷轧钢卷；将冷轧钢卷进行罩式退火，退火温度730℃，退火时间15h，缓冷时间6h，出炉温度78℃；最后经平整工序，平整延伸率为0.6％得到本发明所述冷轧深冲钢；
实施例2
本实施例冷轧深冲钢的制备采用如下步骤：
经脱硫预处理的铁水进行转炉冶炼使铁水脱碳，进行RH精炼得到钢水；将钢水经过连铸得到板坯，板坯经过热轧工序得到热轧钢卷，热轧开轧温度1225℃，终轧温度为915℃，卷取温度为718℃，热卷厚度3.0mm；将热轧制后的热轧钢卷经酸洗去除氧化铁皮进行冷轧，冷轧压下率为76.67％，冷轧卷厚度为0.7mm，得到冷轧钢卷；将冷轧钢卷进行罩式退火，退火温度720℃，退火时间13h，缓冷时间6h，出炉温度75℃；最后经平整工序，平整延伸率为0.5％得到本发明所述冷轧深冲钢；
实施例3
本实施例冷轧深冲钢的制备采用如下步骤：
经脱硫预处理的铁水进行转炉冶炼使铁水脱碳，进行RH精炼得到钢水；将钢水经过连铸得到板坯，板坯经过热轧工序得到热轧钢卷，热轧开轧温度1233℃，终轧温度为930℃，卷取温度为726℃，热卷厚度6.0mm；将热轧制后的热轧钢卷经酸洗去除氧化铁皮进行冷轧，冷轧压下率为58.33％，冷轧卷厚度为2.5mm，得到冷轧钢卷；将冷轧钢卷进行罩式退火，退火温度730℃，退火时间15h，缓冷时间6h，出炉温度80℃；最后经平整工序，平整延伸率为0.6％得到本发明所述冷轧深冲钢；
检测实施例1～3得到的冷轧深冲钢组分含量以及伸长率和应变硬化指数n值以及屈服强度、抗拉强度，结果如表1和表2所示。
表1 单位：％
实施例 C Si Mn P S Alt Ti
1 0.0023 0.003 0.13 0.01 0.005 0.0578 0.066
2 0.0021 0.003 0.13 0.01 0.004 0.0649 0.068
3 0.0016 0.004 0.14 0.006 0.004 0.0483 0.062
表2
实施例 伸长率(％) 应变硬化指数n值 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa)
1 44.5 0.225 136 282
2 43.0 0.232 141 285
3 46.5 0.230 141 270
由表2数据可知，采用本实施例1～3的技术方案得到的冷轧深冲钢的伸长率大于40％，高于现有技术中伸长率标准值34％～40％；应变硬化指数n值分别为0.225、0.232、0.230；高于现有技术中n值标准值0.18；
表明，采用本发明方法的生产得到的冷轧深冲钢，具有较高的伸长率和应变硬化指数n值，有利于提高冷轧深冲钢材料的拉胀、延展性能，有利于降低了冷轧深冲钢材在拉胀和延展过程中出现断裂的机率，提高生产合格率。
检测本发明实施例1～3得到的冷轧深冲钢的塑性应变比r值为2.0～2.7，表明本发明实施例得到的冷轧深冲钢在具有较高伸长率和应变硬化指数n值的同时，也具有较高的塑性应变比r值；表明得到的冷轧深冲钢同时具有较高的压延，拉胀、延展性能。
本发明其他技术方案也具有相类似的有益效果。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，其特征在于，包括采用冷轧压下率为58％～77％进行冷轧，然后采用罩式退火，平整得到本发明所述冷轧深冲钢；其中，所述冷轧深冲钢的伸长率大于40％，应变硬化指数n值为0.22～0.25。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述冷轧深冲钢，屈服强度为125MPa～145MPa，抗拉强度为265MPa～285MPa。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述罩式退火的退火温度为710℃～730℃，退火时间为10h～15h。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述罩式退火，缓冷时间4h～6h，出炉温度小于或等于80℃，冷却时间＞24h。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，
所述平整时，延伸率为0.4％～1.0％。
6.如权利要求1所述方法，其特征在于，
所述提高冷轧深冲钢伸长率和应变硬化指数n值的方法，包括铁水脱硫—转炉—RH精炼—连铸—热轧—酸洗—冷轧—罩退—平整等步骤；具体为：
步骤1、将经脱硫预处理的铁水进行转炉冶炼使铁水脱碳，进行RH精炼得到钢水；
步骤2、将钢水经过连铸得到板坯，板坯经过热轧工序得到热轧钢卷，热轧开轧温度1220±20℃，终轧温度为920±20℃，卷取温度为720±20℃；
步骤3、将步骤2得到热轧钢卷经酸洗去除氧化铁皮进行冷轧，得到冷轧钢卷；冷轧压下率为58％～77％；
步骤4、将冷轧钢卷进行罩式退火和平整得到所述冷轧深冲钢，退火温度710℃～730℃，退火时间10h～15h，缓冷时间4h～6h，出炉温度小于或等于80℃，冷却时间＞24h；平整延伸率为0.4％～1.0％。
7.如权利要求6所述方法，其特征在于，
所述步骤2中，所述热轧钢卷的热卷板厚度为2.5mm～6.0mm。
8.如权利要求6所述方法，其特征在于，
所述步骤3中，所述冷轧的冷轧卷厚度为0.5mm～2.5mm。
9.一种权利要求1～8任一项所述方法生产得到的冷轧深冲钢，其特征在于，所述冷轧深冲钢包含以下重量百分数的组分：C≤0.003，Si≤0.02，Mn≤0.30，P≤0.015，S≤0.005，Alt≥0.020，Ti(Nb)≤0.1，N≤0.004，余量为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷轧深冲钢的伸长率大于40％；应变硬化指数n值为0.22～0.25；屈服强度为125MPa～145MPa，抗拉强度为265MPa～285MPa。
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