CN110438314A - 一种含b钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含B钢的生产方法，所述方法包括，获得含B钢的板坯；将获得的含B钢的板坯轧制，轧制时的卷取温度控制为660～700℃，在缓冷坑内的缓冷时间控制为24～30小时，缓冷结束时温度控制为250～300℃；将轧制后的所述含B钢的板坯热冲压成型。采用本发明的一种含B钢的生产方法，在热冲压工序中，氧化铁皮与基体结合牢固，氧化铁皮不易脱落，工人工作环境改善。
Description
技术领域
本发明属于金属成型技术领域，特别涉及一种含B钢的生产方法。
背景技术
超高强钢冲压件在汽车车身上的应用不仅可以实现汽车轻量化，还能够提高汽车抗冲击能力，提高乘车安全性。汽车板热成型新技术是一种将特殊的高强度钢板加热到奥氏体温度范围进行热处理后，再快速将加热的高强度钢板移动到模具中，快速冲压；在压机保压状态下通过模具(而不是空气)对零件在一定冷却速度下进行淬火冷却，最后获得超高强度冲压件的新型成形工艺。一般，汽车板热成型用钢中都含有B元素，以提高钢材的淬透性。
现在生产的含B钢钢板板进行热冲压时，由于热处理时高强度钢板表面不可避免的生成了氧化铁皮，在模具中快速冲压过程中，高强钢板表面的氧化铁皮片状或者粉状脱落，见图4，工人工作环境恶劣，氧化铁皮粉末掉落在模具中，难以清理，损伤模具，影响客户使用。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种含B钢的生产方法，以解决现有技术中高强度钢板加热后在模具快速冲压过程中，表面的氧化铁皮片状或粉状脱落，影响工人工作环境和损伤模具的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明公开了一种含B钢的生产方法，所述方法包括，
获得含B钢板坯；
将获得的含B钢板坯轧制，轧制时卷取温度控制为660～700℃，在缓冷坑内的缓冷时间控制为24～30小时，缓冷结束时温度控制为250～300℃；
将轧制后的所述含B钢的板坯热冲压成型。
进一步地，将获得的含B钢板坯轧制，具体包括：
对获得的含B钢板坯依次经过加热、粗轧、精轧、卷取、缓冷获得热轧卷；
将获得的所述热轧卷依次通过酸洗、冷轧获得冷硬卷；
将获得的所述冷硬卷依次通过罩式退火、平整和脱脂涂油获得防锈卷。
进一步地，所述冷轧工序采用五机架轧制，所述第五机架轧制压下率控制为2.0～3.5％。
进一步地，所述平整工序平整延伸率控制为1.5～2％。
进一步地，所述脱脂涂油工序的涂油量控制为150～300mg/m2。
进一步地，在将所述平整卷依次进行清洗、涂油获得防锈卷后还包括，
将所述防锈卷依次进行剪切、热处理、冲压和淬火获得汽车冲压件。
进一步地，所述热处理工序在惰性气体保护条件下进行。
进一步地，所述惰性气体是N2或者Ar。
进一步地，所述冲压工序模具间隙控制为防锈卷厚度的1.05～1.15倍。
更进一步地，所述冲压工序的保压压力控制为0.1～0.5MPa。
本发明的有益效果至少包括：
本发明公开了一种含B钢的生产方法，该方法将获得的含B钢板坯进行轧制，轧制时卷取温度控制为660～700℃，在缓冷坑内的缓冷时间控制为24～30小时，该卷取温度和缓冷坑内缓冷相配合，可以保证热轧卷生产较多的铁素体软相组织。这种具有铁素体软相组织的含B钢会在轧制过程中使基板表面的微观粗糙度增加，这就变相的增加了含B钢基板微观的表面积，这种轧制后的含B钢板坯在热处理时，基板表面会形成的氧化铁皮；由于基板表面具有一定的微观粗糙度，使得氧化铁皮与基板结合力强，在热冲压工序中，氧化铁皮不易脱落，工人工作环境改善。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种含B钢的生产方法的工艺步骤图，
图2为本发明实施例中的氧化铁皮大部分脱落的微观形貌；
图3为本发明实施例中的氧化铁皮小部分脱落的微观形貌；
图4为现有技术中冲压件表面脱落的氧化铁皮宏观形貌；
图5为氧化铁皮与基体界面的氧化质点杂质形貌图；
图6为使用本实施例的一种含B钢的生产方法所得的冲压件的氧化铁皮和基体界面形貌；
图7为使用本实施例的一种含B钢的生产方法后所得的冲压件的氧化铁皮形貌。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种含B钢的生产方法，图1为本发明实施例的一种含B钢的生产方法的工艺步骤图，结合图1，本方法包括：
S1，将连铸获得的含B钢板坯依次经过加热、粗轧、精轧、卷取、缓冷获得热轧卷。
精轧出口温度控制为880～920℃，卷取温度控制为660～700℃，在缓冷坑内的缓冷时间控制为24～30小时，缓冷结束时温度控制为250～300℃，以保证热轧卷可以获得较多的铁素体软相组织，在后续冷轧后，容易得到在基体表面具有一定微观粗糙度的冷硬卷。
S2，将所述热轧卷依次通过酸洗、冷轧获得冷硬卷。
冷轧工序在五机架连续冷轧机组上进行，第一机架的轧制压下率为18％～20％，第二机架的轧制压下率为20％～22％，第三机架的轧制压下率为17％～19％，第四机架的轧制压下率为16％～18％，第五机架的轧制压下率为2.0～3.5％，其中第一机架、第二机架、第三机架、第四机架的工作辊辊面光滑，主要是经过四道次冷轧，将热轧卷的厚度冷轧至接近目标厚度水平；第五机架的工作辊辊面具有一定的粗糙度，在将热轧卷的厚度冷轧至目标厚度的同时，还要使冷硬卷的基体表面形成一定的微观粗糙度，这种具有一定微观粗糙度的基体在热冲压过程中，氧化铁皮与基体的结合力牢固，见图7，使得氧化铁皮不易脱落，改善工人的工作环境，而且不影响模具的使用。
S3，将所述冷硬卷依次通过罩式退火、平整和脱脂涂油获得防锈卷。
将冷硬卷进行罩式退火可以去应力，去应力后的冷硬卷进行平整，平整延伸率控制为1.5～2％，可以将具有一定粗糙度的冷硬卷拉伸，使平整后的冷硬卷的粗糙度控制在合理范围，不会随着平整辊的磨损而造成去应力后的冷硬卷粗糙度衰减，平整后的冷硬卷粗糙度控制为1.2～1.5μm。
因为对酸洗后的热轧卷进行冷轧的过程中，一些铁粉和油脂会残留在冷硬卷的表面上，导致冷硬卷表面清洁度差。冷硬卷的表面清洁度不良会加剧冷硬卷的氧化行为；同时，冷硬卷表面残留的油脂中的碳氢会和冷硬化产生电势差，从而形成原电池，造成腐蚀点。由于与汽车客户约定的交货状态为平整后的冷硬卷，在工厂运至汽车客户的途中，在运送途中可能会出现锈蚀问题，若遇上雨天或者是海运，锈蚀问题会更严重。鉴于以上两种情况，必须在交货前对平整后的冷硬卷进行进行脱脂涂油处理。涂油使用原料为防锈油，涂油量为150～300mg/m2。
另外需要说明的是，对现有技术中冲压工序所剥离的氧化铁皮进行微观分析发现，易脱落的铁皮上附有油脂杂质颗粒，这种杂质颗粒导致氧化铁皮与基体之间的结合力差，在冲压工序氧化铁皮易脱落；对氧化铁皮出现脱落的钢板取样，并在高倍电镜下观察，在脱落处附近表层发现了Si、Mn等氧化质点，见图5中圆圈所示。
S4，将所述防锈卷依次进行剪切、热处理、冲压和淬火获得汽车冲压件。
将防锈卷剪切后获得钢板，随后对获得的钢板进行热处理。热处理工序是在惰性气氛中进行，以防止在防锈卷的表面产生氧化反应，惰性气体可以是N2、Ar等，一般来说，使用N2较多，因为N2成本低廉，易于获取。
冲压工序模具间隙控制为防锈卷厚度的1.05～1.15倍，这是因为模具间隙会影响热处理后的钢板与模具之间的贴合程度，从而影响钢板与模具之间的摩擦状态。模具间隙过小，模具与钢板之间的摩擦力增大，冲压过程钢板表面的氧化铁皮会大量的剥落；模具间隙过大，虽然有利于减少摩擦，但会使钢板散热不均匀，钢板总体温差较大，不利于得到性能均匀的组织。因此，将模具间隙控制为防锈卷厚度的1.05～1.15倍，既可以减少氧化铁皮的脱落，也可以保证钢板的性能组织均匀。
热冲压后还要进行一段时间的保压过程，在这段保压过程中钢板将实现固态淬火。保压压力控制为0.1～0.5MPa，控制在此范围可以保证所得的冲压件的各个位置的成型精度，避免冲压件局部位置厚度变形过量或者不足。
本发明实施例公开的一种含B钢的生产方法，该方法既不添加合金，也不增加额外的工序，无需提高成本，仅调整热轧、缓冷、冷轧、平整、脱脂涂油、热处理和冲压工艺，就可以解决现有技术中汽车客户在模板内进行热冲压处理时，表面氧化铁皮脱落，氧化铁皮在空气中四散，工人工作环境恶劣，氧化铁皮掉落在模具中，难以清洗的问题。
下面将结合具体的实施例，对本发明的一种含B钢的生产方法做进一步的说明。
由于对于氧化铁皮脱落情况并没有一个绝对的指标来衡量，因此，本发明在对具体的实施例描述以前，先对氧化铁皮脱落的程度进行分级，以下实施例将会采用该处的不同等级来形容氧化铁皮脱落的程度。
氧化铁皮脱落从轻到重共分为5个等级，其中1代表氧化铁皮基本不脱落，对工人工作环境和模具无影响；2代表氧化铁皮氧化铁皮轻微脱落，对工人工作环境和模具的影响可以忽略；3代表氧化铁皮小部分脱落，对工人工作环境和模具的影响非常小，可参见图3；4代表氧化铁皮部分脱落，对工人工作环境和模具的影响需要重视；5代表氧化铁皮大部分脱落，可参见图2，对工人工作环境和模具影响很大，必须处理。
实施例
本实施例实施方法如下：
S1，对含B钢板坯，将连铸获得的含B钢板坯依次经过加热、粗轧、精轧、卷取、缓冷获得热轧卷。
S2，将所述热轧卷依次通过酸洗、冷轧获得冷硬卷。
S3，将所述冷硬卷依次通过罩式退火、平整和脱脂涂油获得防锈卷。
S4，将所述防锈卷依次进行剪切、热处理、冲压和淬火获得汽车冲压件，其中热处理采用N2作为保护气体。
本实施例首先对卷取温度和缓冷工序进行优化，工艺参数控制见表1。
表1
| 序号 | 卷曲温度，℃ | 缓冷坑内缓冷时间，h | 缓冷结束后温度，℃ | 氧化铁皮脱落程度 |
| 1 | 620 | 26 | 280 | 4 |
| 2 | 620 | 24 | 290 | 5 |
| 3 | 680 | 28 | 275 | 4 |
| 4 | 680 | 30 | 265 | 3.5 |
在本此优化中，卷取温度680℃，缓冷坑内缓冷时间控制为30小时，缓冷结束后温度为265℃，所得的热轧卷，在经过步骤S2、步骤S3和步骤S4的处理后，冲压过程氧化铁皮脱落最少，氧化铁皮脱落程度为3.5。
然后，在所得优化后的卷曲温度680℃、缓冷时间30小时，缓冷结束后温度为265℃的基础上，本实施例对冷轧工序的冷轧末机架压下率、平整延伸率、涂油量进行进一步优化，工艺参数控制及效果见表2。
表2
| 序号 | 冷轧末机架压下率，％ | 平整延伸率/％ | 表面涂油量mg/㎡ | 效果 |
| 5 | 0.7 | 1.7 | 460 | 3.5 |
| 6 | 2 | 2.1 | 345 | 3.5 |
| 7 | 0.8 | 1.8 | 238 | 3 |
| 8 | 1.6 | 1.6 | 207 | 2 |
| 9 | 3 | 2.0 | 197 | 1.5 |
在本次优化中，冷轧末机架压下率3％，平整延伸率2.0％，表面涂油量197mg/m2的控制条件下，氧化铁皮脱落最少，氧化铁皮脱落程度为1.5。
最后在上两轮所优化的卷曲温度680℃，采用缓冷坑内缓冷30小时，冷轧末机架压下率3％，平整延伸率2.0％，表面涂油量197mg/m2的基础上，对汽车厂的热处理和冲压工艺进行优化，工艺参数控制见表3。
表3
| 序号 | 模具间隙(防锈卷后的倍数) | 保压压力，MPa | 效果 |
| 10 | 1.05 | 0.3 | 3 |
| 11 | 1.08 | 0.4 | 1 |
| 12 | 1.05 | 0.25 | 1.5 |
| 13 | 1.2 | 0.35 | 1.5 |
| 14 | 1.15 | 0.45 | 1.5 |
| 15 | 1.3 | 0.2 | 2 |
在本次优化中，模具间隙为防锈卷厚度的1.08倍，保压压力控制为0.4MPa，氧化铁皮几乎不脱落，工人工作环境好，不污染模具。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (10)
1.一种含B钢的生产方法，其特征在于，所述方法包括，
获得含B钢板坯；
将获得的含B钢板坯轧制，轧制时的卷取温度控制为660～700℃，在缓冷坑内的缓冷时间控制为24～30小时，缓冷结束时温度控制为250～300℃；
将轧制后的所述含B钢板坯热冲压成型。
2.根据权利要求1所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，将获得的含B钢的板坯轧制，具体包括：
对获得的含B钢的板坯依次经过加热、粗轧、精轧、卷取、缓冷获得热轧卷；
将获得的所述热轧卷依次通过酸洗、冷轧获得冷硬卷；
将获得的所述冷硬卷依次通过罩式退火、平整和脱脂涂油获得防锈卷。
3.根据权利要求2所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，所述冷轧工序采用五机架轧制，所述第五机架轧制压下率控制为2.0～3.5％。
4.根据权利要求2所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，所述平整工序平整延伸率控制为1.5～2％。
5.根据权利求2所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，所述脱脂涂油工序的涂油量控制为150～300mg/m2。
6.根据权利求2所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，将轧制后的所述含B钢板坯热冲压成型，具体包括：
将所述防锈卷依次进行剪切、热处理、冲压和淬火获得汽车冲压件。
7.根据权利求6所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，所述热处理工序在惰性气体保护条件下进行。
8.根据权利求6所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，所述惰性气体是N2或者Ar。
9.根据权利求8所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，所述冲压工序模具间隙控制为防锈卷厚度的1.05～1.15倍。
10.根据权利求8所述的一种含B钢的生产方法，其特征在于，所述冲压工序的保压压力控制为0.1～0.5MPa。
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