CN110699532B - 一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法 - Google Patents

一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法，所述方法包括板坯加热、热轧、层流冷却和卷取工序。本发明通过板坯加热制度，终轧、卷取温度以及层冷工艺的合理制定，提升热轧钢带在层冷段的相变比例，改善冷轧双相钢基料的扁卷缺陷，降低因处理扁卷问题导致的成本提升，同时能够改善带状组织缺陷，使带状组织降低至1.0级别以下，避免了热轧组织缺陷遗传影响冷轧产品性能。

Description

一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法。
背景技术
冷轧双相钢是目前应用范围最广的一种先进高强度汽车用钢，其由铁素体和马氏体两相组成，通过铁素体和马氏体共存使材料具有较高的强度及良好的成形性能，是当前实现汽车车身轻量化的重要材料之一。但由于此类钢种需要在冷轧连退或镀锌工序形成一定量的马氏体组织，要求钢种具有一定淬透性，淬透性的增强将提高奥氏体稳定性，冷轧双相钢基料在使用常规层冷工艺的条件下，在热轧层冷阶段奥氏体转化比例降低，卷取后热带处于一种缓冷状态，剩余的奥氏体逐步进行相变，相变导致的体积膨胀和冷却导致的体积收缩共同作用使热卷层间的间隙增大，在钢卷自身重力的作用下逐渐变扁，形成椭圆形，对后工序开卷造成不利影响。
当前大部分钢企采用600℃以上温度卷取结合前段稀疏冷却的工艺生产冷轧双相钢基料，此方法虽能够减轻扁卷问题但会造成较为严重的带状组织缺陷。
目前部分公司通过增大卷取张力、热卷芯轴停留、增加热卷翻转机设备、增加平整工序等方法对扁卷问题进行改善或解决，但是以上方法依次会造成热带拉窄、卷取机芯轴损伤、设备成本增加、工序成品增加等不良影响。
冷轧双相钢在成分设计上通常采用碳锰硅成分体系，碳、锰含量较高容易形成带状组织，一般采用该成分体系的双相钢基料热轧组织多存在1.5级以上的带状组织。带状组织具有明显的遗传性，遗传自热轧的带状组织在冷轧退火、镀锌过程中容易导致形成连续的马氏体，对组织基体造成割裂效果，严重影响冷轧成品的冲压性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法。该发明通过板坯加热、热轧、层流冷却和卷取工艺的合理制定，提升热轧钢带在层冷段的相变比例，改善冷轧双相钢基料的扁卷缺陷，降低因处理扁卷问题导致的成本提升，同时能够改善带状组织缺陷，使带状组织降低至1.0级别以下，避免了热轧组织缺陷遗传影响冷轧产品性能。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法，所述方法包括板坯加热、热轧、层流冷却和卷取工序；所述层流冷却工序，采用分段控冷工艺，第一段水冷冷却速率≥60℃/s，第二段空冷开始温度680～720℃、空冷时间4～6s，第三段水冷冷却速率≥30℃/s。
本发明所述板坯加热工序，板坯出炉温度1250～1300℃，板坯加热时间控制在180～230min。
本发明所述热轧工序，粗轧将板坯轧制成厚度32～38mm的中间坯。
本发明所述热轧工序，精轧通过7个轧制道次轧至目标厚度2.0～6.0mm，精轧总压下率＞80%，终轧温度控制在820～840℃。
本发明所述卷取工序，卷取温度控制在450～480℃。
本发明所述双相钢钢带化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06～0.10%，Si：0.20～0.50%，Mn：1.40～1.80%，P≤0.020%，S≤0.008%，Als：0.030～0.055%，N≤0.0060%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述双相钢钢带的厚度为2.0～6.0mm。
本发明所述方法使双相钢钢带的带状组织降低至≤1.0级。
本发明所述层流冷却工序，采用分段控冷工艺，第一段采用水冷冷却至铁素体生成温度后开始第二段空冷，空冷段结束温度控制在珠光体及贝氏体生成温度以上，然后进行第三段水冷，冷却至贝氏体生成温度区间的中线以下进行卷取。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过提高加热温度和延长加热时间促进偏析元素扩散，改善铸坯枝晶偏析导致的一次带状组织。2、本发明利用较低的终轧温度实现细化晶粒的效果，利用冷速较快的第一段水冷起到细晶和抑制碳原子长程移动的效果，利用控制中间空冷时间避免长时间低冷速造成元素过度向富化带富集，实现改善二次带状组织。3、本发明通过层冷工艺与卷取温度的控制使热轧钢带获得铁素体贝氏体组织，提升了冷轧双相钢基料在热轧层冷阶段的奥氏体相变比例，能够有效的避免因热轧卷取后大比例相变导致的扁卷问题。4、本发明方法使双相钢钢带的带状组织≤1.0级。
附图说明
图1是实施例1冷轧双相钢基料的显微组织图；
图2是对比例1冷轧双相钢基料的显微组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1-6
减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法包括板坯加热、热轧、层流冷却和卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯加热工序：板坯出炉温度1250～1300℃，板坯加热时间控制在180～230min；
（2）热轧工序，粗轧将板坯轧制成厚度32～38mm的中间坯；精轧通过7个轧制道次轧至目标厚度2.0～6.0mm，精轧总压下率＞80%，终轧温度控制在820～840℃；
（3）层流冷却工序：采用分段控冷工艺，第一段水冷冷却速率≥60℃/s，第二段空冷开始温度680～720℃、空冷时间4～6s，第三段水冷冷却速率≥30℃/s。
（4）卷取工序：卷取温度控制在450～480℃。
实施例1-6冷轧双相钢基料化学成分组成及其质量百分含量见表1，具体生产工艺及卷形情况见表2；所得冷轧双相钢钢带性能指标见表4。
实施例1冷轧双相钢基料的显微组织见图1。（实施例2-5冷轧双相钢基料的显微组织图与图1类似，故省略）
对比例1-6
减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法包括板坯加热、热轧、层流冷却和卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯加热工序：板坯出炉温度1200～1245℃，板坯加热时间控制在120～165min；
（2）热轧工序，粗轧将板坯轧制成厚度32～38mm的中间坯；精轧通过7个轧制道次轧至目标厚度2.0～6.0mm，精轧总压下率＞80%，终轧温度控制在855～870℃；
（3）层流冷却工序：采用前段稀疏冷却；
（4）卷取工序：卷取温度控制在605～645℃。
对比例1-6冷轧双相钢基料化学成分组成及其质量百分含量见表1，具体生产工艺及卷形情况见表3；所得冷轧双相钢钢带性能指标见表4。
对比例1冷轧双相钢基料的显微组织见图2。（对比例2-5冷轧双相钢基料的显微组织图与图2类似，故省略）
表1 实施例1-6和对比例1-6冷轧双相钢钢带的化学成分组成
及其质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1中成分余量为铁和不可避免的杂质元素。
表2 实施例1-6冷轧双相钢钢带的生产工艺及卷形情况
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表3 对比例1-6冷轧双相钢钢带的生产工艺及卷形情况
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表4 实施例1-6和对比例1-6冷轧双相钢钢带的性能指标及带状组织情况
Figure DEST_PATH_IMAGE008
由表2和表3可知，实施例内径差范围2～13mm，内径最小值为737mm，均能够满足下游冷轧上卷要求，卷形控制良好；而对比例的内径差为25～75mm，其中内径差最小的对比例4存在内圈松卷，对比例的钢卷内径最小值均不能满足下游冷轧上卷要求。
由表4可知本发明方法使双相钢钢带的带状组织≤1.0级，避免了遗传自热轧的带状组织在冷轧退火、镀锌过程中形成连续的马氏体，对组织基体造成割裂，影响冷轧成品的冲压性能。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括板坯加热、热轧、层流冷却和卷取工序；所述板坯加热工序，板坯出炉温度1262～1300℃，板坯加热时间控制在180～230min；所述层流冷却工序，采用分段控冷工艺，第一段水冷冷却速率≥60℃/s，第二段空冷开始温度680～720℃、空冷时间4～6s，第三段水冷冷却速率≥30℃/s；所述卷取工序，卷取温度控制在450～480℃；所述双相钢钢带化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06～0.10%，Si：0.20～0.50%，Mn：1.50～1.80%，P≤0.020%，S≤0.008%，Als：0.030～0.055%，N≤0.0060%，余量为Fe和不可避免的杂质，所述双相钢钢带的厚度为2.0～6.0mm，所述方法使双相钢钢带的带状组织≤1.0级。
2.根据权利要求1所述的一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法，其特征在于，所述热轧工序，粗轧将板坯轧制成厚度32～38mm的中间坯。
3.根据权利要求1或2所述的一种减轻冷轧双相钢基料带状组织及扁卷缺陷的方法，其特征在于，所述热轧工序，精轧通过7个轧制道次轧至目标厚度2.0～6.0mm，精轧总压下率＞80%，终轧温度控制在820～840℃。
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