CN110699608B - 一种货架用低成本冷轧高强钢 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种货架用低成本冷轧高强钢，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为C：0.04～0.12wt％，Si≤0.10wt％，Mn≤0.25wt％，P≤0.025wt％，S≤0.015wt％，Alt≥0.020wt％，余量为Fe和不可避免的微量元素。

Description

一种货架用低成本冷轧高强钢
技术领域
本发明属于钢铁生产制造领域，具体涉及一种用于制造货架的低成本冷轧高强钢。
背景技术
随着中国制造业、超市销售行业、物流行业的迅速发展，货架已不再是存储物品的简单的架子，而演变成一个集多样和复杂功能于一体的、综合性的仓储和物流装备系统，如大型托盘式货架、阁楼式货架、后推式货架、重力式货架、流利式货架、移动式货架钢结构平台。货架生产制造的规模化不断体现，货架的产量以每年40％以上的增幅在增加。用于货架制造的高强钢需求也越来越大，低成本、高强度、又具有一定成型性的冷轧钢带成为货架制造最佳原材料。
在实现本发明过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：制造货架使用现有的国内外冷轧钢具有高成本、低强度、不具有成型性等问题。
发明内容
本发明实施例提供一种用于制造货架的低成本冷轧高强钢，要解决制造货架使用现有的国内外冷轧钢具有高成本、低强度、不具有成型性等问题。
为达上述目的，本发明实施例提供一种用于制造货架的低成本冷轧高强钢：
所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为C：0.04～0.12wt％，Si≤0.10wt％，Mn≤0.25wt％，P≤0.025wt％，S≤0.015wt％，Alt≥0.020wt％，余量为Fe和不可避免的微量元素。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.09wt％，硅Si：0.02wt％，锰Mn：0.16wt％，磷P：0.013wt％，硫S：0.006wt％，铝Alt：0.034wt％。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.07wt％，硅Si：0.04wt％，锰Mn：0.20wt％，磷P：0.011wt％，硫S：0.006wt％，铝Alt：0.038wt％。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.07wt％，硅Si：0.02wt％，锰Mn：0.17wt％，磷P：0.015wt％，硫S：0.010wt％，铝Alt：0.042wt％。
进一步地，进所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.09wt％，硅Si：0.03wt％，锰Mn：0.22wt％，磷P：0.013wt％，硫S：0.008wt％，铝Alt：0.032wt％。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.06wt％，硅Si：0.05wt％，锰Mn：0.19wt％，磷P：0.015wt％，硫S：0.005wt％，铝Alt：0.038wt％。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢，其工艺路线依次为高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、连续退火、平整。
进一步地，所述板坯连铸：采用钢包下渣检测控制，中间包浇注温度为1535～1560℃，中包使用碱性中包覆盖剂，使用低碳钢保护渣，铸坯拉速为1.10～1.40m/min。
进一步地，所述热连轧工艺：控制铸坯加热温度为1200±30℃，铸坯在炉内保温时间≥110min，采用七机架热连轧机，终轧温度控制在830～870℃，卷取温度540～580℃。
进一步地，所述的连续退火工艺：均热温度550～600℃，缓冷温度500±10℃，快冷温度430±10℃，过时效温度390～340℃，出炉温度170±10℃，带钢工艺段速度:200±20m/min。
上述技术方案具有如下有益效果：本发明通过钢种成分设计，不添加铌、钛、铬等任意合金元素，生产工艺过程优化设计控制，形成了热连轧和连续退火生产线为核心工艺的生产方案和生产技术，实现产品强度的提升，获得机械性能稳定及冷成型性能良好的冷轧高强钢，其典型金相组织为铁素体纤维组织和大块回复再结晶铁素体，其中大块回复再结晶铁素体组织占比5％-25％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明实例1放大500倍的金相组织照片
图2是本发明实例2放大500倍的金相组织照片
图3是本发明实例3放大500倍的金相组织照片
图4是本发明实例4放大500倍的金相组织照片
图5是本发明实例5放大500倍的金相组织照片
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。
本发明提供一种货架用低成本冷轧高强钢：所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为C：0.04～0.12wt％，Si≤0.10wt％，Mn≤0.25wt％，P≤0.025wt％，S≤0.015wt％，Alt≥0.020wt％，余量为Fe和不可避免的微量元素。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.09wt％，硅Si：0.02wt％，锰Mn：0.16wt％，磷P：0.013wt％，硫S：0.006wt％，铝Alt：0.034wt％。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.07wt％，硅Si：0.04wt％，锰Mn：0.20wt％，磷P：0.011wt％，硫S：0.006wt％，铝Alt：0.038wt％。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.07wt％，硅Si：0.02wt％，锰Mn：0.17wt％，磷P：0.015wt％，硫S：0.010wt％，铝Alt：0.042wt％。
进一步地，进所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.09wt％，硅Si：0.03wt％，锰Mn：0.22wt％，磷P：0.013wt％，硫S：0.008wt％，铝Alt：0.032wt％。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.06wt％，硅Si：0.05wt％，锰Mn：0.19wt％，磷P：0.015wt％，硫S：0.005wt％，铝Alt：0.038wt％。
进一步地，所述货架用低成本冷轧高强钢，其工艺路线依次为高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、连续退火、平整、检验包装入库。
所述转炉钢水冶炼：入炉铁水要求S≤0.050wt％；S含量过高易与钢中的Fe元素生产低熔点的FeS，使钢板产生边部表面缺陷问题，S含量控制越低越好。冶炼过程采用全程底吹氩气，惰性气体保护。
所述LF钢水精炼处理：钢水在LF炉进行脱氧处理，钢水不进行脱氧，连铸坯就得不到正确的凝固组织结构，钢中氧含氧量高还会产生皮下气泡，疏松等缺陷，并加剧硫的危害作用。
进一步地，所述板坯连铸：采用钢包下渣检测控制，中间包浇注温度为1535～1560℃，中包使用碱性中包覆盖剂，碱性中包覆盖剂对涂层保护较好，并且在脱氧脱硫及吸附夹杂等方面表现较好；使用低碳钢保护渣，铸坯拉速为1.10～1.40m/min本发明的拉速在钢种不会产生裂纹的情况下提高生产速度。
进一步地，所述热连轧工艺：控制铸坯加热温度为1200±30℃，使钢坯充分奥氏体化以及绝大部分合金元素充分溶解，为得到均匀细化的组织及第二相粒子做准备；铸坯在炉内保温时间≥110min，采用七机架热连轧机，终轧温度控制在830～870℃，保证在奥氏体低温区有足够的变形，同时避免在两相区变形得到混晶，使热轧板得到均匀细化的组织；卷取温度540～580℃。
所述酸洗冷连轧：冷轧相对压下率≥65％，大的冷变形程度可以使钢板的后续退火镀锌过程中获得细小的晶粒度以及较小弥撒分布的渗碳体，从而提高产品的强度。
进一步地，所述的连续退火工艺：合适的退火工艺参数可以使钢板充分再结晶、晶粒等轴化、渗碳体弥散析出、第二相粒子细小均匀析出，从而使产品获得良好的力学性能及表面质量。均热温度550～600℃，缓冷温度500±10℃，快冷温度430±10℃，过时效温度390～340℃，出炉温度170±10℃，带钢工艺段速度:200±20m/min。
所述的平整：延伸率设定为(0.80±0.20)％，主要是为了消除再结晶退火后带钢存在的拉伸屈服平台，消除浪形，改善钢的表面质量。
本高强钢的生产方法采用下述成分配比和具体工艺。其中，表1是各实施例钢的成分(按重量百分比计)。表2是与表1所述实施例钢对应的工艺参数。表3是与表1各实施例所述成分钢对应的力学性能。
表1：产品化学成分(wt％)
实例 C Si Mn P S Alt
实例1 0.09 0.02 0.16 0.013 0.006 0.034
实例2 0.07 0.04 0.20 0.011 0.006 0.038
实例3 0.07 0.02 0.17 0.015 0.010 0.042
实例4 0.09 0.03 0.22 0.013 0.008 0.032
实例5 0.06 0.05 0.19 0.015 0.005 0.038
表2：各实施例具体的工艺参数
Figure GDA0002713554660000041
表3：各实施例所得低合金高强钢的力学性能
实例 ReL&amp;R<sub>p0.2</sub>/MPa R<sub>m</sub>/MPa A<sub>50mm</sub>/％
实例1 432 535 18.0
实例2 428 515 17.5
实例3 405 526 21.0
实例4 392 480 22.5
实例5 376 462 24.0
实施例1得到的一种货架用低层本高强钢，金相组织如图1，大块回复再结晶铁素体组织1占比8％，其余为铁素体纤维组织。实施例2得到的一种货架用低层本高强钢，金相组织如图2，大块回复再结晶铁素体组织占比10％，其余为铁素体纤维组织。实施例3得到的一种货架用低层本高强钢，金相组织如图3，大块回复再结晶铁素体组织占比13％，其余为铁素体纤维组织。实施例4得到的一种货架用低层本高强钢，金相组织如图4，大块回复再结晶铁素体组织占比15％，其余为铁素体纤维组织。实施例5得到的一种货架用低层本高强钢，金相组织如图5，大块回复再结晶铁素体组织占比20％，其余为铁素体纤维组织。
本发明所得的冷轧高强钢屈服强度ReL或Rp0.2：340～500MPa，抗拉强度Rm：420～550MPa，延伸率A50mm≥14％。本发明通过钢种成分设计，不添加铌、钛、铬等任意合金元素，生产工艺过程优化设计控制，形成了热连轧和连续退火生产线为核心工艺的生产方案和生产技术，实现产品强度的提升，获得机械性能稳定及冷成型性能良好的冷轧高强钢，其典型金相组织为铁素体纤维组织和大块回复再结晶铁素体，其中大块回复再结晶铁素体组织占比5％-25％。其他货架用钢一般都为铁素体加渗碳体。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种货架用低成本冷轧高强钢，其特征在于：
所述货架用低成本冷轧高强钢化学成分重量百分比为碳C：0.09wt%，硅Si：0.02wt%，锰Mn：0.16wt%，磷P：0.013wt%，硫S：0.006wt%，铝Alt：0.034wt%；
所述货架用低成本冷轧高强钢，其工艺路线依次为高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、连续退火、平整；
所述的连续退火工艺：均热温度590℃，缓冷温度500℃，快冷温度431℃，过时效温度366℃，出炉温度172℃，带钢工艺段速度: 185m/min；
金相组织中，大块回复再结晶铁素体组织占比8%，其余为铁素体纤维组织；
屈服强度432 MPa，拉伸强度535 MPa，延伸率A 50mm：18%。
2.根据权利要求1所述的一种货架用低成本冷轧高强钢，其特征在于：
所述板坯连铸：采用钢包下渣检测控制，中间包浇注温度为1535～1560℃，中包使用碱性中包覆盖剂，使用低碳钢保护渣，铸坯拉速为1.10～1.40m/min。
3.根据权利要求1所述的一种货架用低成本冷轧高强钢，其特征在于：
所述热连轧工艺：控制铸坯加热温度为1200±30℃，铸坯在炉内保温时间≥110min，采用七机架热连轧机，终轧温度控制在862℃，卷取温度562℃。
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