CN110714165A

CN110714165A - 一种320MPa级家电面板用冷轧薄板及其生产方法

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Publication number: CN110714165A
Application number: CN201911103672.4A
Authority: CN
Inventors: 李进; 杨平; 汪建威; 王占业; 汤亨强; 贾幼庆; 吴浩; 胡笛; 葛鑫涛; 唐东东; 江欢; 何峰
Original assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2039-11-13
Also published as: CN110714165B

Abstract

本发明公布了一种320MPa级家电面板用冷轧薄板，制造所述冷轧钢板的主要化学成分重量百分比为：C：0.020～0.060％、Si≤0.030％、Mn：0.20％～0.60％、P≤0.020％、S：≤0.020％、Al：0.030～0.050％、Ti：0.025～0.055％、N≤0.0050％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明通过合理的化学成分设计，并通过热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧及连续退火、平整工序生产一种320MPa级家电面板用冷轧薄板，按此方法生产的冷轧薄板，显微组织为铁素体+弥散碳化物，组织均匀，力学性能的屈服强度≥320MPa，抗拉强度≥380MPa；A₅₀延伸率大于30％，肉眼观察无明显板形缺陷。

Description

一种320MPa级家电面板用冷轧薄板及其生产方法

技术领域

本发明属于家电面板领域，涉及钢板的炼钢、热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧机冷轧、连续退火、平整工艺，具体地说是一种320MPa级家电面板用冷轧薄板及生产方法。

背景技术

随着国民经济的发展，我国已成为世界上最大的家电板生产和消费国，但是家电板用钢同质化激烈。高强度、轻量化、低成本的家电面板越来越受到市场的青睐。

中国专利公开号为CN100529140的《用罩退炉生产冷轧家电板的方法》涉及一种用罩式退火炉生产冷轧家电板方法，主要是通过控制钢的化学成分和调整罩式炉退火工艺制度，生产出高屈强比和较高延伸率的家电面板，其化学成分质量百分含量为：C0.03-0.15％，Si≤0.06％，Mn0.17-0.65％，P≤0.15％,S≤0.02％，Als:0.02-0.055％，N≤0.006％，Nb≤0.03％。其退火工艺制度为：温度200～400℃，时间1～2h；400～600℃，4～5h；600～710℃，4～6h；710℃保温6～8h；710～670℃，保温3～4h；670℃保温3～5h；400～300℃时喷水；100～50℃出炉。按上述方法生产冷轧家电板的性能指标达到：屈服强度304MPa；抗拉强度379MPa；延伸率30％；硬度HRB63，这种罩退生产效率较低，添加Nb元素成本较高。

中国专利授权公告号CN 103194670 B的发明提供了一种家电面板覆膜深冲用钢带，其化学成分质量含量如下：0.01％≤C≤0.03％，0％＜Si≤0.02％，0.1％≤Mn≤0.25％，0％＜P≤0.02％，0％＜S≤0.025％，0.02％≤Als≤0.05％，余量为Fe；但本发明家电用冷轧板屈服强度在140-180MPa之间，与320MPa级家电面板用冷轧板有较大区别。

发明内容

本发明的目的是通过合理的化学成分设计，配合热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧机冷轧及连续退火工艺，生产出一种具有高强度、优良成形性能、板形良好且经济性较高的冷轧薄钢板(0.25mm-0.50mm)。

本发明的具体技术方案如下：

一种320MPa级家电面板用冷轧薄板，制造所述冷轧钢板的主要化学成分重量百分比为：C：0.020～0.060％、Si≤0.030％、Mn：0.20％～0.60％、P≤0.020％、S：≤0.020％、Al：0.030～0.050％、Ti：0.025～0.055％、N≤0.0050％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明中的合金元素的作用主要基于以下原理：

C：C是提高强度最经济且最有效的固溶强化元素，C含量增加，强度增加，C含量过高，C以未溶的碳化物存在，影响钢板的成型性能，综合性能考虑，本发明中C百分含量控制范围为0.020～0.060％。

Si：Si含量过高，促使铸钢中的铸晶生长，降低塑性，因此本发明中Si百分含量控制范围为≤0.030％。

Mn：Mn是焊缝强韧化的有效元素，在焊缝中有利于脱氧，防止引起热裂纹的铁硫化物的形成，但Mn含量过高，铸坯在连铸过程中Mn偏析程度增大，钢板厚度中心部位易形成珠光体或贝氏体带状组织，对于高强度钢这种带状组织易导致分层缺陷，同时也是疲劳破坏的裂纹起源点。综合考虑，本发明中Mn百分含量控制范围为0.20％～0.60％

P：P易造成偏析，降低塑性和韧性。本发明中P百分含量控制在0.020％以下。

S：S含量较高时容易形成大尺寸的硫化锰，显著降低钢板的塑性和韧性。本发明中S百分含量控制在0.020％以下。

Al：Al作为主要脱氧剂，能够抑制其他氧化物的生成，但氧化铝的塑形差，大量的氧化铝夹杂会损害钢板的加工性。本发明中Al百分含量控制范围为0.020～0.060％。

Ti：Ti是强碳化物形成元素，它和N、O、C都有极强的亲和力，Ti在钢中形成细小的碳化物、氮化物或者碳氮化物，其质点钉扎在晶界处，在加热过程中组织奥氏体晶粒长大，再结晶控轧过程中组织形变奥氏体晶粒的再结晶，细化晶粒，改善钢板综合性能。当Ti含量过高时，会增加钢板的强度，降低钢板塑性和韧性，也提高了钢板的制造成本。本发明中Ti百分含量控制范围为0.025～0.055％。

N：N是可使钢中产生沉淀硬化过程，也可以使低碳钢发生时效本发明中N百分含量控制范围在0.0050％以下。

一种320MPa级家电面板用冷轧薄板的生产方法和工艺内容如下：

1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣。

2)转炉冶炼：吹入氧气并且高温的铁水发生氧化反应，除去杂质。

3)合金微调站：对钢包进行底吹氩，加速钢水介质运动，促使钢水成分和温度均匀分布，并通过化学反应来减少钢水的杂质，清洁钢液。

4)RH炉精炼：钢水能快速均匀混合，合金成分可控制在狭窄的范围之内，气体含量低，夹杂物少，钢水纯净度高，还可以用顶枪进行化学升温的温度调整。

5)轧制：铸坯出炉温度控制在1150℃～1250℃，轧制时，钢板温度低于Ar₃,热轧卷内部组织出现混晶；铸坯温度过高时，钢卷表面内部组织异常粗大且表面氧化铁皮缺陷严重。

终轧温度控制在860℃～980℃，终轧温度需高于Ar₃，避免钢卷出现混晶组织；若终轧温度过高，晶粒聚集长大的倾向性就愈强，所得到的钢卷晶粒也就愈粗大。

6)冷却：采用层流冷却方式，冷却水紧贴在带钢表面按一定方向做宏观运动，冷却水不断更新，带走大量的热量来达到冷却目的，冷却效果好。

7)卷曲：卷取温度控制在650℃～720℃，卷取温度可控制热轧带钢晶粒直径、析出物的量和形态。卷取温度过低，钢板强度偏高，塑性和韧性降低；若卷取温度过高，钢板强度偏低，且钢板表面氧化铁缺陷较严重。

8)连续退火：均热温度控制在680℃～780℃，均热时间控制100S～150S，合理的均热温度和均热时间可以保证钢板的综合性能。

9)平整：平整延伸率控制在0.3％～0.8％，平整可以控制改善板形，消除屈服平台，但是平整延伸率过高时，不利于薄带钢板形；

平整机张力：平整机入口张力40MPa～120MPa，平整机出口张力40MPa～120MPa。平整机出入口张力可以控制带钢板形；

平整机出口张力：平整机入口张力≤1.2，当平整出口张力＞平整入口张力时，根据牛顿力学原理，为保证带钢水平方向的受力平衡，平整机轧制区内的出口前滑区增大，从而提供与平整入口张力同方向的摩擦阻力；前滑区的增大，使得平整轧制后带钢厚度方向的不均匀塑性变形程度加剧，产生L翘(沿带钢轧制方向产生翘曲)。

本专利技术主要是通过合理的化学成分设计，并通过热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧及连续退火、平整工序生产一种320MPa级家电面板用冷轧薄板。

按此上述方法生产的冷轧薄板，显微组织为铁素体+弥散碳化物，组织均匀，力学性能的屈服强度≥320MPa，抗拉强度≥380MPa；A₅₀延伸率大于30％，肉眼观察无明显板形缺陷。

附图说明

图1为实施例1、2的金相组织图，显微组织为铁素体+均匀弥散碳化物；

图2为对比例3、4的金相组织图，显微组织为铁素体+珠光体；

图3为实施例1、2钢卷裁剪成尺寸0.4mm×1000mm×1200mm(厚度×轧向×横向)样板，肉眼观察板形良好；

图4为对比例1、2钢卷裁剪成尺寸0.4mm×1000mm×1200mm(厚度×轧向×横向)样板，肉眼可观察到轧向存在明显的翘曲，钢厂称为L翘。

具体实施方式

根据本发明中320MPa级薄钢板的化学成分、热轧、五机架全六辊冷连轧机冷轧冷轧、连续退火、平整工艺要求，通过实例具体说明本专利。

本发明的实施例和对比例的化学成分(质量百分数)见表1，其余为Fe和不可避免的杂质元素。实施例1/2和对比例1/2符合设计要求；对比例3/4按C-Mn体系设计，未添加Ti元素。

表1实施例和对比例的化学成分(wt％)

钢水连铸后，经过热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧机冷轧，再进行连续退火、平整，生产出320MPa级家电板用冷轧薄钢板。本发明实施例和对比例的主要生产工艺参数见表2。实施例1/2和对比例3/4工艺参数满足设计要求，对比例1/2平整出口出入口张力比值大于1.2，不符合设计要求。

表2实施例和对比例生产工艺

力学性能见表3，实施例1/2和比例1/2力学性能符合设计要求，对比例3/4延伸率偏低，低于30％。

表3实施例和对比例力学性能

编号	屈服强度/MPa	抗拉强度/MPa	延伸率/％
				实施例1	360	425	35.0
实施例2	342	416	34.5
				比较例1	352	424	36.0
比较例2	334	416	35.5
				比较例3	348	436	29.0
比较例4	341	445	29.5

结合上述实施例和说明书附图1-4，图1为实施例1、2的金相组织图，显微组织为铁素体+均匀弥散碳化物；图2为对比例3、4的金相组织图，显微组织为铁素体+珠光体；

图3为实施例1、2钢卷裁剪成尺寸0.4mm×1000mm×1200mm(厚度×轧向×横向)样板，肉眼观察板形良好；图4为对比例1、2钢卷裁剪成尺寸0.4mm×1000mm×1200mm(厚度×轧向×横向)样板，肉眼可观察到轧向存在明显的翘曲，钢厂称为L翘。

因此，本发明所生产的钢带显微组织为铁素体+均匀弥散碳化物，力学性能的屈服强度≥320MPa，抗拉强度≥380MPa、A₅₀延伸率大于30％，板形良好，且具有一定的经济性。

上述说明仅对本发明进行了具体的示例性描述，需要说明的是本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的技术构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种320MPa级家电面板用冷轧薄板，其特征在于，制造所述冷轧钢板的主要化学成分重量百分比为：C：0.020～0.060％、Si≤0.030％、Mn：0.20％～0.60％、P≤0.020％、S：≤0.020％、Al：0.030～0.050％、Ti：0.025～0.055％、N≤0.0050％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的一种320MPa级家电面板用冷轧薄板，其特征在于，所述的冷轧薄板显微组织为铁素体+弥散碳化物，组织均匀，力学性能的屈服强度≥320MPa，抗拉强度≥380MPa；A₅₀延伸率大于30％。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种320MPa级家电面板用冷轧薄板的生产方法，其特征在于，步骤如下：

1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣；

2)转炉冶炼；

3)合金微调站；

4)RH炉精炼；

5)轧制：铸坯出炉温度控制在1150℃～1250℃：终轧温度控制在860℃～980℃，终轧温度需高于Ar₃，避免钢卷出现混晶组织；

6)冷却：采用层流冷却方式；

7)卷取：卷曲温度控制在650℃～720℃；

8)连续退火：均热温度控制在680℃～780℃，均热时间控制100S～150S；

9)平整：平整延伸率控制在0.3％～0.8％；平整机入口张力40MPa～120MPa，平整机出口张力40MPa～120MPa。

4.根据权利要求3所述的一种320MPa级家电面板用冷轧薄板的生产方法，其特征在于，所述的步骤9)中，平整机出口张力：平整机入口张力≤1.2。