CN110747323A - 一种酸洗冷成型钢及其制造方法 - Google Patents

一种酸洗冷成型钢及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酸洗冷成型钢及其制造方法，属于炼钢技术领域。本发明的其化学成分重量百分比含量为：C≤0.07％、Si≤0.05％、Mn≤0.45％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als≤0.060％、N≤0.0100％，其余为Fe及不可避免的夹杂，具体加工步骤为：步骤一：转炉冶炼；步骤二：RH炉精炼；步骤三：连铸；步骤四：加热；步骤五：轧制；步骤六：冷却；步骤七：卷取；步骤八：酸洗；步骤九：湿平整。本发明制成的热轧钢板，其显微组织为铁素体和珠光体，产品的屈服强度为230～300MPa，抗拉强度为300～420MPa，延伸率A50为38～45％，180°纵向弯曲试验D＝0a合格，带钢表面粗糙度为0.6～1.5，带钢表面白度为55～65，黄度为0.5～3.0，产品具有较好的屈强比、延伸性能及较好冷弯性能，同时具备高级别的粗糙度和表面光泽度。

Description

一种酸洗冷成型钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，更具体地说，涉及一种酸洗冷成型钢及其制造方法。
背景技术
目前热轧酸洗产品在家电、汽车及制管等行业被广泛运用，开发酸洗冷成型钢已成为必然趋势，冷成型钢不仅能够带来巨大的经济效益，还能扩大热轧酸洗产品的应用范围，对促进酸洗家电、汽车用钢板“以热带冷”具有重要意义，关于“以热代冷”酸洗冷成型钢及其制造方法申报的专利较少。例如：专利名称-具有良好成形性的薄规格热轧酸洗钢及其生产方法。生产步骤为铁水脱硫、转炉冶炼并合金化处理、连铸连轧、高压水除鳞、控制轧制、层流冷却、酸洗、平整、精整、静电涂油等。产品采用连铸连轧工艺，无法对铸坯铣面及角部进行清理及修复，影响带钢表面质量，成分设计中Si含量控制范围为0.10～0.30％，经研究表明，Si含量≥0.15％时带钢表面极易产生红锈，在红锈和带钢基体之间存在Si富集层，这大大增加了高温氧化铁皮的去除难度，对成品酸洗卷表面质量不利。另产品生产分别经过平整及精整工序，存在功能重叠现象，使产品生产成本大幅增加。目前仍未有专利涉及在不明显增加生产成本的前提下，通过合理的化学成分设计、轧制工艺及酸洗工艺优化，生产具有良好表面质量和良好成型性的酸洗冷成型钢。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种酸洗冷成型钢及其制造方法，本发明制成的产品具有较好的屈强比、延伸性能及较好冷弯性能，同时具备高级别的粗糙度和表面光泽度。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种酸洗冷成型钢，所述的其化学成分重量百分比含量为：C≤0.07％、Si≤0.05％、Mn≤0.45％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als≤0.060％、N≤0.0100％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
进一步地，所述的其化学成分重量百分比含量为：C≤0.04～0.07％、Si≤0.035％、Mn≤0.25～0.45％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als≤0.025～0.045％、N≤0.0060％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
进一步地，所述的其化学成分重量百分比含量为：C≤0.050％、Si≤0.030％、Mn≤0.35％、P≤0.015％、S≤0.008％、Als≤0.035％、N≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
一种酸洗冷成型钢的制造方法，其步骤为：
步骤一：转炉冶炼，终点温度单开：1650-1665℃，连浇：1645-1660℃，终点氧：300-800ppm，终点碳≤0.05％；
步骤二：RH炉精炼，真空度≤100mbar，提升气体120-150Nm3/h，合金化后循环时间≥6min，RH出站温度单开：1584-1592℃，连浇：1576-1584℃；
步骤三：连铸，中包温度控制范围1550-1565℃；
步骤四：加热，加热温度为1200～1230℃，在炉时间不大于200min；
步骤五：轧制，粗轧开轧温度为1100～1150℃，粗轧R2出口温度1000～1050℃，精轧开轧温度为900～1070℃，终轧温度为860～900℃；
步骤六：冷却，冷却工艺采用前段冷却，轧后钢板以≤35℃/s的冷却速度冷却至600～640℃进行卷取；
步骤七：卷取，卷取温度为600～640℃，卷取后空冷至室温；
步骤八：酸洗，拉矫机延伸率2.0～2.2％，1号、2号和3号酸槽酸液浓度分别为50±25、120±25和165±25g/L；
步骤九：湿平整，平整机延伸率0.5％～0.7％，平整机平整辊粗糙度Ra≤0.80。
进一步地，所述的酸洗冷成型钢的显微组织为铁素体和珠光体，其中铁素体的体积分数为90～95％，珠光体体积分数为5～10％，产品的屈服强度为230～300MPa，抗拉强度为300～420MPa，延伸率A50为38～45％，180°纵向弯曲试验D＝0a合格，带钢表面粗糙度为0.6～1.5，带钢表面白度为55～65，黄度为0.5～3.0。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明制成的厚度规格为1.6～3.0mm的热轧钢板，其显微组织为铁素体和珠光体，其中铁素体的体积分数为90～95％，珠光体体积分数为5～10％，产品的屈服强度为230～300MPa，抗拉强度为300～420MPa，延伸率A50为38～45％，180°纵向弯曲试验D＝0a合格，带钢表面粗糙度为0.6～1.5，带钢表面白度为55～65，黄度为0.5～3.0，产品具有较好的屈强比、延伸性能及较好冷弯性能，同时具备高级别的粗糙度和表面光泽度。
附图说明
图1为本发明的内部组织图；
图2为本发明的外观图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
从图1-2可以看出，本实施例的一种酸洗冷成型钢，其化学成分重量百分比含量为：C≤0.07％、Si≤0.05％、Mn≤0.45％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als≤0.060％、N≤0.0100％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
实施例2
本实施例的一种酸洗冷成型钢，其化学成分重量百分比含量为：C：0.04～0.07％、Si≤0.035％、Mn≤0.25～0.45％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als≤0.025～0.045％、N≤0.0060％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
实施例3
本实施例的一种酸洗冷成型钢，其化学成分重量百分比含量为：C≤0.050％、Si≤0.030％、Mn≤0.35％、P≤0.015％、S≤0.008％、Als≤0.035％、N≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
本发明在成分设计上采用C-Mn成分体系，严格控制P、S及N等杂质元素的含量，C、Mn作为钢中的基本元素，对提高钢的强度起着非常重要的作用，为了获得良好塑性及延伸性，必须保证C的含量在0.07％以下，若C含量过高，在热轧后冷却过程中难以获得所需要数量的铁素体，导致钢的塑形较差；Mn作为钢的强化元素，可以提高钢的强度及淬透性，Mn含量应控制在0.5％以上，但Mn含量不能过高，随着Mn含量的增加铸坯偏析几率增大，而且轧后不易形成所需数量的铁素体，对钢的成形性能产生不利影响；S不仅可以起到固溶强化的效果，增加钢的强度，而且可促进铁素体形成，扩大铁素体形成的工艺窗口，净化铁素体，相关研究表明，Si的这种作用在其含量达到0.8％以上时才表现出来，但Si的含量也不能太高，Si含量过高容易在钢表面生成红色氧化铁皮，此种氧化铁皮结构附着性极强，经酸洗后仍无法去除，严重影响产品的表面质量；P、S及N作为杂质元素，会对钢的成形性能产生不利影响，应该严格控制，其含量越低越好；Als主要作为脱氧剂使用，且可以起到固溶强化效果，若Al含量过高，会与钢中的N发生反应析出粗大的AlN颗粒，对钢材的韧性变差。
一种酸洗冷成型钢的制造方法，其步骤为：
步骤一：转炉冶炼，终点温度单开：1650-1665℃，连浇：1645-1660℃，终点氧：300-800ppm，终点碳≤0.05％；
步骤二：RH炉精炼，真空度≤100mbar，提升气体120-150Nm3/h，合金化后循环时间≥6min，RH出站温度单开：1584-1592℃，连浇：1576-1584℃；
步骤三：连铸，中包温度控制范围1550-1565℃；
步骤四：加热，加热温度为1200～1230℃，在炉时间不大于200min；
步骤五：轧制，粗轧开轧温度为1100～1150℃，粗轧R2出口温度1000～1050℃，精轧开轧温度为900～1070℃，终轧温度为860～900℃；
步骤六：冷却，冷却工艺采用前段冷却，轧后钢板以≤35℃/s的冷却速度冷却至600～640℃进行卷取；
步骤七：卷取，卷取温度为600～640℃，卷取后空冷至室温；
步骤八：酸洗，拉矫机延伸率2.0～2.2％，1号、2号和3号酸槽酸液浓度分别为50±25、120±25和165±25g/L；
步骤九：湿平整，平整机延伸率0.5％～0.7％，平整机平整辊粗糙度Ra≤0.80。
下面以具体实施例1～3对本发明进行详细说明，各实施例中酸洗冷成型钢的化学成分及重量百分比见表1，生产工艺参数见表2，力学性能及粗糙度见表3。
表1实施例的实测化学成分(wt％)
编号 C Si Mn P S Als
实施例1 0.053 0.007 0.35 0.013 0.007 0.042
实施例2 0.046 0.006 0.33 0.009 0.008 0.031
实施例3 0.051 0.008 0.35 0.011 0.007 0.033
表2实施例的主要工艺参数
Figure BDA0002246202800000041
表3实施例的力学性能及粗糙度
Figure BDA0002246202800000042
本发明在热轧工艺设计上，加热温度控制在≤1230℃，其主要目的是兼顾表面氧化铁皮生成量和能耗，加热温度过高，产生一次氧化铁皮量较多，增加氧化铁皮的去除难度，不利于提高带钢的表面质量；除鳞全部投用去除钢带表面的一、二次氧化铁皮，为酸洗提供有利条件；终轧温度控制在≤900℃，有利于减小精轧各机架负荷，提高轧制稳定性，同时保证钢坯轧后迅速地进入铁素体相区以析出部分铁素体，轧后采用前段冷却工艺，水冷冷却速度为≤35℃/s，卷取温度为≤640℃，其目的是使材料迅速进入铁素体相变区域，获得一定比例的铁素体组织。
在酸洗工艺设计上，拉矫机延伸率采用≤2.2％％，采用大拉矫延伸率可增加破鳞效果，为酸洗提供有利条件，平整延伸率为≤0.6％，目的是消除带钢屈服平台，减少加工硬化，同时消除带钢表面部分轻微缺陷，若平整延伸率≥1.0％，部分缺陷可能被放大，如横折印、辊印等；平整辊粗糙度为0.80，目的是为了获得较好粗糙度和较高光泽度的表面。
由该酸洗冷成型钢的制造方法制成的厚度规格为1.6～3.0mm的热轧钢板，其显微组织为铁素体和珠光体，其中铁素体的体积分数为90～95％，珠光体体积分数为5～10％，产品的屈服强度为230～300MPa，抗拉强度为300～420MPa，延伸率A50为38～45％，180°纵向弯曲试验D＝0a合格，带钢表面粗糙度为0.6～1.5，带钢表面白度为55～65，黄度为0.5～3.0，产品具有较好的屈强比、延伸性能及较好冷弯性能，同时具备高级别的粗糙度和表面光泽度。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种酸洗冷成型钢，其特征在于：所述的其化学成分重量百分比含量为：C≤0.07％、Si≤0.05％、Mn≤0.45％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als≤0.060％、N≤0.0100％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
2.根据权利要求1所述的一种酸洗冷成型钢，其特征在于：所述的其化学成分重量百分比含量为：C：0.04～0.07％、Si≤0.035％、Mn：0.25～0.45％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als：0.025～0.045％、N≤0.0060％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
3.根据权利要求1所述的一种酸洗冷成型钢，其特征在于：所述的其化学成分重量百分比含量为：C≤0.050％、Si≤0.030％、Mn≤0.35％、P≤0.015％、S≤0.008％、Als≤0.035％、N≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
4.一种酸洗冷成型钢的制造方法，其特征在于：其步骤为：
步骤一：转炉冶炼，终点温度单开：1650-1665℃，连浇：1645-1660℃，终点氧：300-800ppm，终点碳≤0.05％；
步骤二：RH炉精炼，真空度≤100mbar，提升气体120-150Nm3/h，合金化后循环时间≥6min，RH出站温度单开：1584-1592℃，连浇：1576-1584℃；
步骤三：连铸，中包温度控制范围1550-1565℃；
步骤四：加热，加热温度为1200～1230℃，在炉时间不大于200min；
步骤五：轧制，粗轧开轧温度为1100～1150℃，粗轧R2出口温度1000～1050℃，精轧开轧温度为900～1070℃，终轧温度为860～900℃；
步骤六：冷却，冷却工艺采用前段冷却，轧后钢板以≤35℃/s的冷却速度冷却至600～640℃进行卷取；
步骤七：卷取，卷取温度为600～640℃，卷取后空冷至室温；
步骤八：酸洗，拉矫机延伸率2.0～2.2％，1号、2号和3号酸槽酸液浓度分别为50±25、120±25和165±25g/L；
步骤九：湿平整，平整机延伸率0.5％～0.7％，平整机平整辊粗糙度Ra≤0.80。
5.根据权利要求1所述的一种酸洗冷成型钢的制造方法，其特征在于：所述的酸洗冷成型钢的显微组织为铁素体和珠光体，其中铁素体的体积分数为90～95％，珠光体体积分数为5～10％，产品的屈服强度为230～300MPa，抗拉强度为300～420MPa，延伸率A50为38～45％，180°纵向弯曲试验D＝0a合格，带钢表面粗糙度为0.6～1.5，带钢表面白度为55～65，黄度为0.5～3.0。
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