CN111187987A - 高成形性极薄规格热轧酸洗板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于酸洗钢带生产技术领域，具体涉及高成形性极薄规格热轧酸洗板及其制备方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高表面质量的高成形性极薄规格热轧酸洗板及其制备方法。本发明热轧酸洗板由以下化学成分组成：C≤0.005％，Si0.10～0.20％，Mn0.40％～0.80％，Cr0.40％～0.80％，Ti0.03％～0.06％，Als0.010％～0.060％，P≤0.010％，S≤0.002％，N≤0.0050％，O≤0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明通过控制钢的化学成分和制备工艺得到的热轧酸洗板具有高抗拉强度、高延伸率、低屈服强度和低屈强比的优点。

Description

高成形性极薄规格热轧酸洗板及其制备方法
技术领域
本发明属于酸洗钢带的生产技术领域，具体涉及高成形性极薄规格热轧酸洗板及其制备方法。
背景技术
热轧酸洗板是以优质热轧薄板为原料，经酸洗机组去除氧化层、切边、精整，主要工序有热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→烘干→在线平整→切边→在线涂油→打捆→包装入库，表面质量和使用要求(主要是冷弯成型或冲压性能)介于热轧板和冷轧板之间的中间产品，是部分热轧板和冷轧板的理想替代产品。热轧酸洗板是板材市场的新兴产品，其市场发展方向主要在于替代冷轧板和替代热轧板，尤其是近年来，高表面质量、高成形性酸洗板替代厚规格冷轧板已成为国际市场的发展趋势。
与热轧板相比，热轧酸洗板的优势主要在于：表面质量好、尺寸精度高、表面光洁度高、能减少用户分散酸洗造成的环境污染；与冷轧板相比，酸洗板的优势在于在保证表面质量使用要求的前提下，有效降低成本。
高成形性冲压及高翻边性能用高强钢具有出色的冲压成形性能、翻边成形性能、优异的均匀性以及较高的强度等，是一种碳含量非常低，并且加入了合金稳定元素的无间隙钢，是一种不发生时效现象的钢，多为冷轧产品，热轧或热轧酸洗产品极少。
专利文献CN105671427A公开了一种钛铬酸洗板及其制备方法，该钛铬酸洗板在普通低碳钢成分体系的基础上，通过合理添加微合金元素Cr、Ti，并结合精轧前热卷箱保温、精轧后段冷却，最终达到控制组织和析出相，降低低碳钢内柯氏气团作用。其钛铬酸洗板按重量百分比计化学成分为：C0.01％～0.03％，Si0.01％～0.03％，Mn0.14％～0.30％，P0.012％～0.015％，S0.003％～0.005％，Cr0.1％～0.6％，Ti0.012％～0.023％，其余为Fe及不可避免的杂质。该专利所涉及的热轧酸洗板中C含量为0.01％～0.03％，属低碳钢，虽然添加了Cr和Ti，但由于Mn和Ti含量较低，所获得的酸洗板的抗拉强度最高不超过330MPa，实践结果显示，当轧制厚度＞2.5mm以上时，屈服强度均在200MPa以下；当轧制厚度≤1.8mm时，屈服强度均在220MPa以上，屈强比均在0.72以上，此外，该专利未对间隙原子N、O等夹杂元素进行限制，当N、O的含量较高时，会导致钢带出现“横折”缺陷的风险大幅增加。
专利文献CN104480391A公开了一种热轧酸洗板及其生产方法，该热轧酸洗板在普通低碳钢成分体系的基础上，通过合理添加微合金元素B、Ti，并结合精轧前热卷箱保温、精轧后段冷却，最终达到控制组织和析出相，降低低碳钢内柯氏气团作用，使热轧带钢上下屈服点应力差降低至5MPa以下，消除了热轧板在酸洗开卷矫直过程中表面横折印缺陷。该热轧酸洗板重量百分比计的化学成分组成如下：C0.02％～0.06％，Si0.005％～0.02％，Mn0.05％～0.3％，Ti0.01％～0.037％，B0.001％～0.005％，Al0.01％～0.1％，P≤0.03％，S≤0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质。该专利所涉及的热轧酸洗板中C含量为0.02％～0.06％，厚度均在2.0mm以上，属低碳钢，虽然添加了B和Ti，但由于Mn和Ti含量较低，卷取温度较高，所获得的酸洗板抗拉强度最高不足400MPa，最低为330MPa，屈服强度均在240MPa以上，屈强比均在0.72以上。此外，该专利未对间隙原子N、O等夹杂元素进行限制，当N、O的含量较高时，会导致钢带出现“横折”缺陷的风险大幅增加，且钢中有效固溶B含量大幅降低，不利于提高其淬透性。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供高表面质量的高成形性极薄规格热轧酸洗板。
本发明提供了高成形性极薄规格热轧酸洗板。该热轧酸洗板以重量百分比计，由以下化学成分组成：C≤0.005％，Si0.10～0.20％，Mn0.40％～0.80％，Cr0.40％～0.80％，Ti0.03％～0.06％，Als0.010％～0.060％，P≤0.010％，S≤0.002％，N≤0.0050％，O≤0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步地，所述热轧酸洗板的厚度为1.0～1.8mm。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述极薄规格热轧酸洗板的制备方法。
本发明高成形性极薄规格热轧酸洗板的制备方法主要包括如下步骤：钢坯→热连轧→热轧原料开卷→拉矫机组破鳞→酸洗，其特征在于：所述热连轧步骤中钢坯加热的温度为1200℃～1280℃；所述热连轧步骤中精轧的开轧温度为1080℃～1150℃；所述热连轧步骤中精轧的终轧温度为860℃～920℃；所述热连轧步骤中卷取的温度为540～600℃。
进一步地，所述制备方法的具体步骤为：钢坯加热→除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→钢卷冷却至室温→热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→烘干→在线平整→切边→在线涂油→打捆→包装入库。
进一步地，所述热轧原料开卷时，采用防皱辊。
进一步地，所述拉矫机组破鳞时，拉矫机组的延伸率为1.0％～2.0％。
本发明的有益效果是：
1、本发明热轧酸洗板具有良好的力学性能，抗拉强度350MPa～420MPa；延伸率A50mm≥45％；屈服强度160MPa～220MPa；屈强比≤0.65，具有高冲压成形性能和高翻边成形性能。
2、本发明方法通过采用超低C+Cr+Ti微合金化处理技术，以及低温卷取控制技术，使热轧酸洗板具有等轴状铁素体+渗碳体+Ti第二相析出物的显微组织，其力学性能和成形性能可与同强度级别的含磷高强钢170P1相媲美，一方面能有效消除钢板屈服平台，另一方面增加原始可动位错密度，采用高拉矫机组延伸率模式促进位错增殖，进而抑低屈服强度酸洗钢带产生的横折缺陷，实现高表面质量。
附图说明
图1是本发明实施例1产品的金相组织。
具体实施方式
本发明为解决热轧酸洗板“以热代冷”过程中，汽车结构冲压用热轧酸洗板出现的深冲成形性能和翻边成形性能不足的问题，实现高冲压成形性能和高翻边成形性能。提出了一种超低C+Cr+Ti微合金化处理技术，并配以低温卷取控制技术，可获得等轴状铁素体+微量的渗碳体+Ti第二相析出物的显微组织，其力学性能和成形性能与同强度级别的含磷高强钢170P1相媲美。本发明通过控制钢中的化学成分和制备工艺，获得高抗拉强度、高延伸率、低屈服强度和低屈强比的高表面质量、高成形性极薄规格热轧酸洗板。
具体的，本发明提供了高成形性极薄规格热轧酸洗板。该热轧酸洗板以重量百分比计，由以下化学成分组成：C≤0.005％，Si0.10～0.20％，Mn0.40％～0.80％，Cr0.40％～0.80％，Ti0.03％～0.06％，Als0.010％～0.060％，P≤0.010％，S≤0.002％，N≤0.0050％，O≤0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明高成形性极薄规格热轧酸洗板的制备方法主要包括如下步骤：钢坯→热连轧→热轧原料开卷→拉矫机组破鳞→酸洗，其特征在于：所述热连轧步骤中钢坯加热的温度为1200℃～1280℃；所述热连轧步骤中精轧的开轧温度为1080℃～1150℃；所述热连轧步骤中精轧的终轧温度为860℃～920℃；所述热连轧步骤中卷取的温度为540～600℃。
本发明中，拉矫机组破鳞时，控制拉矫机组的延伸率为1.0％～2.0％，延伸率过小，则破鳞效果和横折缺陷抑制差；延伸率过大，则材料成形性能会变差。
本发明热连轧步骤中精轧的开轧温度控制为1080℃～1150℃，本发明采用高温快轧，可防止钢带轧制的后期温降过大，提高热轧酸洗板的成材率和表面质量。
本发明通过对钢化学成分、热连轧工艺以及对拉矫机组延伸率的控制，可以获得抗拉强度350MPa～420MPa；延伸率A50mm≥45％；屈服强度160MPa～220MPa；屈强比≤0.65，具有高冲压成形性能和高翻边成形性能的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板。
本发明通过采用超低C+Cr+Ti微合金化处理技术，以及低温卷取控制技术，使热轧酸洗板具有等轴状铁素体+微量的渗碳体+Ti第二相析出物的显微组织，其力学性能和成形性能可与同强度级别的含磷高强钢170P1相媲美，一方面能有效消除钢板屈服平台，另一方面增加原始可动位错密度，采用高拉矫机组延伸率模式促进位错增殖，进而抑低屈服强度酸洗钢带产生的横折缺陷，实现高表面质量。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
采用2050热轧机组(7机架连轧精轧机组)生产超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板。起始的钢坯的化学成分重量百分比为：[C]：0.0031％，[Si]：0.19％，[Mn]：0.58％，[P]：0.004％，[S]：0.001％，[Cr]：0.64％，[Ti]：0.050％，[Als]：0.045％，[N]：0.0024％，[O]：0.0020％，其余为Fe及不可避免的杂质。
制备方法为：钢坯加热→除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→钢卷冷却至室温(≤40℃)→热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→烘干→在线平整→切边→在线涂油→打捆→包装入库。钢坯厚度230mm，经1240℃加热后，出炉后除鳞，经可逆式粗轧机轧制成36mm的中间坯，轧制过程中进行除鳞处理，再经热卷箱保温，随后进入7连轧精轧机组，轧制成厚度为1.5mm的钢卷，开轧温度1085℃，终轧温度为886℃。经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度572℃。钢卷冷却至室温，采用防皱辊开卷，与前一卷的尾部焊接在一起，再经拉矫机组破鳞，拉矫机组延伸率1.5％，随后进入酸槽酸洗、烘干、平整，再涂油分卷，得到规格为1.5mm的超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板，该钢带表面无“横折”现象。
经测定，生产的超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率、屈强比分别为176MPa、378MPa、56.5％、0.47。
本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率的测定方法都是按国家标准进行测定的。
实施例2
采用2050热轧机组(7机架连轧精轧机组)生产超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板。起始的钢坯的化学成分重量百分比为：[C]：0.0015％，[Si]：0.12％，[Mn]：0.77％，[P]：0.002％，[S]：0.001％，[Cr]：0.58％，[Ti]：0.035％，[Als]：0.025％，[N]：0.0046％，[O]：0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质。
制备方法为：钢坯加热→除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→钢卷冷却至室温(≤40℃)→热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→烘干→在线平整→切边→在线涂油→打捆→包装入库。钢坯厚度230mm，经1275℃加热后，出炉后除鳞，经可逆式粗轧机轧制成38mm的中间坯，轧制过程中进行除鳞处理，再经热卷箱保温，随后进入7连轧精轧机组，轧制成厚度为1.0mm的钢卷，开轧温度1115℃，终轧温度为865℃。经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度596℃。钢卷冷却至室温，采用防皱辊开卷，与前一卷的尾部焊接在一起，再经拉矫机组破鳞，拉矫机组延伸率1.1％，随后进入酸槽酸洗、烘干、平整，再涂油分卷，得到规格为1.0mm的超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板，该钢带表面无“横折”现象。
经测定，生产的超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率、屈强比分别为202MPa、415MPa、52.5％、0.49。
本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率的测定方法都是按国家标准进行测定的。
实施例3
采用2050热轧机组(7机架连轧精轧机组)生产超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板。起始的钢坯的化学成分重量百分比为：[C]：0.0022％，[Si]：0.18％，[Mn]：0.43％，[P]：0.001％，[S]：0.002％，[Cr]：0.76％，[Ti]：0.056％，[Als]：0.055％，[N]：0.0030％，[O]：0.0036％，其余为Fe及不可避免的杂质。
制备方法为：钢坯加热→除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→钢卷冷却至室温(≤40℃)→热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→烘干→在线平整→切边→在线涂油→打捆→包装入库。钢坯厚度230mm，经1225℃加热后，出炉后除鳞，经可逆式粗轧机轧制成37mm的中间坯，轧制过程中进行除鳞处理，再经热卷箱保温，随后进入7连轧精轧机组，轧制成厚度为1.8mm的钢卷，开轧温度1100℃，终轧温度为915℃。经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度545℃。钢卷冷却至室温，采用防皱辊开卷，与前一卷的尾部焊接在一起，再经拉矫机组破鳞，拉矫机组延伸率1.9％，随后进入酸槽酸洗、烘干、平整，再涂油分卷，得到规格为1.8mm的超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板，该钢带表面无“横折”现象。
经测定，生产的超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率、屈强比分别为168MPa、359MPa、58％、0.47。
本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率的测定方法都是按国家标准进行测定的。
实施例4
采用2050热轧机组(7机架连轧精轧机组)生产超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板。起始的钢坯的化学成分重量百分比为：[C]：0.0046％，[Si]：0.20％，[Mn]：0.65％，[P]：0.001％，[S]：0.002％，[Cr]：0.61％，[Ti]：0.043％，[Als]：0.046％，[N]：0.0040％，[O]：0.0030％，其余为Fe及不可避免的杂质。
制备方法为：钢坯加热→除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→钢卷冷却至室温(≤40℃)→热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→烘干→在线平整→切边→在线涂油→打捆→包装入库。钢坯厚度230mm，经1245℃加热后，出炉后除鳞，经可逆式粗轧机轧制成37mm的中间坯，轧制过程中进行除鳞处理，再经热卷箱保温，随后进入7连轧精轧机组，轧制成厚度为1.6mm的钢卷，开轧温度1120℃，终轧温度为890℃。经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度565℃。钢卷冷却至室温，采用防皱辊开卷，与前一卷的尾部焊接在一起，再经拉矫机组破鳞，拉矫机组延伸率1.6％，随后进入酸槽酸洗、烘干、平整，再涂油分卷，得到规格为1.6mm的超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板，该钢带表面无“横折”现象。
经测定，生产的超低C+Cr+Ti微合金化处理的高表面质量高成形性极薄规格热轧酸洗板的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率、屈强比分别为215MPa、366MPa、48％、0.59。
本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率的测定方法都是按国家标准进行测定的。
对比例1
采用实施例4中的钢带生产方法，化学成分不含Ti和Cr，具体为[C]：0.011％，[Si]：0.03％，[Mn]：0.13％，[P]：0.007％，[S]：0.005％，[Als]：0.046％，[N]：0.0044％，[O]：0.0037％，其余为Fe及不可避免的杂质。对比例1制备得到的高成形性极薄规格热轧酸洗板，该钢带酸洗成品有轻微“横折”缺陷，不满足高表面质量的要求。
经测定，对比例1制备的热连轧酸洗钢带的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为231MPa、326MPa、51.0％。可见，抗拉强度低于350MPa。
综上所述，本发明实施例1～实施例4中高成形性极薄规格热轧酸洗板表面质量良好，性能满足屈服强度160MPa～220MPa；抗拉强度为350MPa～420MPa；延伸率A50mm≥45％；屈强比≤0.65的要求，具有高冲压成形性能和高翻边成形性能。

Claims (6)

1.高成形性极薄规格热轧酸洗板，其特征在于：以重量百分比计，由以下化学成分组成：C≤0.005％，Si0.10～0.20％，Mn0.40％～0.80％，Cr0.40％～0.80％，Ti0.03％～0.06％，Als0.010％～0.060％，P≤0.010％，S≤0.002％，N≤0.0050％，O≤0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高成形性极薄规格热轧酸洗板，其特征在于：所述热轧酸洗板的厚度为1.0～1.8mm。
3.权利要求1或2所述的高成形性极薄规格热轧酸洗板的制备方法，该方法主要包括如下步骤：钢坯→热连轧→热轧原料开卷→拉矫机组破鳞→酸洗，其特征在于：所述热连轧步骤中钢坯加热的温度为1200℃～1280℃；所述热连轧步骤中精轧的开轧温度为1080℃～1150℃；所述热连轧步骤中精轧的终轧温度为860℃～920℃；所述热连轧步骤中卷取的温度为540～600℃。
4.根据权利要求3所述的高成形性极薄规格热轧酸洗板的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤为：钢坯加热→除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→钢卷冷却至室温→热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→烘干→在线平整→切边→在线涂油→打捆→包装入库。
5.根据权利要求3或4所述的高成形性极薄规格热轧酸洗板的制备方法，其特征在于：所述热轧原料开卷时，采用防皱辊。
6.根据权利要求3～5任一项所述的高成形性极薄规格热轧酸洗板的制备方法，其特征在于：所述拉矫机组破鳞时，拉矫机组的延伸率为1.0％～2.0％。
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