CN111215590A - 薄规格冷轧低合金高强钢及其基于双辊铸轧的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，其中钢水化学成分按质量百分比包括：C：≤0.05%；Si：0.16‑0.5%；Mn：1.1‑1.5%；Nb：0.045‑0.065%；Cr：0.010‑0.040；P：≤0.02%；S：≤0.0040%。该方法包括：先采用双辊铸轧工艺生产出厚度为0.9‑1.8mm的热轧薄带，然后以可逆式单机架轧机冷轧成厚度为0.3‑0.6mm的轧硬卷，轧硬卷经清洗后进行连续退火，平整后得到退火成品卷。与传统生产工艺对比，采用该方法生产薄规格冷轧低合金高强钢，可减少热轧和冷轧工序过程的轧制压下量和道次，节约能耗的同时降低了生产难度，同时可生产常规工艺难以生产的高强度、薄规格的冷轧低合金高强钢。

Description

薄规格冷轧低合金高强钢及其基于双辊铸轧的生产方法
技术领域
本发明属于冶金工业技术领域，特别是涉及一种薄规格冷轧低合金高强钢及其基于双辊铸轧的生产方法。
背景技术
冷轧低合金高强钢主要用于汽车车身制造，随着节能环保、碰撞安全性能等要求的不断提高，汽车制造行业对冷轧低合金高强钢的需求越来越大。在保证安全性能的前提下，通过提高钢板的强度、减小钢板的使用厚度，可达到车身减重、降低汽车油耗的有益效果。然而，随着钢板强度升高和厚度减小，在传统生产工艺下，钢板进行轧制时困难较大，对轧机特别是冷轧机的装备能力要求较高。
双辊铸轧工艺可浇铸出薄的铸带，铸带经1个道次的小压下率热轧成小厚度的热轧基板。相比之下，传统生产工艺浇铸的厚板坯，需经多个道次热轧成热轧基板，工艺流程长、对轧机要求高，而且难以生产厚度较小的热轧板。采用双辊铸轧工艺，可较容易的生产出传统工艺难以生产的高强度、小厚度的热轧基板。小厚度的热轧基板酸洗后进行冷轧时，又可以减少冷轧压下率和冷轧道次，降低冷轧过程中的轧制难度。进一步，经过后续的热处理及平整工艺，可以得到性能优异的薄规格冷轧低合金高强钢。
因此，本发明的目的在于：提供一种基于双辊铸轧的薄规格冷轧低合金高强钢及其生产方法，以克服现有技术中的不足。
发明内容
为实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案。
根据本发明的一方面，一种基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法包括如下步骤：
（1）采用电炉冶炼，按照如下化学成分以及质量比例配料，C：≤0.05%；Si：0.16-0.5%；Mn：1.1-1.5%；Nb：0.045-0.065%；Cr：0.010-0.040；P：≤0.02%；S：≤0.0040%；余量为Fe及不可避免的杂质；
（2）将步骤（1）获得的钢水进行薄带连铸，获得铸带；
（3）将步骤（2）获得的铸带，经一个道次热轧成热轧薄带，经气雾冷却，卷取后得到热轧卷；
（4）将步骤（3）获得的热轧卷经酸洗线酸洗后，获得酸洗卷；
（5）将步骤（4）获得的酸洗卷经可逆式单机架轧制成轧硬卷；
（6）将步骤（5）获得的轧硬卷开卷并清洗后，在连续退火炉内进行退火，获得退火卷；
（7）将步骤（6）退火后的钢卷在平整机上进行平整，获得冷轧退火成品卷。
根据本发明的基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，优选地，步骤（1）中，采用电炉冶炼，VD真空炉进行脱气，LF炉精炼，得到成分合格的钢水。
根据本发明的基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，优选地，步骤（2）中，将钢水利用双辊铸轧工艺进行连铸，钢水的开浇温度为1500-1600°C，铸轧速度为20-120m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸。
根据本发明的基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，优选地，步骤（2）中，所述的铸带厚度在1.0-2.0mm。
根据本发明的基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，优选地，在上述的一种基于双辊铸轧的薄规格冷轧低合金高强钢的生产方法中，步骤（3）中，铸带经一个道次热轧，压下量为10-50%，热轧出口温度为850-1050°C，气雾冷却后带钢温度为500-650°C，厚度为0.9-1.8mm。
根据本发明的基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，优选地，步骤（5）中，采用可逆式轧机以压下率40-70%经2-4个道次进行冷轧。
根据本发明的基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，优选地，步骤（5）中，冷轧后获得的轧硬卷厚度为0.3-0.6mm。
根据本发明的基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，优选地，步骤（6）中，采用连续退火炉进行退火时，退火均热温度为760-800°C，均热段保温时间70-120秒。
根据本发明的基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，优选地，步骤（7）中，采用平整机对退火卷进行平整，平整延伸率为0.8-1.5%。
根据本发明的另一方面，一种薄规格冷轧低合金高强钢，其采用具有上述特征中的一个或多个的方法生产。
根据本发明的薄规格冷轧低合金高强钢，其厚度可达0.3-0.6mm，屈服强度为380-460MPa，抗拉强度为460-580MPa，延伸率为12-25%。
有益技术效果
与现有技术相比，本发明的特点和有益技术效果至少在于：
（a）与传统热轧生产线对比，本发明提供的生产冷轧低合金高强钢所需热轧基板的双辊铸轧工艺，由于取消了加热炉和减少了热轧机机架的数量，使得生产所需的能耗大幅降低，从而降低了生产的成本和工序时间。
（b）与传统冷轧生产线对比，本发明使用双辊铸轧工艺生产的小厚度热轧基板，可减小冷轧压下量和冷轧道次，从而降低了冷轧工序的生产成本和工序时间。
（c）本发明提供的冷轧低合金高强钢的生产方法，由于减小了热轧工序和冷轧工序的轧制压下量和道次，可大大降低轧制时轧机的负载，因而与常规生产工艺对比，可生产常规工艺难以生产的高强度、薄规格的冷轧低合金高强钢。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为根据本发明的生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法流程示意图；
图2为根据本发明实施例的薄规格冷轧低合金高强钢的金相组织。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另作定义，本发明所使用的技术术语或科学术语应当为本发明所属领域具有一般技能的人士所理解的通常意义。
实施例1
图1为根据本发明的生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法流程示意图。
参见图1，根据本发明的方法包括如下步骤。
（1）钢水冶炼：采用电炉炼钢，VD真空炉脱气，LF炉精炼，得到成分合格的钢水，按重量百分比为：C：0.02%；Si：0.26%；Mn：1.44%；Nb：0.054%；Cr：0.020；P：0.01%；S：0.002%；余量为铁及不可避免的杂质元素。
（2）薄带连铸：将合格的钢水利用双辊铸轧工艺进行连铸，钢水的开浇温度为1520°C，铸轧速度为60m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸，铸带厚度为1.78mm。
（3）热轧：铸带以33%的压下量经一个道次热轧成厚度为1.20mm的热轧薄带，热轧出口温度为867°C，气雾冷却后带钢温度为550°C。
（4）酸洗：热轧薄带经酸洗线酸洗去除钢板表面的氧化铁皮。
（5）冷轧：酸洗后的热轧薄带，采用可逆式轧机经2个道次轧至成0.60mm的轧硬卷，总压下率为50%。
（6）连续退火：轧硬卷清洗后，采用连续退火炉进行退火时，退火均热温度为780°C，均热段保温时间100秒。
（7）平整：退火后的钢卷经平整机平整，平整延伸率为1.3%。
按照上述成分和工艺生产的高强钢，产品力学性能为：屈服强度403MPa，抗拉强度513MPa，延伸率21.2%。
根据上述步骤，例如，得到的薄规格冷轧低合金高强钢的金相组织如图2所示。
实施例2
图1为根据本发明的生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法流程示意图。
参见图1，根据本发明的方法包括如下步骤。
（1）钢水冶炼：采用电炉炼钢，VD真空炉脱气，LF炉精炼，得到成分合格的钢水，按重量百分比为：C：0.024%；Si：0.42%；Mn：1.32%；Nb：0.050%；Cr：0.018；P：0.01%；S：0.003%；余量为铁及不可避免的杂质元素。
（2）薄带连铸：将合格的钢水利用双辊铸轧工艺进行连铸，钢水的开浇温度为1526°C，铸轧速度为65m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸，铸带厚度为1.74mm。
（3）热轧：铸带以43%的压下量经一个道次热轧成厚度为1.0mm的热轧薄带，热轧出口温度为860°C，气雾冷却后带钢温度为585°C。
（4）酸洗：热轧薄带经酸洗线酸洗去除钢板表面的氧化铁皮。
（5）冷轧：酸洗后的热轧薄带，采用可逆式轧机经2个道次轧至成0.5mm的轧硬卷，总压下率为50%。
（6）连续退火：轧硬卷清洗后，采用连续退火炉进行退火时，退火均热温度为784°C，均热段保温时间93秒。
（7）平整：退火后的钢卷经平整机平整，平整延伸率为1.1%。
按照上述成分和工艺生产的高强钢，产品力学性能为：屈服强度410MPa，抗拉强度521MPa，延伸率20.5%。
实施例3
图1为根据本发明的生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法流程示意图。
参见图1，根据本发明的方法包括如下步骤。
（1）钢水冶炼：采用电炉炼钢，VD真空炉脱气，LF炉精炼，得到成分合格的钢水，按重量百分比为：C：0.030%；Si：0.36%；Mn：1.21%；Nb：0.046%；Cr：0.020；P：0.01%；S：0.002%；余量为铁及不可避免的杂质元素。
（2）薄带连铸：将合格的钢水利用双辊铸轧工艺进行连铸，钢水的开浇温度为1552°C，铸轧速度为68m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸，铸带厚度为1.71mm。
（3）热轧：铸带以47%的压下量经一个道次热轧成厚度为0.9mm的热轧薄带，热轧出口温度为855°C，气雾冷却后带钢温度为600°C。
（4）酸洗：热轧薄带经酸洗线酸洗去除钢板表面的氧化铁皮。
（5）冷轧：酸洗后的热轧薄带，采用可逆式轧机经3个道次轧至成0.30mm的轧硬卷，总压下率为67%。
（6）连续退火：轧硬卷清洗后，采用连续退火炉进行退火时，退火均热温度为790°C，均热段保温时间85秒。
（7）平整：退火后的钢卷经平整机平整，平整延伸率为0.9%。
按照上述成分和工艺生产的高强钢，产品力学性能为：屈服强度420MPa，抗拉强度535MPa，延伸率18.8%。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，不在脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种基于双辊铸轧生产薄规格冷轧低合金高强钢的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）采用电炉冶炼，按照如下化学成分以及质量比例配料，
C：≤0.05%；
Si：0.16-0.5%；
Mn：1.1-1.5%；
Nb：0.045-0.065%；
Cr：0.010-0.040；
P：≤0.02%；
S：≤0.0040%；
余量为Fe及不可避免的杂质；
（2）将步骤（1）获得的钢水进行薄带连铸，获得铸带；
（3）将步骤（2）获得的铸带，经一个道次热轧成热轧薄带，经气雾冷却，卷取后得到热轧卷；
（4）将步骤（3）获得的热轧卷经酸洗线酸洗后，获得酸洗卷；
（5）将步骤（4）获得的酸洗卷经可逆式单机架轧制成轧硬卷，其中所述酸洗卷的轧硬卷采用可逆式轧机进行2-4个道次的冷轧，所述冷轧的压下率为40-70%，所述冷轧后获得的所述轧硬卷的厚度为0.3-0.6mm；
（6）将步骤（5）获得的所述轧硬卷开卷并清洗后，在连续退火炉内进行退火，获得退火卷；
（7）将步骤（6）退火后的钢卷在平整机上进行平整，获得冷轧退火成品卷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，采用电炉冶炼，VD真空炉进行脱气，LF炉精炼，得到成分合格的钢水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，将钢水利用双辊铸轧工艺进行连铸，钢水的开浇温度为1500-1600°C，铸轧速度为20-120m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述铸带的厚度为1.0-2.0mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，所述铸带经一个道次热轧，压下量为10-50%，热轧出口温度为850-1050°C，气雾冷却后带钢温度为500-650°C，厚度为0.9-1.8mm。
6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的方法，其特征在于：所述步骤（6）中，采用连续退火炉进行退火时，退火均热温度为760-800°C，均热段保温时间70-120秒。
7.根据权利要求1-5中的任意一项所述的方法，其特征在于：所述步骤（7）中，采用所述平整机对所述退火卷进行平整，平整延伸率为0.8-1.5%。
8.一种薄规格冷轧低合金高强钢，其特征在于：所述薄规格冷轧低合金高强钢采用根据权利要求1-7中的任意一项所述的方法生产。
9.根据权利要求8所述的薄规格冷轧低合金高强钢，其中：所述薄规格冷轧低合金高强钢的屈服强度为380-460MPa，抗拉强度为460-580MPa，延伸率12-25%。
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