CN111304540A - 一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带，由以下重量百分比成分组成：C：0.09～0.13％，Si≤0.05％，Mn：0.8～1.0％，P：0.02～0.03％，S≤0.015％，Als：0.025～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质；一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带的制造方法，包括炼钢工序、热轧工序、酸连轧工序和连续退火工序；冷轧钢带不添加任何微合金元素，并且尽量降低C、Mn元素，以降低碳当量保证焊接质量，添加少量强固溶强化元素P，通过炼钢→热轧→酸连轧→连退等过程控制，最终达到屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率≥30％的力学性能指标，满足汽车结构件的加工使用要求。

Description

一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带及其制造方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带及其制造方法。
背景技术
随着汽车产销量的不断提升，汽车用钢的需求量也是不断增加，虽然汽车轻量化要求的高强钢比例不断增加，但屈服强度在300Mpa级左右的汽车结构用冷轧钢带仍占主流，包括高强IF钢、低合金结构钢、双相钢等。但是，随着汽车成本的不断压缩，在保证质量不变的前提下如何降低钢带的成本变为研究的课题之一。
CN106191663A公开了一种屈服强度为280MPa级的铁-锌镀层钢板及生产方法。其化学组分及wt％为：C:0.06～0.07％，Si：0.065～0.08％，Mn：0.41～0.5％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.015～0.05％。生产步骤：对经冷轧的钢板进行连续热镀锌；钢板在采取保温措施下送至锌-铁扩散处理加热炉；对镀锌后的钢板进行先高温后低温的锌-铁扩散处理。自然冷却至室温并待用，能在保证钢板使用力学的前提下，还能使合金化镀层表面结构致密、无明显微裂纹缺陷、镀层表面锌-铁晶粒细小且大小分布均匀，镀层与钢基板结合牢固，并在冲压成形时镀层不易出现粉化与脱落现象。与本发明相比，同是屈服强度280MPa级，但生产工艺不一样，镀锌与连退工艺的不同对其成分与性能都不一样。
CN102758071A公开了一种280MPa级汽车结构用钢的连退生产方法。技术方案是包含冶炼、热轧、冷轧连退工序，最终化学成分的质量百分比为：C：0.145～0.185％，Si:0.05～0.15，Mn:0.55～0.65，P≤0.025％，S≤0.015％，Als:0.013～0.023％，N≤0.004％，剩余为Fe；所述冶炼工序中，转炉吹炼终点要求：C≤0.10％、P＜0.015％、S≤0.035％；通过控制炼钢工艺，提高C含量从而提高屈服强度，减少Si、Mn、P含量，通过改进炼钢、热轧、冷轧连退工艺，生产出屈服强度大于280MPa、延伸率高于30％的汽车板结构用钢。与本发明相比，没有添加强固溶强化元素P，并且C含量偏高，导致碳当量较高，对汽车结构件的焊接性能有影响。
CN103509997B公开了一种440MPa级冷轧高强度汽车结构钢及其制造方法。其主要化学成分质量百分数为：碳：0.06％～0.12％、硅≤0.25％、锰：1.0％～1.4％、铝：0.015％～0.060％、磷≤0.02％、硫≤0.01％，余量为Fe及不可避免杂质元素。再配合冶炼、连铸、热轧、酸洗冷轧、连续退火、平整、成品等工艺流程的控制，得到的440MPa级冷轧高强度汽车结构钢，屈服强度为270MPa～370MPa，抗拉强度为440MPa～510MPa，延伸率为31％～38％。通过增加碳的含量，代替昂贵的金属，降低生产成本，再通过工艺，使碳与Fe形成细小弥散的碳化物，均匀分布于铁素体中，得到的冷轧高强度汽车结构钢具有高强度特点。与本发明相比，与本发明相比，没有添加强固溶强化元素P，且Mn含量偏高，成本较高，且碳当量较高，对汽车结构件的焊接性能有影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带及其制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带，由以下重量百分比成分组成：C：0.09～0.13％，Si≤0.05％，Mn：0.8～1.0％，P：0.02～0.03％，S≤0.015％，Als：0.025～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。
具体的是，所述钢带厚度规格为0.3～2.5mm，宽度规格为900～1880mm。
具体的是，所述钢带的力学性能为屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率≥30％。
一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带的制造方法，包括炼钢工序、热轧工序、酸连轧工序和连续退火工序。
具体的是，所述热轧工序为板坯加热炉均热段温度为1200～1250℃，在炉时间180～250min；精轧入口温度1015～1055℃，终轧温度835～895℃；采取前段层流冷却工艺，卷取温度545～575℃。
酸连轧工序为采用五机架六辊CVC+连续冷轧机，总压下率为58～80％；
连续退火工序：退火均热温度750～780℃，保温时间40～90s，退火缓冷温度640～660℃，退火快冷温度400～430℃，退火过时效出口温度：350～380℃，终冷出炉温度≤155℃；平整延伸率0.7～1.6％。
本发明具有以下有益效果：本发明的280Mpa级汽车结构用冷轧钢带，不添加任何微合金元素，并且尽量降低C、Mn元素，以降低碳当量保证焊接质量，同时添加少量强固溶强化元素P，通过炼钢→热轧→酸连轧→连退等全流程的过程质量控制，最终达到屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率≥30％的力学性能指标，满足汽车结构件的加工使用要求。
附图说明
图1是实施例1中的280Mpa级汽车结构用冷轧钢带的热轧金相组织图(一)。
图2为实施例1中的280Mpa级汽车结构用冷轧钢带的冷轧金相组织图(二)。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
参见图1-2，一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带，表1为本发明实施例钢的化学成分(按重量百分比计)，余量为Fe及其他不可避免的杂质。
表1本发明实施例钢的化学成分，单位：重量百分比(％)
化学元素 C Si Mn P S Als
本发明 0.09～0.13 ≤0.05 0.8～1.0 0.02～0.03 ≤0.015 0.025～0.05
实施例1 0.11 0.03 0.92 0.028 0.008 0.030
实施例2 0.12 0.02 0.86 0.025 0.007 0.032
实施例3 0.10 0.02 0.95 0.025 0.011 0.028
一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带制造方法，通过铁水KR脱硫与转炉冶炼，得到符合化学成分要求的钢水，钢水经LF精炼后进行板坯连铸得到合格的连铸坯，送至热轧加热炉再加热，出炉后除磷再送至热连轧机组进行轧制；通过粗轧和精连轧机组的轧制，经层流冷却后进行卷取，层流冷却采取前段冷却，热轧工艺控制参数见表2。
表2本发明实施例钢的热轧工艺控制参数
Figure BDA0002445089960000031
将上述热轧钢带在冷轧酸连轧机组上行连续酸洗，采用浅槽紊流盐酸洗以及五机架串列式CVC+六辊冷连轧机，具备较强的轧制能力，可实现大范围压下率，利于工业化生产，轧制目标厚度后进行连续退火，冷轧工艺参数见表3。
表3本发明实施例钢的冷轧工艺控制参数
Figure BDA0002445089960000032
利用上述方法得到的280Mpa级汽车结构用冷轧钢带，其力学性能值见表4。
表4本发明实施例钢的力学性能
Figure BDA0002445089960000033
Figure BDA0002445089960000041
本发明的冷轧钢带，设计的成分体系没有添加Nb、Ti、Mo等微合金元素，降低了制造成本，且通过较低C、Mn元素，加P元素的成分设计，保证了强度且降低了碳当量，有利于焊接加工；冷轧钢带屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率≥30％，在较高强度的同时兼具良好延伸率，满足汽车件的加工性能和安全使用性能；冷轧钢带的厚度规格为0.3～2.5mm，宽度规格为900～1880mm，覆盖应用领域广泛，有利于推广与应用。
热轧工序中热轧卷取温度对铁素体晶粒大小和碳化物析出有影响，通过设定较低的卷取温度，获得细小铁素体组织和细小渗碳体析出。
连续退火工序中采用立式全辐射管加热连续退火炉，调温速度快且温度控制精度高，减少了钢带性能的波动，通过再结晶退火调整铁素体晶粒尺寸，采用760℃左右较低的均热温度，可避免AlN在退火过程中长大，降低AlN对铁素体晶粒的钉轧力，有利于获得细小组织，在随后的过时效段，逐渐降低的时效温度有利于钢中的C逐渐形成Fe3C析出物，降低钢中固溶C含量，从而提高钢的塑韧性。
在连续退火工序后再对钢带进行平整，平整时采用六辊湿式平整机，采用较高的延伸率，对退火后的钢带进行屈服平台消除及板形质量改善，确保了最终质量。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带，其特征在于：由以下重量百分比成分组成：C：0.09～0.13％，Si≤0.05％，Mn：0.8～1.0％，P：0.02～0.03％，S≤0.015％，Als：0.025～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带，其特征在于，所述钢带厚度规格为0.3～2.5mm，宽度规格为900～1880mm。
3.根据权利要求1所述的一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带，其特征在于，所述钢带的力学性能为屈服强度≥280MPa，抗拉强度≥440MPa，延伸率≥30％。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的280Mpa级汽车结构用冷轧钢带的制造方法，其特征在于，包括炼钢工序、热轧工序、酸连轧工序和连续退火工序。
5.根据权利要求4所述的一种280Mpa级汽车结构用冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述热轧工序为板坯加热炉均热段温度为1200～1250℃，在炉时间180～250min；精轧入口温度1015～1055℃，终轧温度835～895℃；采取前段层流冷却工艺，卷取温度545～575℃；
酸连轧工序为采用五机架六辊CVC+连续冷轧机，总压下率为58～80％；
连续退火工序：退火均热温度750～780℃，保温时间40～90s，退火缓冷温度640～660℃，退火快冷温度400～430℃，退火过时效出口温度：350～380℃，终冷出炉温度≤155℃；平整延伸率0.7～1.6％。
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