CN111663075B

CN111663075B - 一种冲压用酸洗钢及其制备方法、应用

Info

Publication number: CN111663075B
Application number: CN202010277634.7A
Authority: CN
Inventors: 武巧玲; 张嘉琪; 曹瑞芳; 王凤美; 杨业; 牛涛; 冯军; 郭子峰
Original assignee: Beijing Shougang Co Ltd
Current assignee: Qian'an Iron And Steel Co Of Shougang Corp; Beijing Shougang Co Ltd
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2040-04-09
Also published as: CN111663075A

Abstract

本发明具体涉及一种冲压用酸洗钢及其制备方法、应用，属于冶钢领域，本发明提供的冲压用酸洗钢，由如下质量分数的化学成分组成：C：0.025％～0.05％，Si：0～0.03％，Mn：0.18％～0.25％，P≤0.02％，S≤0.015％，Alt：0.020％～0.050％，Ti：0.015％～0.025％，N≤0.004％，其余为Fe和不可避免的杂质；所述酸洗钢室温下金相组织主要为铁素体；本发明实施例提供的冲压用酸洗钢及其制备方法，解决了原酸板存在的冲压开裂、表面横折及麻坑等问题，同时，通过拉矫工艺替代平整工艺，大大提高了成材率，降低了缺陷发生率，降低了成本，提高了产品利润，通过化学成分及工艺改进，在不增加出钢价格的基础上，吨钢成本至少降低60元。

Description

一种冲压用酸洗钢及其制备方法、应用

技术领域

本发明属于冶钢领域，具体涉及一种冲压用酸洗钢及其制备方法、应用。

背景技术

酸洗钢是指是以优质热轧薄板为原料，经酸洗工艺而获得的钢板或钢卷，是介于冷轧板和热轧板之间的产品，其质量要求要高于热轧板，同时要求具有良好的冲压性能，其表面质量、冲压性能、板形及尺寸精度要求与冷轧板相媲美。

目前，酸洗钢主要依赖平整工艺进行生产，主要存在麻点、凹坑、划伤、横折、辊印等表面质量缺陷。然而，冲压用酸洗钢对钢的表面质量及成型性要求极高，表面不允许出现肉眼可见的缺陷，同时要求优异的冲压性能，为提高成材率，其材料的边部利用率极高，很少裁边使用，因此产品的生产难度很大。

因此，本领域亟需一种替代平整工艺以生产酸洗钢的方法。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的冲压用酸洗钢及其制备方法、应用。

本发明实施例提供一种冲压用酸洗钢，所述酸洗钢由如下质量分数的化学成分组成：

C：0.025％～0.05％，Si：0～0.03％，Mn：0.18％～0.25％，P≤0.02％，S≤0.015％，Alt：0.020％～0.050％，Ti：0.015％～0.025％，N≤0.004％，其余为Fe和不可避免的杂质；

所述酸洗钢室温下金相组织为铁素体；

可选的，所述酸洗钢由如下质量分数的化学成分组成：

C：0.035％，Si：0.02％，Mn：0.20％，P≤0.015％，S≤0.01％，AIt：0.035％，Ti：0.02％，N≤0.004％，其余为Fe和不可避免的杂质。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种冲压用酸洗钢的制备方法，用于制备上述冲压用酸洗钢，包括：

将含有所述质量分数的化学成分的连铸板，依次进行加热炉加热、粗轧、热连轧、层流冷却、卷取、拉矫和酸洗，获得冲压用酸洗钢。

可选的，所述加热炉加热中，出炉温度为1150℃～1200℃，在炉时间为120min～300min。

可选的，所述粗轧后的中间坯厚度为32mm～40mm。

可选的，所述热连轧中，终轧温度为870℃～900℃，精轧机F1～F6采用负荷后移，首末精轧机负荷比为1.5∶1。

可选的，所述层流冷却采用前端上2下2的冷却方式，所述卷取的温度为600℃～640℃。

可选的，所述拉矫中，延伸率为2.3％～2.8％，拉矫原料的上机温度≤40℃。

可选的，所述酸洗中，钢运行速度为60m/min～180m/min，酸洗温度为75℃～85℃，自由酸酸度为30g/L～40g/L。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种冲压用酸洗钢的应用，将上述冲压用酸洗钢应用于冲压性制件中。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的冲压用酸洗钢及其制备方法，对现有酸洗板的化学成分进行重新设计，优化了热轧工艺，采用较低的出炉温度，同时采用拉矫替代平整工艺，解决了原酸板存在的冲压开裂、表面横折及麻坑等问题，同时，通过拉矫工艺替代平整工艺，大大提高了成材率，降低了缺陷发生率，降低了成本，提高了产品利润，通过化学成分及工艺改进，在不增加出钢价格的基础上，吨钢成本至少降低60元。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例1生产的SPHCCK-P酸洗板与现有的SPHC-P酸洗板的性能对比图；

图2是本发明实施例1生产的SPHCCK-P酸洗板的横向延伸率性能图；

图3是现有的SPHC-P酸洗板的横向延伸率性能图；

图4是本发明实施例1生产的SPHCCK-P酸洗板的横向组织图；

图5是现有的SPHC-P酸洗板的横向组织图；

图6是本发明实施例1生产的SPHCCK-P酸洗板表面质量图；

图7是现有的SPHC-P酸洗板的表面质量图；

图8是采用本发明实施例1生产的SPHCCK-P酸洗板制作的前叉零件照片，

其中，产品规格：3.5*1250mm；

图9采用本发明实施例1生产的SPHCCK-P酸洗板制作的压缩机壳体照片，

其中，产品规格：3.0*1250mm。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

还需要说明的是，本发明中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本实施例提供一种冲压用酸洗钢，所述酸洗钢由如下质量分数的化学成分组成：

所述酸洗钢室温下金相组织为铁素体；

低碳铝镇静钢存在较多的间隙原子C、N等，其中部分会形成柯氏气团对位错造成钉扎效应从而产生屈服平台。在开卷过程中，由于带钢受到拉、弯联合作用，处于比较复杂的受力状态，当表面应力超过屈服极限时，就可能出现造成表面折皱缺陷的塑性变形，因此本发明采取添加适量的Ti元素，以固游离的C、N原子，消除拉矫横折问题。

在一些可选的实施例中，所述酸洗钢由如下质量分数的化学成分组成：

基于同一发明构思，本实施例还提供一种冲压用酸洗钢的制备方法，用于制备上述冲压用酸洗钢，包括：

在一些可选的实施例中，所述加热炉加热中，出炉温度为1150℃～1200℃，在炉时间为120min～300min。

采用较低的出炉温度和较短的在炉时间，可以有效改善炉生铁皮的厚度，同时降低轧制过程中的温度，改善二次和三次铁皮压入，提高成品表面质量。

在一些可选的实施例中，所述粗轧后的中间坯厚度为32mm～40mm。

选用较薄的中间坯厚度在热连轧生产过中投入使用板卷箱，以进行破鳞作用，可以有效提高成品表面质量，另外选用较薄中间坯使用板卷箱，可以实现中间坯保温，提高中间坯宽度方向温度均匀性，减少中间坯宽度方向温降，避免精轧两相区轧制。

在一些可选的实施例中，所述热连轧中，终轧温度为870℃～900℃，精轧机F1～F6采用负荷后移，首末精轧机负荷比为1.5∶1。

通过该钢种静态CCT曲线，两相区大致在850℃～680℃附近，冷速10℃～15℃/s时的两相区区间在710℃～850℃之间，使用870℃～900℃的终轧温度，主要是避免精轧两相区轧制造成混晶组织。

在一些可选的实施例中，所述层流冷却采用前端上2下2的冷却方式，所述卷取的温度为600℃～640℃。

层流冷却使用前段上2下2的冷却方式，可以提高层冷开水长度，减少层冷过程与空气接触时间，减少三次铁皮厚度，更利于酸洗，通过实验，采用600℃～640℃卷取温度，能获得较好的组织和性能。

在一些可选的实施例中，所述拉矫中，延伸率为2.3％～2.8％，拉矫原料的上机温度≤40℃。

过低的拉矫延伸率不利于表面横折的控制，过高的拉矫延伸率会造成带钢拉矫后强度提升和延伸率下降，通过实验，得到较为理想的拉矫延伸率范围为2.3％～2.8％；从该钢种的不同温度的拉伸曲线上可以看出，随着温度的升高，屈服平台长度越长，而横折纹缺陷是否易于发生主要取决于材料屈服平台的长度与屈服强度这两个因素，屈服平台比较短、屈服强度比较低时不易发生横折纹缺陷。开卷温度处于40℃以下时，屈服平台长度较短，屈服强度较高，可有效减轻横折缺陷的发生。

在一些可选的实施例中，所述酸洗中，钢运行速度为60m/min～180m/min，酸洗温度为75℃～85℃，自由酸酸度为30g/L～40g/L。

基于同一发明构思，本实施例还提供一种冲压用酸洗钢的应用，将上述冲压用酸洗钢应用于冲压性制件中。

本实施例中，冲压性制件包括但不限于：压缩机壳体、前叉零件。

利用本发明生产出的酸洗用钢，采用较低的出炉温度和较高的终轧温度，配合较薄的中间坯厚度使用板卷箱生产的工艺，有效提高了成品的表面质量和组织均匀性，使得带钢的边中边和厚度方向组织均较为均匀，同时由于添加了适量的Ti元素，很好的消除了带钢中游离的C、N原子，消除了屈服平台，配合拉矫工艺，有效改善了拉矫横折问题，成品卷各项异性表现良好，冲压性能优良。

下面将结合实施例和实验数据，对本发明实施例提供的冲压用酸洗钢及其制备方法、应用进行详细说明。

实施例1

本实施例提供的冲压用酸洗钢及其制备方法，在2250mm热连轧生产线上生产冲压用酸洗板，具体的工艺参数如表1所示(表1中，酸洗钢的化学成分其余为Fe和不可避免的杂质)。

表1

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于：

酸洗钢由如下质量分数的化学成分组成：

C：0.025％，Si：0，Mn：0.18％，P≤0.02％，S≤0.015％，Alt：0.020％，Ti：0.015％，N≤0.004％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本实施例制得的酸洗钢的性能如下：

屈服强度：252Mpa

抗拉强度：341Mpa

断后延伸率：43.5％

实施例3

本实施例与实施例1不同之处在于：

酸洗钢由如下质量分数的化学成分组成：

C：0.05％，Si：0.03％，Mn：0.25％，P≤0.02％，S≤0.015％，Alt：0.050％，Ti：0.025％，N≤0.004％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本实施例制得的酸洗钢的性能如下：

屈服强度：286Mpa

抗拉强度：371Mpa

断后延伸率：42％

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种冲压用酸洗钢，其特征在于，所述酸洗钢由如下质量分数的化学成分组成：

所述酸洗钢室温下金相组织为铁素体，所述冲压用酸洗钢采用如下方法制备而成：

将含有所述质量分数的化学成分的连铸板，依次进行加热炉加热、粗轧、热连轧、层流冷却、卷取、拉矫和酸洗，获得冲压用酸洗钢，所述加热炉加热中，出炉温度为1150℃～1200℃，在炉时间为120min～300min，所述粗轧后的中间坯厚度为32mm～40mm，所述热连轧中，终轧温度为870℃～900℃，精轧机F1～F6采用负荷后移，首末精轧机负荷比为1.5:1，所述层流冷却采用前端上2下2的冷却方式，所述拉矫中，延伸率为2.3％～2.8％，拉矫原料的上机温度≤40℃，所述酸洗中，钢运行速度为60m/min～180m/min，酸洗温度为75℃～85℃，自由酸酸度为30g/L～40g/L。

2.根据权利要求1所述的一种冲压用酸洗钢，其特征在于，所述卷取的温度为600℃～640℃。

3.一种冲压用酸洗钢的应用，其特征在于，将如权利要求1-2中任一项所述的冲压用酸洗钢应用于冲压性制件中。