CN112853213B - 一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，所述方法包括依次进行的以下步骤：高炉铁水冶炼、转炉冶炼、炉后吹氩、LF精炼、连铸、精整、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、卷取、酸洗、冷轧、连续退火、重卷、包装、入库；其中，所述冷轧高强钢化学成分及重量百分比包括：C：0.07％～0.1％，Si≤0.03％，Mn：0.2％～0.4％，P≤0.025％，S≤0.03％，Al：0.03％～0.05％，余量为Fe和不可避免的微量元素；卷取温度为540±20℃。本发明在不刻意添加各种合金元素的情况下，获得了一种强度较高、塑性较好的工具柜用冷轧高强钢，并且大大降低了生产成本，提高了工具柜的加工性能和使用安全性能。

Description

一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法
技术领域
本发明属于钢铁生产制造领域，具体涉及一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法。
背景技术
工具柜按使用场所分类可分为工厂车间工具柜、学校专用工具柜和家用工具柜，主要用于工具、物料、零件、文件等的存放，当前世面上使用的主流材质为铁板、热轧钢板、冷轧钢板和不锈钢板四种。铁板工具柜材质便宜，但性能不稳定，密封性差，更是容易生锈；热轧钢板工具柜综合性能比铁板要好上一些，但也存在结构不稳定、易变形的缺点；冷轧钢板工具柜密封性好、不易受潮，采用静电喷塑技术也不易生锈，刚结构稳定不易变形；不锈钢工具柜性能更为稳定，同时也因材质问题不易生锈，但是普遍价格成本要高出以上三种材质太多。从综合性价比来说冷轧钢板是最适合工具柜的材质，目前市场上70％左右的工具柜都为冷轧钢板材质。为了保证使用的安全性，工具柜要求有较高的承重能力，这对工具柜用钢的强度提出了较高的要求；而为了保证良好的加工性能，又要求工具柜用钢有较好的延伸性；同时还要兼顾生产成本，选用的工具柜用钢价格也不宜过高。
综上所述，现有技术中存在以下问题：冷轧钢板材质工具柜要么强度低、安全性较差，要么强度高、延展性差不易加工并且成本高。
发明内容
本发明目的是为了解决轧钢板材质工具柜要么强度低、安全性较差，要么强度高、延展性差不易加工并且成本高的问题。
为此，本发明提出了一种工具柜用冷轧高强钢的制造方法，尤其是一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，所述方法包括依次进行的以下步骤：
高炉铁水冶炼、转炉冶炼、炉后吹氩、LF精炼、连铸(全程保护浇铸，包括电搅和软压下)、精整、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、卷取、酸洗、冷轧、连续退火、重卷、包装、入库；
其中，所述冷轧高强钢化学成分及重量百分比包括：C：0.07％～0.1％，Si≤0.03％，Mn：0.2％～0.4％，P≤0.025％，S≤0.03％，Al：0.03％～0.05％，余量为Fe和不可避免的微量元素；
卷取温度为540±20℃。
具体的，入炉铁水要求S≤0.06％，出钢要求C≥0.06％、P≤0.025％。
具体的，LF精炼使用中碳锰调整成分，连铸时使用低碳钢保护渣以及碱性覆盖剂，拉速为0.8-1.2m/min。
具体的，冷轧总压下率≥75％。
具体的，粗轧温度为1090±30℃。
具体的，终轧温度为840±20℃。
具体的，连续退火中，带钢工艺段速度为180±20m/min。
具体的，连续退火中，加热温度为610℃±10℃、均热温度为610℃±10℃、缓冷温度为540℃±10℃。
具体的，连续退火中，快冷温度为380℃±10℃、过时效温度为380℃±10℃、终冷出口温度为180℃±10℃。
产生的有益效果是：本发明在不刻意添加各种合金元素的情况下，获得了一种强度较高、塑性较好的工具柜用冷轧高强钢，并且大大降低了生产成本，提高了工具柜的加工性能和使用安全性能，既有较高的强度，又有较好的延展性，成本还低，有着巨大的经济效益和社会效益。本发明所得的一种兼具较高强度和极佳塑性且成本较低的工具柜用冷轧高强钢，产品屈服强度ReL或Rp0.2≥270MPa，抗拉强度Rm为360～390MPa，延伸率A80mm≥34％。
附图说明
图1是本发明实施例1放大500倍的金相组织照片；
图2是本发明实施例2放大500倍的金相组织照片；
图3是本发明实施例3放大500倍的金相组织照片；
图4是本发明实施例4放大500倍的金相组织照片；
图5是本发明实施例5放大500倍的金相组织照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
在本发明实施例中，如图1，提供了一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，所述方法包括依次进行的以下步骤：
高炉铁水冶炼、转炉冶炼、炉后吹氩、LF精炼、连铸、精整、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、卷取、酸洗、冷轧、连续退火、重卷、包装、入库；
其中，所述冷轧高强钢化学成分及重量百分比包括：C：0.07％～0.1％，Si≤0.03％，Mn：0.2％～0.4％，P≤0.025％，S≤0.03％，Al：0.03％～0.05％，余量为Fe和不可避免的微量元素；
卷取温度为540±20℃。
产品屈服强度ReL或Rp0.2≥270MPa，抗拉强度Rm为360～390MPa，延伸率A80mm≥34％。
转炉冶炼：入炉铁水要求S≤0.06％，出钢要求C≥0.06％、P≤0.025％。
LF精炼：LF精炼使用中碳锰调整成分。
连铸：使用低碳钢保护渣、碱性覆盖剂，拉速0.8-1.2m/min。
热轧：热轧工艺如表1所示。
表1热轧工艺方案
加热温度/℃ 粗轧温度/℃ 终轧温度/℃ 卷取温度/℃
1250±30℃ 1090±30℃ 840±20℃ 540±20℃
冷轧：冷轧总压下率≥75％。
连续退火：连续退火工艺如表2所示，带钢工艺段速度180±20m/min。
表2连续退火工艺方案
加热温度/℃ 均热温度/℃ 缓冷温度/℃ 快冷温度/℃ 过时效温度/℃ 终冷出口温度/℃
610±10℃ 610±10℃ 540±10℃ 380±10℃ 380±10℃ 180±10℃
本发明在不刻意添加各种合金元素的情况下，获得了一种强度较高、塑性较好的工具柜用冷轧高强钢，大大降低了生产成本，并提高了工具柜的加工性能和使用安全性能，有着巨大的经济效益和社会效益。本发明所得的一种兼具较高强度和极佳塑性且成本较低的工具柜用冷轧高强钢，产品屈服强度ReL或Rp0.2≥270MPa，抗拉强度Rm为360～390MPa，延伸率A80mm≥34％。
钢的强化机制主要分为固溶强化、位错强化、沉淀强化、细晶强化、相变强化五种，其中细晶强化是各种强化机制中唯一一种使材料强化的同时并使之韧化的强化方式。本发明通过设计合适的成分及工艺，提高冷轧后退火阶段的再结晶形核率，并抑制再结晶晶粒的长大，在不添加各种强化合金的情况下，实现了产品强度的提升，并保证了强度的塑性，获得了强塑性都十分优良的冷轧高强钢。该钢种典型组织为非常细小的铁素体晶粒和小部分带状组织，其中带状变形组织比例在0～5％。
下面结合具体实施例对上述技术方案进行详细说明，实施过程中没有介绍到的技术细节，可以参考前文的相关描述。
其中，表3是各实施例的化学成分(按重量百分比计)，表4是与表3所述实施例对应的热轧工艺参数，表5是与表3所述实施例钢对应的冷轧及退火工艺参数，表6是与表3所述各实施例对应的力学性能，图1、图2、图3、图4、图5为与表3所述实施例对应的金相组织。图1中晶粒度11.5级，带状组织比例0.5％，图2中晶粒度12级，带状组织比例1.5％，图3中晶粒度12级，带状组织比例2％，图4中晶粒度12级，带状组织比例0.5％，图5中晶粒度12级，带状组织比例2.5％。
表3各实施例化学成分(wt％)
实例 C Si Mn P S Alt
实例1 0.074 0.02 0.27 0.012 0.011 0.038
实例2 0.085 0.03 0.29 0.011 0.009 0.037
实例3 0.093 0.02 0.31 0.013 0.010 0.035
实例4 0.081 0.03 0.33 0.014 0.008 0.041
实例5 0.10 0.03 0.31 0.013 0.008 0.040
表4各实施例热轧工艺参数
Figure BDA0002884657180000041
Figure BDA0002884657180000051
表5各实施例冷轧及退火工艺参数
Figure BDA0002884657180000052
表6各实施例力学性能
实例 ReL&amp;R<sub>p0.2</sub>/MPa R<sub>m</sub>/MPa A<sub>80mm</sub>/％
实例1 282 383 37
实例2 289 384 35.5
实例3 293 388 35
实例4 287 384 36.5
实例5 296 392 35
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，其特征在于，所述方法包括依次进行的以下步骤：
高炉铁水冶炼、转炉冶炼、炉后吹氩、LF精炼、连铸、精整、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、卷取、酸洗、冷轧、连续退火、重卷、包装、入库；
其中，所述冷轧高强钢化学成分及重量百分比包括：C：0.07%～0.1%，Si≤0.03%，Mn：0.27%～0.4%，P≤0.025%，S≤0.03%，Al：0.03%～0.05%，余量为Fe和不可避免的微量元素；
卷取温度为540±20℃；
连续退火中，缓冷温度：540±10℃；
冷轧总压下率≥75%；
该钢种典型组织为铁素体晶粒和小部分带状组织，其中带状变形组织比例在0～5%；
延伸率A80mm≥34%；产品屈服强度ReL或Rp0.2≥270MPa，抗拉强度Rm为360～390MPa；
连续退火中，快冷温度为380℃±10℃、过时效温度为380℃±10℃、终冷出口温度为180℃±10℃。
2.根据权利要求1所述的一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，其特征在于，入炉铁水要求S≤0.06%，出钢要求C≥0.06%、P≤0.025%。
3.根据权利要求1所述的一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，其特征在于，LF精炼使用中碳锰调整成分，连铸时使用低碳钢保护渣以及碱性覆盖剂，拉速为0.8-1.2m/min。
4.根据权利要求1所述的一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，其特征在于，粗轧温度为1090±30℃。
5.根据权利要求1所述的一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，其特征在于，终轧温度为840±20℃。
6.根据权利要求1所述的一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，其特征在于，连续退火中，带钢工艺段速度为180±20m/min。
7.根据权利要求1所述的一种低成本工具柜用冷轧高强钢的制造方法，其特征在于，连续退火中，加热温度为610℃±10℃、均热温度为610℃±10℃、缓冷温度为540℃±10℃。
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