CN113070341B - 一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法,所述热连轧低碳钢薄板的厚度≤6mm,其化学成分按质量百分计为C:0.031%~0.059%,Si≤0.029%,Mn:0.11%~0.39%,Als:0.031%~0.049%,Cr≤0.03%,Mo≤0.01%,V≤0.001%,Ti≤0.002%,杂质元素P≤0.018%和S≤0.014%,余量为Fe和不可避免的杂质。本发明适用于冲压用低碳钢产品,所生产的产品组织均匀,晶粒度级差不超过1级,塑性应变比各向异性度|Δr|≤0.35,钢板冲压后制耳发生率降低到5%以下;并且实施成本低、易于控制。

Description

一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域,尤其涉及一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法。
背景技术
因为热连轧薄板显微组织具有各向异性,在冲压较复杂的的构件时不同方向延伸不一致(如冲压压缩机外壳时),深冲后杯口边缘出现参差不齐的凹凸现象,称为制耳现象。
制耳现象的存在,加大了用户的产品修边量,甚至导致产品报废,严重影响用户成材率。造成制耳的主要原因之一,是由于钢碳含量较低,Ar3温度相对较高,如果带钢精轧出口温度低于Ar3相变点,在两相区轧制易引起混晶组织,特别在轧制薄规格产品时,带钢温度损失大,特别是边部温度会低于Ar3相变点从而产生混晶组织;在冲压时,由于其具有各向异性就会产生制耳现象。另外,钢板轧制方向、横向厚度不均也会造成冲压过程塑性变形不一致,从而导致制耳现象产生。
公告号为CN 109207696 B的中国发明专利公开了“一种低制耳率超深冲冷轧退火低碳钢带的生产方法”,其适用于常规连轧产线及退火线生产高品质深冲低碳钢带,且其热轧工艺控制方法与本发明并不相同。
发明内容
本发明提供了一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法,适用于冲压用低碳钢产品,所生产的产品组织均匀,晶粒度级差不超过1级,塑性应变比各向异性度|Δr|≤0.35,钢板冲压后制耳发生率降低到5%以下;并且实施成本低、易于控制。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法,所述热连轧低碳钢薄板的厚度≤6mm,其化学成分按质量百分计为C:0.031%~0.059%,Si≤0.029%,Mn:0.11%~0.39%,Als:0.031%~0.049%,Cr≤0.03%,Mo≤0.01%,V≤0.001%,Ti≤0.002%,杂质元素P≤0.018%和S≤0.014%,余量为Fe和不可避免的杂质;
钢板轧制过程中:
1)中间坯厚度≥板坯厚度的15%;
2)粗轧轧制完毕向精轧搬运的过程中,投入保温罩进行保温,热卷箱卷取后停留5~10秒;
3)钢板终轧温度为881℃~891℃;
4)钢板横向厚差控制在目标厚度±35μm之内,钢板凸度C25控制在35μm之内,钢板的楔形绝对值W25控制在25μm之内,晶粒度级差不超过1级,塑性应变比各向异性度|Δr|≤0.35。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)具有实施成本低、易于控制的特点;
2)适用于冲压用低碳钢产品,所生产的产品组织均匀,晶粒度级差不超过1级,塑性应变比各向异性度|Δr|≤0.35,钢板冲压后制耳发生率降低到5%以下。
具体实施方式
一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法,所述热连轧低碳钢薄板的厚度≤6mm,其化学成分按质量百分计为C:0.031%~0.059%,Si≤0.029%,Mn:0.11%~0.39%,Als:0.031%~0.049%,Cr≤0.03%,Mo≤0.01%,V≤0.001%,Ti≤0.002%,杂质元素P≤0.018%和S≤0.014%,余量为Fe和不可避免的杂质;
钢板轧制过程中:
1)中间坯厚度≥板坯厚度的15%;
2)粗轧轧制完毕向精轧搬运的过程中,投入保温罩进行保温,热卷箱卷取后停留5~10秒;
3)钢板终轧温度为881℃~891℃;
4)钢板横向厚差控制在目标厚度±35μm之内,钢板凸度C25控制在35μm之内,钢板的楔形绝对值W25控制在25μm之内,晶粒度级差不超过1级,塑性应变比各向异性度|Δr|≤0.35。
本发明所述一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法的设计思路如下:
薄规格低碳钢中,混晶组织多发生在边部和表面;这是由于热轧钢板生产时,钢板边部和表面散热快,温度分布不均匀,边部温度低于中部,表层温度低于心部。
低碳钢具有边部晶粒粗大及混晶特征,其原因是:热轧时钢板边部实际的轧制温度低于相变点温度Ar3,处于奥氏体和先共析铁素体两相区轧制所形成的。在此温度区间内,奥氏体在较低的未再结晶温度下轧制,变形组织的增加使其随后相变时形成等轴、细小的铁素体晶粒。先共析铁素体晶粒轧制变形,位错密度升高,产生回复,形成亚结构。储存了大量形变能的先共析铁素体将通过晶粒长大进行释放,这种晶粒的长大是通过晶界迁移进行的,是大晶粒吞并小晶粒的过程,这样先共析铁素体就会吞并由变形奥氏体转变成的细小铁素体,从而形成晶粒粗大和混晶的特征。钢板表层的粗大晶粒也是由于相同的原因导致。
钢板边部粗大的晶粒导致边部强度低于中部强度。显微组织的差异还造成了钢板边部的成形性能恶化。钢板边部纵向和横向的塑性应变比r值比中部降低明显,且0°、45°和90°三个方向塑性应变比r值差异较大,各向异性度|Δr|达到0.6以上。
正是由于低碳热轧钢板边部轧制温度低,处于两相区轧制,显微组织差异和成形性能恶化,导致在冲压时出现了较多的制耳现象。另外,钢板厚度控制不好,板料厚度差异较大,也会在冲压时产生不均匀的变形,薄的位置压边力小,材料更容易向模具深度方向流动,造成高度不足产生制耳。
本发明可以有效降低热连轧低碳钢薄板冲压时制耳的发生率。采取的措施如下:
1、钢的化学成分控制:
控制Cr、Mo、V、Ti、Si等合金元素的含量,这些合金元素能够缩小奥氏体相区,使钢冷却时奥氏体向铁素体转变的开始温度Ar3提高,这样会使钢板边部在较高的温度下,处于奥氏体和先共析铁素体两相区轧制,易形成混晶组织。故本发明控制钢的Si≤0.029%,Cr≤0.03%,Mo≤0.01%,V≤0.001%,Ti≤0.002。
2、钢板轧制过程控制:
1)粗轧机减少轧制道次,增加中间坯的厚度,可以有效减小带钢的中间坯温降,特别是带钢边部温降。本发明控制中间坯厚度≥板坯厚度的15%。
2)粗轧轧制完毕后向精轧搬运的过程中,投入保温罩进行保温,热卷箱卷取后要停留5~10秒,其作用是起到中间坯均热的作用;中间坯经热卷箱卷取后,可将中间坯进行良好的均热,从而改善了中间坯温度的不均匀性。
3)精轧过程提高轧制速度,控制冷却水量,减小温降,使钢板的终轧温度≥881℃,目的是使钢板的终轧温度较大幅度高于Ar3温度,既可以避免精轧边部因温降在两相区轧制,同时终轧温度控制在891℃以内,可以避免较高的终轧温度导致次生氧化铁皮的出现而造成钢板出现麻坑。
4)钢板厚度及断面形状控制:保证中心线轧制、弯辊和窜辊配合,控制带钢断面形状。钢板横向厚差要控制在目标厚度±35μm之内,钢板凸度C25要控制在35μm之内,钢板的楔形绝对值W25要控制在25μm之内。钢板厚度比较均匀,在冲压过程中钢板整体受力均匀,钢板与模具间隙一致,金属流动均匀,能有效的降低制耳率。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
本实施例中,钢板的化学成分见表1。中间坯厚度、热卷箱停留时间、终轧温度工艺参数横向厚差、凸度、楔形值及实测各向异性度|Δr|值见表2。
表1钢的化学成分(wt%)
实施例 成品厚度,mm C Si Mn P S Als Cr V Mo Ti
1 2.0 0.031 0.003 0.38 0.012 0.010 0.035 0.010 0.0008 0.005 0.0010
2 2.7 0.058 0.021 0.12 0.013 0.006 0.048 0.020 0.0007 0.008 0.0020
3 3.2 0.043 0.017 0.30 0.014 0.008 0.041 0.010 0.0005 0.009 0.0010
4 3.5 0.049 0.010 0.23 0.010 0.004 0.031 0.009 0.0010 0.006 0.0009
5 4.1 0.037 0.029 0.35 0.015 0.013 0.044 0.016 0.0009 0.006 0.0013
6 4.5 0.039 0.023 0.39 0.018 0.004 0.049 0.013 0.0005 0.005 0.0012
7 5.2 0.047 0.019 0.28 0.015 0.007 0.046 0.008 0.0009 0.004 0.0012
8 6.0 0.056 0.014 0.19 0.011 0.010 0.033 0.018 0.0007 0.007 0.0017
表2工艺参数
Figure BDA0002981466790000041
各实施例中,钢板晶粒度级差不超过1级,钢板冲压后制耳发生率均为5%以下。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种降低热连轧低碳钢薄板制耳率的轧制方法,其特征在于,所述热连轧低碳钢薄板的厚度≤6mm,其化学成分按质量百分计为C:0.043%~0.059%,Si≤0.003%,Mn:0.11%~0.12%或0.38%~0.39%,Als:0.031%~0.049%,Cr 0.008%~0.03%,Mo0.004%~0.01%,V 0.0005%~0.001%,Ti 0.0009%~0.002%,杂质元素P≤0.018%和S≤0.014%,余量为Fe和不可避免的杂质;
钢板轧制过程中:
1)中间坯厚度≥板坯厚度的15%;
2)粗轧轧制完毕向精轧搬运的过程中,投入保温罩进行保温,热卷箱卷取后停留5~10秒;
3)钢板终轧温度为881℃~891℃;
4)钢板横向厚差控制在目标厚度±35μm之内,钢板凸度C25控制在35μm之内,钢板的楔形绝对值W25控制在25μm之内,晶粒度级差不超过1级,塑性应变比各向异性度|Δr|≤0.35。
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