CN113122689B

CN113122689B - 低△r值IF钢冷轧钢板及其制备方法

Info

Publication number: CN113122689B
Application number: CN202110413974.2A
Authority: CN
Inventors: 周磊磊; 郑之旺; 王敏莉; 余灿生
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2041-04-16
Also published as: CN113122689A

Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体涉及低Δr值IF钢冷轧钢板及其制备方法。本发明所解决的技术问题是提供低Δr值IF钢冷轧钢板及其制备方法。本发明的制备方法包括以下步骤：冶炼、热轧、酸轧、退火工艺。本发明方法通过对热轧、冷轧及退火工艺中的参数进行严格控制，制备出强度较高且Δr低于0.10的连续退火IF钢冷轧钢板。本发明的IF钢冷轧钢板Rp_0.2为130～150MPa，抗拉强度280～320MPa，伸长率≥45.0％，r₉₀≥2.5，n₉₀≥0.23，

Description

低△r值IF钢冷轧钢板及其制备方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及低Δr值IF钢冷轧钢板及其制备方法。

背景技术

IF钢又称为无间隙原子钢(Interstitial-Free Steel的简称)。由于没有间隙原子，因此具有优异的深冲性能和非时效性，在汽车、家电、五金等行业中得到了大量、广泛的应用。特别是IF钢冷轧钢板，在冷轧后经过退火处理后，能够得到良好的微观织构，具有更加优异的冲压成型性能。在提高IF钢冷轧钢板冲压成型性的专利文献中，具有代表性的专利有：

中国专利CN102653839A公开了低温连续退火无间隙原子冷轧钢板及其生产方法，该冷轧钢板含有C：0.0005～0.0025％、Si：≤0.030％、Mn：0.05～0.15％、P≤0.015％、S≤0.010％、 O≤0.025％、N：≤0.0025％、Al：0.015～0.050％、Ti：0.03～0.07％。其余由Fe和微量元素组成。其中，连续退火温度为710～740℃，冷轧压下率≥80％。该发明通过采用合理的化学成分和合适的冷轧压下率，降低再结晶温度并形成充分的冷轧微观组织结构，可以适应较低的连续退火温度，但本发明采用的是低温连续退火工艺，工艺复杂，成本较高。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了低Δr值IF钢冷轧钢板的制备方法，包括以下步骤：

(1)冶炼工序：根据IF钢的化学成分进行冶炼成铸坯；所述IF钢的化学成分以重量百分比计包括：C：≤0.005％，Si：≤0.03％，Mn：0.03～0.09％，P：0.005～0.015％，S：0.008～ 0.015％，Ti：0.05～0.070％，Als：0.020％～0.070％，余量为Fe和不可避免杂质；

(2)热轧工序：将铸坯加热、除磷、粗轧、精轧、冷却、卷取后获得热轧卷；其中，精轧开轧温度910℃～950℃，终轧温度770℃～800℃，卷取温度610～650℃；

(3)酸轧工序：将热轧卷酸洗后冷轧成薄带钢；

(4)退火工序：薄带钢经连续退火后，得到IF钢冷轧钢板；其中，将连续退火炉的缓冷终点、快冷终点、过时效结束的带钢温度分别控制在670～700℃、430～450℃和400～430℃。

优选地，步骤(1)冶炼工序中，所述IF钢的化学成分以重量百分比计包括C：≤0.005％， Si：≤0.03％，Mn：0.03～0.08％，P：0.005～0.012％，S：0.008～0.012％，Ti：0.05～0.065％，Als：0.025％～0.065％，余量为Fe和不可避免杂质。

其中，步骤(2)热轧工序中，加热至1110℃～1150℃，在炉时间200～260min，采用5道次粗轧。

其中，步骤(3)酸轧工序中，冷轧压下率为75％～85％。

其中，步骤(4)退火工序中，机组速度为220～320m/min，加热段温度为690～750℃，均热段温度为780～820℃。

其中，步骤(4)退火工序中，光整延伸率控制在0.5～0.7％。

有益效果：本发明方法通过对热轧、冷轧及退火工艺中的参数进行严格控制，制备出强度较高且Δr低于0.10的连续退火IF钢冷轧钢板。且本发明的IF钢冷轧钢板Rp_0.2为130～ 150MPa，抗拉强度280～320MPa，伸长率≥45.0％，r₉₀≥2.5，n₉₀≥0.23，r≥2.1。

具体实施方式

本发明提供了低Δr值IF钢冷轧钢板的制备方法，包括以下步骤：

(1)冶炼工序：根据IF钢的化学成分进行冶炼成铸坯；铸坯厚度为200mm；

(2)热轧工序：将铸坯加热至1110℃～1150℃，在炉时间200～260min，然后进行粗轧；其中，粗轧采用5道次轧制，全长全数除磷，轧制过程投用保温罩，粗轧后中间板坯厚度为 39mm～43mm；粗轧后进行精轧，精轧开轧温度910℃～950℃，终轧温度770℃～800℃；精轧后自然冷却到610～650℃进行卷取，得到热轧板的厚度为3.5mm；

(3)酸轧工序：将热轧卷酸洗后冷轧成薄带钢，冷轧压下率为75％～85％；

(4)退火工序：将冷轧后的轧后卷在连续退火炉进行退火处理，其中机组速度为220～ 320m/min，加热段温度690～750℃，均热段温度为780～820℃；将连续退火炉的缓冷终点、快冷终点、过时效结束的带钢温度分别控制在670～700℃、430～450℃和400～430℃；将带钢经过水液槽冷却至室温，进行光整，延伸率控制在0.5～0.7％。

Δr值表示各向异性系数r值在板面上随方向的变化，在圆柱杯件冲压成形时，这种变化导致侧壁高度不同(称凸耳)。Δr值的大小决定了杯型拉深件上边凸耳的形成程度。

Δr值定义为：Δr＝(r₀-2r₄₅+r₉₀)/2；式中，下标0、45、90表示单向拉伸试样的取向与板料轧制方向的夹角。

Δr值愈大，板面内各向异性愈严重，表现在拉伸件边沿不齐形成凸耳，且壁厚不均加重，影响成形件质量。Δr＞0，拉深件凸耳在0°和90°方向；Δr＜0，拉深件凸耳在45°方向。

板料相对于各向异性的方向，对矩形拉深件有重要作用，最好将r值大的方向指向矩形四角，因四角是要求r值大的真正拉深性能的成形。大多数低碳铝镇静钢冷轧钢板的最大r 值垂直于轧制方向，使矩形拉深件毛坯四角摆在这个方向会造成大量废料。而IF钢板通常在与轧制方向成45°方向的r值较大，故适于矩形拉深件。且IF钢具有低强度、高延伸、无时效的特点，在冲压时各个方向的材料流动均匀，各向异性较好。因此，本发明选用IF钢的化学成分进行冶炼成铸坯，所述IF钢的化学成分以重量百分比计包括：C：≤0.005％，Si：≤0.03％， Mn：0.03～0.09％，P：0.005～0.015％，S：0.008～0.015％，Ti：0.05～0.070％，Als：0.020％～ 0.070％，余量为Fe和不可避免杂质。

优选地，所述IF钢的化学成分以重量百分比计包括C：≤0.005％，Si：≤0.03％，Mn：0.03～ 0.08％，P：0.005～0.012％，S：0.008～0.012％，Ti：0.05～0.065％，Als：0.025％～0.065％，余量为Fe和不可避免杂质。

本发明热轧工序中，粗轧目的是在低温下进行奥氏体变形，因此将铸坯加热至1110℃～ 1150℃，在炉时间200～260min，然后进行粗轧；其中，粗轧采用5道次轧制，全长全数除磷，轧制过程投用保温罩。

本发明热轧工序中，精轧开轧温度控制910℃～950℃是为了在铁素体区变形，得到变形的热轧态组织。低温终轧温度为770℃～800℃能显著提升热轧态的{111}织构的比例，冷轧过程得到织构遗传，生成较多的{111}织构有利于Δr值的优良。

酸轧过程变形进一步积累，经退火后得到均匀的组织。

本发明退火工序中机组速度是根据机组装备能力以及带钢完全再结晶条件制定，机组速度低，晶粒容易过分长大；机组速度高，易未完全再结晶，因此机组速度为220～320m/min。

本发明退火工序中加热温度的制定根据均热温度和炉内自身温度，如果温度过低，炉内就要降温，很难实现；温度过高，直接影响后续均热温度的满足要求，因此加热段温度690～ 750℃。

本发明退火工序中均热温度是根据带钢的再结晶温度范围确定的，温度过低，带钢组织未再结晶，冲压过程容易开裂；温度过高，再结晶完成后晶粒继续过分长大，冲压过程会出现橘皮开裂，因此均热段温度为780～820℃。

本发明退火工序中缓冷温度是根据γ/α相变，发展{111}织构制定，若温度过高，则发展不完全，温度过低则影响快冷温度。快冷终点温度是考虑机组装备和过时效温度而定，温度过高，则缓冷影响不充分，温度过低，影响后续过时效温度。过时效温度是根据机组装备制定，温度过高，快冷段不能保障，温度过低，影响产品质量和生产节奏，因此综合考虑，将连续退火炉的缓冷终点、快冷终点、过时效结束的带钢温度分别控制在670～700℃、430～ 450℃和400～430℃。

本发明光整延伸率是根据表面质量而制定，光整延伸率过低，板形和表面质量有影响；光整延伸率过高，屈服强度会提高，影响用户的使用性能，因此光整延伸率控制在0.5～0.7％。

实施例

以下通过实施例和对比例对本发明作进一步的解释和说明。

以下实施例及对比例均按表1化学成分冶炼成铸坯；厚度为200mm；

将铸坯加热，在炉时间255min，然后粗轧；粗轧采用5道次轧制，全长全数除磷，轧制过程投用保温罩，粗轧后中间板坯厚度42.0mm；然后精轧、冷却、卷取后获得热轧卷；

将热轧卷酸洗后，冷轧成薄带钢，其中冷轧压下率为80.0％；

最后通过退火工艺得到IF钢冷轧钢板。其中，机组速度为260m/min，加热段温度735℃，过时效结束的带钢温度428℃，退火温度指的是均热段温度。

其中，热轧、退火过程具体工艺参数分别如表2和3所示，所得冷轧钢板力学性能如表4 所示。

表1冷轧钢板化学成分

编号	C	Si	Mn	P	S	Als	Ti
								实施例1	0.0028	0.01	0.09	0.008	0.009	0.030	0.058
实施例2	0.0029	0.02	0.08	0.009	0.008	0.031	0.056
								对比例1	0.0030	0.01	0.12	0.013	0.010	0.042	0.063
对比例2	0.0037	0.01	0.11	0.012	0.010	0.039	0.064

表2热轧主要工艺参数

编号	加热温度/℃	开轧温度/℃	终轧温度/℃	卷取温度/℃
					实施例1	1134	926	783	647
实施例2	1127	928	780	643
					对比例1	1230	1035	933	751
对比例2	1235	1036	935	749

表3连续退火主要工艺参数

编号	退火温度/℃	缓冷终点/℃	快冷终点/℃	光整延伸率/％
					实施例1	813	675	441	0.59
实施例2	810	670	439	0.58
					对比例1	822	673	446	0.81
对比例2	832	672	445	0.82

表4冷轧钢板力学性能

Claims

1.低△r值IF钢冷轧钢板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）冶炼工序：根据IF钢的化学成分进行冶炼成铸坯；所述IF钢的化学成分以重量百分比计包括：C：≤0.005%，Si：≤0.03%，Mn：0.03～0.09%，P：0.005～0.015%，S：0.008～0.015%，Ti：0.05～0.070%，Als：0.020%～0.070%，余量为Fe和不可避免杂质；

（2）热轧工序：将铸坯加热、除磷、粗轧、精轧、冷却、卷取后获得热轧卷；其中，将铸坯加热至1110℃～1150℃，在炉时间200～260min，采用5道次粗轧，粗轧后精轧；精轧开轧温度910℃～950℃，终轧温度770℃～800℃，卷取温度610～650℃；

（3）酸轧工序：将热轧卷酸洗后冷轧成薄带钢；其中，冷轧压下率为75%～85%；

（4）退火工序：薄带钢经连续退火后，得到IF钢冷轧钢板；其中，退火工序中，机组速度为220～320m/min，加热段温度为690～750℃，均热段温度为780～820℃；而且将连续退火炉的缓冷终点、快冷终点、过时效结束的带钢温度分别控制在670～700℃、430～450℃和400～430℃。

2.根据权利要求1所述的低△r值IF钢冷轧钢板的制备方法，其特征在于：步骤（1）冶炼工序中，所述IF钢的化学成分以重量百分比计包括C：≤0.005%，Si：≤0.03%，Mn：0.03～0.08%，P：0.005～0.012%，S：0.008～0.012%，Ti：0.05～0.065%，Als：0.025%～0.065%，余量为Fe和不可避免杂质。

3.根据权利要求1或2所述的低△r值IF钢冷轧钢板的制备方法，其特征在于：步骤（4）退火工序中，光整延伸率控制在0.5～0.7%。

4.权利要求1～3任一项所述的低△r值IF钢冷轧钢板的制备方法制备的IF钢冷轧钢板。