CN113186459B - 一种屈服强度355MPa级冷轧低合金钢带及其制备方法 - Google Patents

一种屈服强度355MPa级冷轧低合金钢带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于钢铁技术领域，具体地，本发明涉及一种屈服强度355MPa级冷轧低合金钢带及其制备方法，其化学成分按重量百分比计包含：C：0.17％‑0.22％，Si：0.10％‑0.50％，Mn：1.20％‑1.50％，S：≤0.0100％，P：≤0.020％，Ti：0.025％‑0.035％，其余为铁和不可避免的杂质；其屈服强度≥355MPa，抗拉强度≥470MPa，延伸率≥27％。本发明的优点在于：产品用途广泛，加工性能高。

Description

一种屈服强度355MPa级冷轧低合金钢带及其制备方法
技术领域
本发明属于钢铁技术领域，具体地，本发明涉及一种基于单机架可逆式轧机及罩式退火工艺生产的屈服强度355MPa级冷轧低合金钢带及其制备方法。
背景技术
随着国家对环境保护重视程度越来越高，汽车减排、减重的要求逐渐提高。汽车制造企业采用强度更高的冷轧薄规格产品代替低强度热轧厚规格产品，以达到降低汽车重量的目的，符合国家节能减排的发展要求。
冷轧高强钢的制造主流有两种生产方式，一种为采用微合金化，提高晶粒度、二相粒子沉淀强化等起到提高材质强度的目的；另一种为通过材料的相变强化作用以达到高强度的要求。虽然这两种冷轧高强钢都具有超高强度，但是延伸率一般都偏低，不能满足后期拉伸、折弯等深加工需求。
中国专利申请CN104294145A公开了基于罩式退火处理的抗拉强度600MPa级冷轧钢及其制备方法，化学成分为：C:0.10～0.17％；Si≤0.3％；Mn:1.5～2.0％；P≤0.02％；S≤0.01％；N≤0.008％；Al:0.02～0.05％；O:≤0.004％；其余为铁和不可避免杂质，所制备的高强度冷轧钢板屈服强度超过600MPa，延伸率大于15％。但该专利申请中锰含量较高，并未添加细化晶粒等元素，并且冷轧道次高，保温时间长，延伸率仍然偏低，无法满足拉伸、折弯的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于单机架可逆式轧机及罩式退火工艺生产的屈服强度355MPa级冷轧低合金钢及其制备方法。该方法通过添加微合金化元素，制定热轧原料厚度选择参考制度，控制冷轧压下率，采用6辊单机架可逆式冷轧机，并采用中温退火，缩短保温时间生产合格产品，能够满足后期拉伸、弯折、以及淬火等深加工需求。
为了实现上述目的，本发明采用的实施方案为：
一种屈服强度355Mpa以上冷轧低合金钢，其化学成分按重量百分比计包含：C：0.17％-0.22％，Si：0.10％-0.50％，Mn：1.20％-1.50％，S：≤0.0100％，P：≤0.020％，Ti：0.025％-0.050％，其余为铁和不可避免的杂质。
冷轧低合金钢带的屈服强度≥355MPa，抗拉强度≥470MPa，延伸率≥27％。
一种屈服强度355Mpa以上冷轧低合金钢的冷轧生产工艺流程为：酸洗—冷轧—罩式退火—平整—检验—入库。
具体地，本发明的上述冷轧低合金钢的制备方法，包括以下步骤：
1)根据冷轧最终产品的厚度规格按照原料参考制度(表1)选择相应的热轧原料规格。
表1
成品厚度，mm 热轧原料厚度，mm
≤1.0 2.5
1.2≥厚度>1.0 3.0
1.4≥厚度>1.2 3.5
1.6≥厚度>1.4 4.0
>1.6 4.5
2)按照酸洗操作规程对热轧原料进行酸洗，酸洗后钢带表面应无氧化铁皮残留。钢带酸洗时控制酸洗液温度为70～90℃(优选85℃)，酸洗液浓度为10～30％(优选18％)，酸洗速度为50～150m/min(优选100m/min)；
3)将酸洗后的钢带在6辊可逆式轧机上进行冷轧，按照7道次进行轧制，冷轧总压下率不得低于60％。
4)将冷轧中间产品进行退火处理。退火处理采用全氢气保护工艺，以防钢带在加热过程中发生脱碳。退火工艺制度如下：1段加热温度范围0～470℃，加热时间2-4小时；2段加热温度范围470～640℃，加热时间6-8小时；保温段温度为640℃，保温时间7-9小时；1段冷却温度范围640～380℃，冷却方式为风冷；2段冷却温度范围380～90℃，冷却方式为水冷；3段冷却温度范围90℃～室温，冷却方式为空冷。
5)为保证板形平直度，将退火产品进行平整。平整模式采用1.5％延伸率模式。
6)检验：该产品下屈服强度≥355MPa，抗拉强度≥470MPa，延伸率需≥27％。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过添加微合金化元素，制定热轧原料厚度选择参考制度，控制冷轧压下率，采用6辊单机架可逆式冷轧机，并采用中温退火，缩短保温时间生产合格产品，能够满足后期拉伸、弯折、以及淬火等深加工需求。产品用途广泛，加工性能高。
具体实施方式
下面以具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
1、热轧原料的化学成分百分比如下：
C：0.19％，Si：0.26％，Mn：1.31％，P：0.017％，S：0.004％，Ti：0.030％，其余为Fe元素和不可避免杂质。
2、冷轧生产过程：
(1)热轧原料厚度3.0mm；
(2)生产工艺流程；
酸洗—冷轧—罩式退火—平整—检验—入库。
(3)制备工艺；
钢带酸洗时控制酸洗液温度为85℃，酸洗液浓度为18％，酸洗速度为100m/min。酸洗后钢带表面无氧化铁皮残留。将酸洗后钢带进行冷轧，总轧程按照7道次轧制，总压下率为60％。将冷轧钢带进行6段式退火热处理，热处理退火工艺见表2。采用延伸率1.5％的平整模式对退火钢带进行平整，同时进行表面轻涂油处理，保护钢带不易锈蚀。
表2退火工艺
工艺段 加热温度 加热时间
加热段1 0～470℃ 2h
加热段2 470℃～640℃ 6h
保温段 640℃ 7h
冷却段1 640～380℃ 风冷
冷却段2 380～90℃ 水冷
冷却段3 90℃～室温 空冷
3、检验：
经性能检验，该产品完全符合各项性能要求，具体数据见表3。
表3
规格，mm 屈服强度，Mpa 抗拉强度，Mpa 延伸率，％
实施例 1.2mm×1200 389 531 27
实施例2
1、热轧原料的化学成分百分比如下：
C：0.18％，Si：0.24％，Mn：1.30％，P：0.019％，S：0.006％，Ti：0.032％，其余为Fe元素和不可避免杂质。
2、冷轧生产过程：
(1)热轧原料厚度3.5mm；
(2)生产工艺流程；
酸洗—冷轧—罩式退火—平整—检验—入库。
(3)制备工艺；
钢带酸洗时控制酸洗液温度为85℃，酸洗液浓度为18％，酸洗速度为100m/min。酸洗后钢带表面无氧化铁皮残留。将酸洗后钢带进行冷轧，总轧程按照7道次轧制，总压下率为63％。将冷轧钢带进行6段式退火热处理，热处理工艺见表4。采用延伸率1.5％的平整模式对退火钢带进行平整，同时进行表面轻涂油处理，保护钢带不易锈蚀。
表4退火工艺
工艺段 加热温度 加热时间
加热段1 0～470℃ 3h
加热段2 470℃～640℃ 7h
保温段 640℃ 8h
冷却段1 640～380℃ 风冷
冷却段2 380～90℃ 水冷
冷却段3 90℃～室温 空冷
3、检验：
经性能检验，该产品完全符合各项性能要求，具体数据见表5。
表5
规格，mm 屈服强度，Mpa 抗拉强度，Mpa 延伸率，％
实施例 1.3mm×1200 406 540 28.5
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种屈服强度355MPa级冷轧低合金钢带的制备方法，其特征在于，所述冷轧低合金钢带的化学成分按重量百分比计包含：
C：0.17％-0.22％，Si：0.10％-0.50％，Mn：1.20％-1.50％，S：≤0.0100％，P：≤0.020％，Ti：0.025％-0.035％，其余为铁和不可避免的杂质；
所述方法包括以下步骤：
选择热轧原料—酸洗—冷轧—罩式退火—平整—检验—入库；
其中，
1)选择热轧原料：
根据冷轧成品厚度按照原料参考制度选择热轧原料厚度；
2)酸洗：
钢带酸洗时控制酸洗液温度为70～90℃，酸洗液浓度为10～30％，酸洗速度为50～150m/min；
3)冷轧：
将酸洗钢带进行轧制，冷轧总压下率不低于60％；
4)罩式退火：
将冷轧钢带进行退火处理，退火处理制度如下：
1段加热温度范围0～470℃，加热时间2-4小时；2段加热温度范围470～640℃，加热时间6-8小时；保温段温度为640℃，保温时间7-9小时；1段冷却温度范围640～380℃，冷却方式为风冷；2段冷却温度范围380～90℃，冷却方式为水冷；3段冷却温度范围90℃～室温，冷却方式为空冷。
2.根据权利要求1所述的屈服强度355MPa级冷轧低合金钢带的制备方法，其特征在于，冷轧低合金钢带的屈服强度≥355MPa，抗拉强度≥470MPa，延伸率≥27％。
3.根据权利要求1所述的屈服强度355MPa级冷轧低合金钢带的制备方法，其特征在于，步骤1)中，成品厚度≤1.0mm，热轧原料厚度2.5mm；成品厚度1.0～1.2mm，热轧原料厚度3.0mm；成品厚度1.2～1.4mm，热轧原料厚度3.5mm；成品厚度1.4～1.6mm，热轧原料厚度4.0mm；成品厚度＞1.6mm，热轧原料厚度4.5mm。
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