CN113234996A - 一种高强if的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本说明书实施例公开了一种高强IF的冶炼方法，在冶炼钢铁过程中，控制出钢的钢水中C含量小于0.003％,Mn含量为0.5％‑1％，Si含量为0.6％‑0.7％,P含量为0.08％‑0.12％，Nb+Ti含量为0.05％‑0.07％，B元素为5ppm‑10ppm，以及Sb元素为0.01％‑0.02％；在所述钢水进入板坯加热炉时，控制温度在1150℃‑1300℃；在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在600℃‑800℃；卷取后的带钢进行热处理，以及将热处理后带钢进行酸洗，酸洗速度为80m/min‑120m/min；酸洗后的带钢通过连退炉进行退火处理，退火处理的温度为700℃‑850℃；在通过所述连退炉在连退过程中预热段露点温度控制在‑15℃至5℃，均热段露点控制在‑45℃至‑15℃。

Description

一种高强IF的冶炼方法
技术领域
本说明书实施例涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种高强IF的冶炼方法。
背景技术
现有的磷含量较高的钢种通常为高强超深冲IF钢，成分特点是采用超低碳设计，通过添加P、Si、Nb、Ti等元素强化组织，可使带钢的抗拉强度提高到440MPa级或更高级别，并且在提高钢板强度的同时保持良好的深冲或超深冲性能，可以用于汽车外板成型件或较复杂的内板成形件。
为了适应汽车轻量化、低能耗、低排放以及安全性能的要求，提高汽车用钢自身的市场竞争力，薄带高强钢的研究开发得到了大力发展。但在连续热浸镀锌线上生产高强系列钢种，其表现出较差的可镀性。这是由于钢板中含有较多的Si、Mn、Cr、P等合金元素，其表面容易形成SiO2、MnO和Mn-Si-P复合氧化物，严重恶化钢板的可镀性。在连续退火镀锌过程中，Mn、Si、Cr等合金与氧亲和力强，会优先于基体铁发生氧化，在基体材料表面形成一层氧化膜，被称为选择性氧化。选择性氧化会严重影响钢板的可镀性，在使用过程中产生粉化甚至剥落。因此，必须采取一定措施减少选择性氧化，提高其抗粉化性能。
发明内容
本说明书实施例提供了一种高强IF的冶炼方法，能够有效降低选择性氧化的概率，提高抗粉化性能。
本说明书实施例第一方面提供了一种高强IF的冶炼方法，包括：
在冶炼钢铁过程中，控制出钢的钢水中C含量小于0.003％,Mn含量为0.5％-1％，Si含量为0.6％-0.7％,P含量为0.08％-0.12％，Nb+Ti含量为0.05％-0.07％，B元素为5ppm-10ppm，以及Sb元素为0.01％-0.02％；
在所述钢水进入板坯加热炉时，控制温度在1150℃-1300℃；
在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在600℃-800℃；
卷取后的带钢进行热处理，以及将热处理后带钢进行酸洗，酸洗速度为80m/min-120m/min；
酸洗后的带钢通过连退炉进行退火处理，退火处理的温度为700℃-850℃；
在通过所述连退炉在连退过程中预热段露点温度控制在-15℃至5℃，均热段露点控制在-45℃至-15℃。
可选的，在所述钢水进入板坯加热炉时，控制温度在1200℃-1250℃，均热段空燃比为1.3-1.5。
可选的，在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在700℃-750℃。
可选的，卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理。
可选的，在卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理过程中，控制热处理温度为700℃-750℃，保温4h-8h。
可选的，卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理过程之后，进行空冷冷却处理。
可选的，将空冷冷却处理后的带钢进行酸洗，酸洗速度为90m/min-100m/min。
可选的，酸洗后的带钢通过连退炉进行退火处理，退火处理的温度为780℃-800℃。
可选的，在通过所述连退炉在连退过程中预热段露点温度控制在-10℃至0℃。
可选的，在通过所述连退炉在连退过程中均热段露点控制在-40℃至-10℃。
本说明书实施例的有益效果如下：
基于上述技术方案，在控制出钢的钢水中添加Sb，由于Sb容易扩散到钢板的表面，且阻碍晶界处合金元素的扩散的作用，如此，将出钢的钢水中添加一定量的Sb能够有效控制带钢的选择性氧化的作用。
由于在600℃至800℃的范围内Mn表面富集的增加率超过B表面富集的增加率，随着退火温度的升高，表面的B/Mn比逐渐降低，而本申请是在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在600℃-800℃，进而能够有效提高选择性氧化的精确度。
附图说明
图1为本说明书实施例中高强IF的冶炼方法的方法示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
如图1所示，本说明书一实施例提供了一种高强IF的冶炼方法，包括：
步骤S101、在冶炼钢铁过程中，控制出钢的钢水中C含量小于0.003％,Mn含量为0.5％-1％，Si含量为0.6％-0.7％,P含量为0.08％-0.12％，Nb+Ti含量为0.05％-0.07％，B元素为5ppm-10ppm，以及Sb元素为0.01％-0.02％；
步骤S102、在所述钢水进入板坯加热炉时，控制温度在1150℃-1300℃；
步骤S103、在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在600℃-800℃；
步骤S104、卷取后的带钢进行热处理，以及将热处理后带钢进行酸洗，酸洗速度为80m/min-120m/min；
步骤S105、酸洗后的带钢通过连退炉进行退火处理，退火处理的温度为700℃-850℃；
步骤S106、在通过所述连退炉在连退过程中预热段露点温度控制在-15℃至5℃，均热段露点控制在-45℃至-15℃。
本说明书实施例中，在步骤S104中，可以将卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理。
具体来讲，卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理过程之后，进行空冷冷却处理。
具体地，将空冷冷却处理后的带钢进行酸洗，酸洗速度为90m/min-100m/min。
本说明书实施例中，不同的元素与氧的亲和力不同,而发生选择性氧化的元素必须与氧有很强亲和力,先进高强度钢板中常用的元素如Si、Mn、Cr、P等,它们的氧化物生成自由能比铁氧化物的生成自由能低,易发生表面偏聚和氧化。元素被氧化时Gibbs自由能从低到高的顺序为Al<Ti<Si<V<Mn<Cr≈Nb<P<Mo<Fe，因而与氧亲和力的顺序则为Fe<Mo<P<Nb≈Cr<Mn<V<Si<Ti<Al，氧化物的稳定顺序也与该顺利相同。
当钢种含有较高的P元素时，P元素参与界面的内/外氧化反应，主要的氧化反应为:
4/5P(S)+O2(g)＝2/5P2O5(S)
Figure BDA0003022432360000041
3/2FeO+P+O2＝1/2Fe3(PO4)2
由于Sb容易扩散到钢板的表面，且阻碍晶界处合金元素的扩散的作用，如此，本说明书实施例中将出钢的钢水中添加一定量的Sb能够有效控制带钢的选择性氧化的作用。
本说明书实施例中，通过大量研究分析发现露点温度升高对Mn、Si元素内氧化有明显的改善作用，但P元素在较高的露点温度下，易于向表面扩散，同时发生内氧化趋势；如此，本发明通过大量的实验出控制预热段露点温度控制在-15℃至5℃，均热段露点控制在-45℃至-15℃时，通过实验将露点温度控制在上述范围内，能够使得带钢中的Mn、Si元素内氧化有明显的改善作用，且由于露点温度低，能够有效降低P元素向带钢表面扩散的概率，从而实现选择性氧化的精确度更高。
本说明书实施例中，由于在还原气氛中退火期间的选择性表面氧化发生，Mn和B都偏析在表面上。通过大量实验研究发现在600℃至800℃的范围内Mn表面富集的增加率超过B表面富集的增加率，随着退火温度的升高，表面的B/Mn比逐渐降低。当钢中B/Mn降低后，如果B-Mn复合氧化物的熔点低于退火温度，认为其处于熔融相，复合氧化物在退火中呈球状，将影响镀锌产品的质量。如此，使得在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在600℃-800℃，以实现选择性氧化的精确度更高。
本说明书实施例中，本发明还通过大量实验来测量温度对选择性氧化的影响。在低温时候，表面被气氛还原了，几乎没有氧化。加热到600℃以后，氧化才开始，开始是Mn被氧化，随着温度升高，Si的氧化成为了主导。到850℃的时候，表面几乎全被SiO2覆盖。但是，再继续升温时，表面氧化情况发生了改变，铁含量回升了，同时SiO2量下降。退火温度对选择性氧化的影响比较显著；通过大量分析可以将退火处理的温度控制为780℃-800℃，对Mn和Si的氧化物进行控制，从而能够实现控制选择性氧化的精确度更高。
本说明书实施例中，由于热处理后在热轧板表面发现粗大晶间氧化产物，冷轧后内部氧化层压碎残留在表层部与钢板表面基本平行。此层内氧化产物影响连退和镀锌过程：1)通过内部氧化，最表层中的Si、Mn等易氧化性元素的活度降低，表面富集被抑制。2)Si、Mn、P元素扩散到表面，表现为层状颗粒带存在，合金元素与氧化物反应，表面富集被抑制。3)镀锌后表层固溶Si、Mn、P浓度下降到1/3左右。
在本说明书一种可选实施方式中，在所述钢水进入板坯加热炉时，控制温度在1200℃-1250℃，均热段空燃比为1.3-1.5。
在本说明书一种可选实施方式中，在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在700℃-750℃。
在本说明书一种可选实施方式中，卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理。
在本说明书一种可选实施方式中，在卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理过程中，控制热处理温度为700℃-750℃，保温4h-8h。
在本说明书一种可选实施方式中，卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理过程之后，进行空冷冷却处理。
在本说明书一种可选实施方式中，将空冷冷却处理后的带钢进行酸洗，酸洗速度为90m/min-100m/min。
在本说明书一种可选实施方式中，酸洗后的带钢通过连退炉进行退火处理，退火处理的温度为780℃-800℃。
在本说明书一种可选实施方式中，在通过所述连退炉在连退过程中预热段露点温度控制在-10℃至0℃。
在本说明书一种可选实施方式中，在通过所述连退炉在连退过程中均热段露点控制在-40℃至-10℃。
以及在通过所述连退炉在连退过程中预热段露点温度控制在-10℃至0℃，以及均热段露点控制在-40℃至-10℃时，能够使得带钢中的Mn、Si元素内氧化有明显的改善作用，且由于露点温度低，能够有效降低P元素向带钢表面扩散的概率，从而实现选择性氧化的精确度更高。
与现有技术相比，采用上述本发明的技术方案后，产生了如下工艺技术效果：其一、在控制出钢的钢水中添加Sb，由于Sb容易扩散到钢板的表面，且阻碍晶界处合金元素的扩散的作用，如此，将出钢的钢水中添加一定量的Sb能够有效控制带钢的选择性氧化的作用。
其二、由于在600℃至800℃的范围内Mn表面富集的增加率超过B表面富集的增加率，随着退火温度的升高，表面的B/Mn比逐渐降低，而本申请是在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在600℃-800℃，进而能够有效提高选择性氧化的精确度。
尽管已描述了本说明书的优选实施例，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说明书范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高强IF的冶炼方法，其特征在于，包括：
在冶炼钢铁过程中，控制出钢的钢水中C含量小于0.003％,Mn含量为0.5％-1％，Si含量为0.6％-0.7％,P含量为0.08％-0.12％，Nb+Ti含量为0.05％-0.07％，B元素为5ppm-10ppm，以及Sb元素为0.01％-0.02％；
在所述钢水进入板坯加热炉时，控制温度在1150℃-1300℃；
在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在600℃-800℃；
卷取后的带钢进行热处理，以及将热处理后带钢进行酸洗，酸洗速度为80m/min-120m/min；
酸洗后的带钢通过连退炉进行退火处理，退火处理的温度为700℃-850℃；
在通过所述连退炉在连退过程中预热段露点温度控制在-15℃至5℃，均热段露点控制在-45℃至-15℃。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述钢水进入板坯加热炉时，控制温度在1200℃-1250℃，均热段空燃比为1.3-1.5。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述钢铁通过所述板坯加热炉后采用高温卷取工艺进行卷取，卷取温度控制在700℃-750℃。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理过程中，控制热处理温度为700℃-750℃，保温4h-8h。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，卷取后的所述带钢调入缓冷坑或罩退热处理炉进行热处理过程之后，进行空冷冷却处理。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将空冷冷却处理后的带钢进行酸洗，酸洗速度为90m/min-100m/min。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，酸洗后的带钢通过连退炉进行退火处理，退火处理的温度为780℃-800℃。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在通过所述连退炉在连退过程中预热段露点温度控制在-10℃至0℃。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在通过所述连退炉在连退过程中均热段露点控制在-40℃至-10℃。
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