CN114101339A - 一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，所述方法包括出钢温度控制、热卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：1）控制出钢温度为1240～1320℃；2）控制中间坯在热卷箱停留时间为0～40s；3）控制进精轧温度为1035～1105℃，出精轧温度为865～895℃；4）采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，然后在层冷辊道上驰豫7～10s后投入传统层流冷却，进行卷取，卷取温度为620～680℃。本发明通过提高钢坯温度，使用中间坯卷箱“驰豫”停留时间，精轧提温及分段冷却等方法，实现了980MPa级以上热轧高强带钢减薄生产。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法。
背景技术
热轧薄规格带钢在市场上的需求日益紧俏，一方面由于其能够替代部分冷轧产品，即“以热代冷”，节约了酸洗、冷轧等工序，适用于表面要求不高的产品，另外，热轧薄规格成本增加不多，一般在100～200元/吨，但较同规格冷轧产品的售价要降低800～1000元/吨，在成本上有不容小觑的优势；另一方面当热轧原料厚度足够薄时，能够减少后续冷轧工序的轧制道次，既能够降低冷轧成本，又能够对冷轧开发极限薄规格起到重大的意义。
目前传统的热轧高强钢生产中，受轧机负荷限制，强度越高的钢种，减薄能力越差，尤其是厚度3.0mm以下薄规格，由于该类钢种增加了Nb、Ti等微合金成分，导致变形抗力增加，在实际生产过程中常常造成轧机震动、跑偏堆钢、轧制甩尾、浪形严重等问题。同时，随着汽车轻量化的推行，市场需求的热轧产品强度的逐渐提高，通过Nb、Ti等微合金化细化晶粒组织以获得较高的强度是各企业的基本策略。强度的提高使带钢集体的变形抗力增加，同时轧制负荷也显著提升，受轧机轧制能力的限制，导致980MPa以上级别、厚度3.0mm以下规格的热轧产品难度增加，与厚规格相比带钢的变形量大、轧制时间长、温降大，导致精轧轧机负荷较大，轧机的稳定性降低，热轧边浪、中心浪和四分之一浪均较为明显，影响后续客户的使用。同时，由于部分钢中加入大量的Si成分以提高抗拉强度和屈服点，导致在生产过程中钢带表面的Si与Fe结合生成Fe2SiO4，俗称铁橄榄石，铁橄榄石相高温熔融造成粗轧除鳞不净导致钢带表面氧化铁皮严重，在大生产中表面质量合格率一般在80%以下。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法。本发明方法实现了980MPa级以上热轧高强带钢减薄生产，热轧高强带钢表面氧化铁皮轧入缺陷≤5%，表面质量合格率≥95%。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，所述方法包括出钢温度控制、热卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：根据热轧带钢成品厚度控制出钢温度为1240～1320℃；
2）热卷箱停留时间控制：根据热轧带钢成品厚度控制中间坯在热卷箱停留时间为0～40s；
3）精轧温度控制：根据热轧带钢成品厚度控制进精轧温度为1035～1105℃，出精轧温度为865～895℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，将带钢温度由865～895℃快速降低至620～680℃，然后在层冷辊道上驰豫7～10s后，再投入传统层流冷却，将带钢温度降低至530～570℃，进行卷取。
本发明所述步骤1）热轧带钢成品厚度h为2.3＜h≤2.5mm时，出钢温度为1280～1320℃；热轧带钢成品厚度h为2.5＜h≤2.75mm时，出钢温度为1260～1300℃；热轧带钢热轧钢带厚度h为2.75＜h≤3.0mm时，出钢温度为1240～1280℃。
本发明所述步骤2）中间坯厚度为30～32mm；热轧带钢成品厚度h为2.3＜h≤2.5mm时，中间坯在热卷箱停留时间为20～40s；热轧带钢成品厚度h为2.5＜h≤2.75mm时，中间坯在热卷箱停留时间为0～20s；热轧带钢成品厚度h为2.75＜h≤3.0mm时，中间坯在热卷箱不做停留。
本发明所述步骤3）精轧采用7机架减薄，对进精轧、出精轧温度进行严格控制；热轧带钢成品厚度h为2.3＜h≤2.5mm时，进精轧温度为1075～1105℃；热轧带钢成品厚度h为2.5＜h≤2.75mm时，进精轧温度为1055～1085℃；热轧带钢热轧钢带厚度h为2.75＜h≤3.0mm时，进精轧温度为1035～1065℃。
本发明所述步骤4）超快冷为水冷，冷速40-60℃/s；传统层流冷却为水冷，冷速20-40℃/s。
本发明所述方法生产的热轧高强带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.18～0.24%，Mn：1.90～2.40%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：1.40～1.90%，Als：0.030～0.060%，N≤0.0060%，Nb：0.020～0.055%，Ti：0.045～0.060%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述方法生产的热轧高强带钢成品厚度为2.3～3.0mm，宽度1000～1400mm。
本发明所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度990～1139MPa，屈服强度595～712MPa，延伸率18～29%。
本发明所述方法生产的热轧高强带钢成品，表面氧化铁皮轧入缺陷≤5%，表面质量合格率≥95%。
本发明所述方法生产的热轧高强带钢成品的边浪、中间浪和四分之一浪浪高控制在15mm以下。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过提高钢坯温度，使用中间坯卷箱“驰豫”停留时间，精轧提温及分段冷却等方法，实现了980MPa级以上热轧高强带钢减薄生产，得到宽度1000～1400mm、厚度2.3～3.0mm薄规格热轧高强带钢，在保证带钢成品性能的同时，提高了钢板的表面质量，表面氧化铁皮轧入缺陷≤5%，表面质量合格率≥95%以上，带钢成品的边浪、中间浪和四分之一浪浪高控制在15mm以下。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例980MPa级以上热轧高强带钢成品厚度为2.5mm、宽度为1380mm，化学成分组成及其质量百分含量见表1。其减薄的生产方法包括出钢温度控制、卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：控制出钢温度目标为1320℃；
2）热卷箱停留时间控制：控制中间坯在热卷箱停留时间为20s；
3）精轧温度控制：控制进精轧温度为1075℃，出精轧温度为890℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，冷速60℃/s，将带钢温度由890℃快速降低至650℃，然后在层冷辊道上驰豫7s后，再投入传统层流冷却，冷速30℃/s，将带钢温度降低至540℃，进行卷取。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度1048MPa，屈服强度702MPa，延伸率21%。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品的边浪、中间浪和四分之一浪浪高为12mm，表面氧化铁皮轧入缺陷4.2%，表面质量合格率为96%。
实施例2
本实施例980MPa级以上热轧高强带钢成品厚度为3.0mm、宽度为1250mm，化学成分组成及其质量百分含量见表1。其减薄的生产方法包括出钢温度控制、卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：控制出钢温度为1260℃；
2）热卷箱停留时间控制：控制中间坯在热卷箱停留时间为0s；
3）精轧温度控制：控制进精轧温度为1045℃，出精轧温度为870℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，冷速45℃/s，将带钢温度由870℃快速降低至640℃，然后在层冷辊道上驰豫10s后，再投入传统层流冷却，冷速35℃/s，将带钢温度降低至530℃，进行卷取。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度1025MPa，屈服强度611MPa，延伸率26%。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品的边浪、中间浪和四分之一浪浪高为13mm，表面氧化铁皮轧入缺陷3.4%，表面质量合格率为97%。
实施例3
本实施例980MPa级以上热轧高强带钢成品厚度为2.4mm、宽度为1300mm，化学成分组成及其质量百分含量见表1。其减薄的生产方法包括出钢温度控制、卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：控制出钢温度为1280℃；
2）热卷箱停留时间控制：控制中间坯在热卷箱停留时间为30s；
3）精轧温度控制：控制进精轧温度为1080℃，出精轧温度为890℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，冷速50℃/s，将带钢温度由890℃快速降低至670℃，然后在层冷辊道上驰豫9s后，再投入传统层流冷却，冷速20℃/s，将带钢温度降低至550℃，进行卷取。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度990MPa，屈服强度595MPa，延伸率29%。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品的边浪、中间浪和四分之一浪浪高为14mm，表面氧化铁皮轧入缺陷3.5%，表面质量合格率为97%。
实施例4
本实施例980MPa级以上热轧高强带钢成品厚度为2.75mm、宽度为1250mm，化学成分组成及其质量百分含量见表1。其减薄的生产方法包括出钢温度控制、卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：控制出钢温度为1300℃；
2）热卷箱停留时间控制：控制中间坯在热卷箱停留时间为20s；
3）精轧温度控制：控制进精轧温度为1055℃，出精轧温度为870℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，冷速55℃/s，将带钢温度由870℃快速降低至630℃，然后在层冷辊道上驰豫9s后，再投入传统层流冷却，冷速25℃/s，将带钢温度降低至570℃，进行卷取。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度1109MPa，屈服强度698MPa，延伸率23%。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品热轧的边浪、中间浪和四分之一浪浪高为12mm，表面氧化铁皮轧入缺陷4%，表面质量合格率为96%。
实施例5
本实施例980MPa级以上热轧高强带钢成品厚度为2.85mm、宽度为1380mm，化学成分组成及其质量百分含量见表1。其减薄的生产方法包括出钢温度控制、卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：控制出钢温度为1280℃；
2）热卷箱停留时间控制：控制中间坯在热卷箱停留时间为0s；
3）精轧温度控制：控制进精轧温度为1065℃，出精轧温度为870℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，冷速40℃/s，将带钢温度由870℃快速降低至650℃，然后在层冷辊道上驰豫7s后，再投入传统层流冷却，冷速22℃/s，将带钢温度降低至565℃，进行卷取。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度1095MPa，屈服强度648MPa，延伸率22%。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品热轧的边浪、中间浪和四分之一浪浪高为11mm，表面氧化铁皮轧入缺陷2%，表面质量合格率为98%。
实施例6
本实施例980MPa级以上热轧高强带钢成品厚度为2.3mm、宽度为1400mm，化学成分组成及其质量百分含量见表1。其减薄的生产方法包括出钢温度控制、卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：控制出钢温度为1300℃；
2）热卷箱停留时间控制：控制中间坯在热卷箱停留时间为40s；
3）精轧温度控制：控制进精轧温度为1105℃，出精轧温度为895℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，冷速44℃/s，将带钢温度由895℃快速降低至680℃，然后在层冷辊道上驰豫7s后，再投入传统层流冷却，冷速28℃/s，将带钢温度降低至535℃，进行卷取。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度1033MPa，屈服强度625MPa，延伸率23%。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品热轧的边浪、中间浪和四分之一浪浪高为13mm，表面氧化铁皮轧入缺陷2.8%，表面质量合格率为96%。
实施例7
本实施例980MPa级以上热轧高强带钢成品厚度为2.6mm、宽度为1400mm，化学成分组成及其质量百分含量见表1。其减薄的生产方法包括出钢温度控制、卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：控制出钢温度为1260℃；
2）热卷箱停留时间控制：控制中间坯在热卷箱停留时间为10s；
3）精轧温度控制：控制进精轧温度为1085℃，出精轧温度为880℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，冷速57℃/s，将带钢温度由880℃快速降低至640℃，然后在层冷辊道上驰豫8s后，再投入传统层流冷却，冷速40℃/s，将带钢温度降低至540℃，进行卷取。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度1048MPa，屈服强度634MPa，延伸率19%。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品的边浪、中间浪和四分之一浪浪高为12mm，表面氧化铁皮轧入缺陷3.5%，表面质量合格率为97%。
实施例8
本实施例980MPa级以上热轧高强带钢成品厚度为3.0mm、宽度为1000mm，化学成分组成及其质量百分含量见表1。其减薄的生产方法包括出钢温度控制、卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：控制出钢温度为1240℃；
2）热卷箱停留时间控制：控制中间坯在热卷箱停留时间为0s；
3）精轧温度控制：控制进精轧温度为1035℃，出精轧温度为865℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，冷速40℃/s，将带钢温度由865℃快速降低至620℃，然后在层冷辊道上驰豫9s后，再投入传统层流冷却，冷速20℃/s，将带钢温度降低至555℃，进行卷取。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度1139MPa，屈服强度712MPa，延伸率18%。
本实施例所述方法生产的热轧高强带钢成品的边浪、中间浪和四分之一浪浪高为10mm，表面氧化铁皮轧入缺陷3%，表面质量合格率为98%。
本发明通过在传统热轧工艺的基础上，投入热卷箱，使带钢在卷箱上适当停留，进行驰豫软化来改善精轧轧机轧制负荷过大，轧制稳定性差，带钢难以减薄的难题，解决了传统热轧生产薄规格高强带钢的问题。
实施例1-8热轧高强带钢化学成分组成及其质量百分含量（%）
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述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当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述方法包括出钢温度控制、热卷箱停留时间控制、精轧温度控制、层冷模式优化，具体步骤如下：
1）出钢温度控制：根据热轧带钢成品厚度控制出钢温度为1240～1320℃；
2）热卷箱停留时间控制：根据热轧带钢成品厚度控制中间坯在热卷箱停留时间为0～40s；
3）精轧温度控制：根据热轧带钢成品厚度控制进精轧温度为1035～1105℃，出精轧温度为865～895℃；
4）层冷模式控制：热轧带钢出精轧后，采取分段冷却模式，首先投入超快冷设备，将带钢温度由865～895℃快速降低至620～680℃，然后在层冷辊道上驰豫7～10s后，再投入传统层流冷却，将带钢温度降低至530～570℃，进行卷取。
2.根据权利要求1所述的一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述步骤1）热轧带钢成品厚度h为2.3＜h≤2.5mm时，出钢温度为1280～1320℃；热轧带钢成品厚度h为2.5＜h≤2.75mm时，出钢温度为1260～1300℃；热轧带钢热轧钢带厚度h为2.75＜h≤3.0mm时，出钢温度为1240～1280℃。
3.根据权利要求1所述的一种980MPa级以上热轧高强钢减薄的生产方法，其特征在于，所述步骤2）中间坯厚度为30～32mm；热轧带钢成品厚度h为2.3＜h≤2.5mm时，中间坯在热卷箱停留时间为20～40s；热轧带钢成品厚度h为2.5＜h≤2.75mm时，中间坯在热卷箱停留时间为0～20s；热轧带钢成品厚度h为2.75＜h≤3.0mm时，中间坯在热卷箱不做停留。
4.根据权利要求1所述的一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述步骤3）精轧采用7机架减薄，对进精轧、出精轧温度进行严格控制；热轧带钢成品厚度h为2.3＜h≤2.5mm时，进精轧温度为1075～1105℃；热轧带钢成品厚度h为2.5＜h≤2.75mm时，进精轧温度为1055～1085℃；热轧带钢热轧钢带厚度h为2.75＜h≤3.0mm时，进精轧温度为1035～1065℃。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述步骤4）超快冷为水冷，冷速40-60℃/s；传统层流冷却为水冷，冷速20-40℃/s。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述方法生产的热轧高强带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.18～0.24%，Mn：1.90～2.40%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：1.40～1.90%，Als：0.030～0.060%，N≤0.0060%，Nb：0.020～0.055%，Ti：0.045～0.060%，余量为Fe和不可避免的杂质。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述方法生产的热轧高强带钢成品厚度为2.3～3.0mm，宽度1000～1400mm。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述方法生产的热轧高强带钢成品性能：抗拉强度990～1139MPa，屈服强度595～712MPa，延伸率18～29%。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述方法生产的热轧高强带钢成品，表面氧化铁皮轧入缺陷≤5%，表面质量合格率≥95%。
10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种980MPa级以上热轧高强带钢减薄的生产方法，其特征在于，所述方法生产的热轧高强带钢成品的边浪、中间浪和四分之一浪浪高控制在15mm以下。
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