CN115198165A - 一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及钢材制备领域,尤其涉及一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法;所述方法包括:得到钢材原料;将钢材原料进行冶炼和连铸,得到铸坯;将铸坯进行热轧、冷轧、卷取和连续退火,得到带钢;将带钢进行平整和卷带成型,得到不含或者含有少量带状组织的高强钢;其中,热轧的终轧温度为900℃~930℃,卷取的温度为550℃~580℃;连续退火包括多段加热和第一保温,多段加热的终点温度为780℃~820℃,第一保温包括在多段加热的终点温度条件下第一保温,第一保温的时间为60s~150s;通过对热轧的终点温度进行提高、对卷取温度进行降低、对退火过程的加热终点温度进行降低,并且延长加热后的保温时间,从而实现对冷轧高强钢的带状组织的含量降低。
Description
技术领域
本申请涉及钢材制备领域,尤其涉及一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法。
背景技术
随着汽车安全要求与轻量化标准的逐年提高,汽车用钢向更高强度级别发展,而为了获得更高强度级别的高强钢,目前是在常规的高强钢中添加更多的C、Mn、Cr等合金元素,进而提高相应的强度;但是,由于这些合金元素易于偏析,容易形成带状组织,并且随着易偏析的合金元素添加量越多,将会导致更明显的带状组织。
针对冷轧高强钢,带状组织的主要原因是由于高锰含量区域和低锰含量区域在轧制过程中交替形成,因此这种不均分布将在轧制过程中导致珠光体带状组织大量产生,而后续冷轧退火过程中最终以硬质相(例如马氏体)的带状组织呈现,而带状组织的存在会影响冷轧高强钢的组织均匀性和力学性能,并在最终的高强钢产品中形成各向异性;并且带状组织即使不改变力学性能,但也会显著提高高强钢产品的裂纹缺陷敏感性,进而恶化成形性,从而降低成形成材率。
因此如何有效的降低高强钢产品中的带状组织,是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法,以解决现有技术中高强钢产品中的带状组织无法有效降低的技术问题。
第一方面,本申请提供了一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法,所述方法包括:
得到钢材原料;
将所述钢材原料进行冶炼和连铸,得到铸坯;
将所述铸坯进行热轧、冷轧、卷取和连续退火,得到带钢;
将所述带钢进行平整和卷带成型,得到不含或者含有少量带状组织的高强钢;
其中,所述热轧的终轧温度为900℃~930℃,所述卷取的温度为550℃~580℃;
所述连续退火包括多段加热和第一保温,所述多段加热的终点温度为780℃~820℃,所述第一保温包括在多段加热的所述终点温度条件下第一保温,所述第一保温的时间为60s~150s。
可选的,以质量分数计,所述铸坯的化学成分包括:
C:0.1%~0.20%,Si:0.3%~1.5%,Mn:2.0%~2.5%,Alt:0.035%~0.055%,Cr:0.01%~0.5%,Mo:0.01%~0.25%,Ti:0.01%~0.04%,Nb:0.01%~0.04%,P≤0.01%,S≤0.01%,N≤0.004%,余量为Fe和微量元素。
可选的,所述多段加热包括第一段加热和第二段加热;
所述第一段加热包括:以第一预设温度为目标进行第一段加热;
所述第二段加热包括:在第一预设温度的条件下以第二预设温度为目标进行第二段加热。
可选的,所述第一预设温度为200℃~240℃,所述第二预设温度为780℃~820℃,所述第一段加热的加热速度为8℃/s~12℃/s,所述第二段加热的加热速度为1℃/s~3℃/s。
可选的,所述连续退火还包括冷却和第二保温;所述冷却包括以所述第一保温的温度进行多级冷却。
可选的,所述多级冷却依次包括第一级冷却、第二级冷却、第二保温和第三级冷却;
所述第一级冷却的终点温度为750℃~780℃,所述第一级冷却的速度为2℃/s~6℃/s;
所述第二级冷却的终点温度为250℃~350℃,所述第二级冷却的冷却方式为吹气快冷;
所述第二保温包括在所述第二级冷却的终点温度下进行保温,所述第二保温的时间为300s~400s;
所述第三级冷却的终点温度为150℃~170℃,所述第三级冷却的速度为2℃/s~4℃/s。
可选的,所述冶炼包括:转炉精炼和出钢造渣;
所述转炉精炼的终点温度为1650℃~1670℃;
所述出钢造渣包括:在出钢前期加入造渣剂,以待出钢下渣量达到第一预设量时加入所有渣料为原则进行出钢造渣;其中,所述造渣剂的加入时刻为出钢开始4min以后,所述第一预设量≤80mm;
所述造渣剂包括:渣料白灰:200~800份,预熔渣0~1000份和萤石0~400份。
可选的,所述冶炼还包括脱氧和调钢;
所述脱氧包括:以预设加入量加入脱氧剂进行脱氧,以冶炼的钢水总重为参照,所述预设加入量为2kg/t~6kg/t;
所述调钢包括分别以Mn-Fe合金、Al-Fe合金和Si-Fe合金调节出钢钢水中的Mn含量、Al含量和Si含量。
可选的,所述热轧之前还包括轧前加热,所述轧前加热的终点温度为1220℃~1280℃。
可选的,所述冷轧的压下率为50%~60%;
所述连铸的终点温度为1640℃~1660℃。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本申请实施例提供的一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法,通过采用控制热轧的终轧温度高于现有技术中的终轧温度,再通过相对现有技术较低的卷取温度,最后保证退火过程的加热终点温度低于现有技术的中的加热温度,再利用多段加热的方式,以及较长时间的保温时间,从而能通过多段加热的温度控制和长时间的保温,不仅能增加带状组织的距离,还能通过多段加热的方式,实现不同加热段的微观组织的快速转化,从而将每段加热过程中的微观组织细化,并且还能打散硬质相的连接,保证最后产品的微观组织分布均匀,从而避免带状组织的生成或者粗大化,从而实现对980MPa级冷轧高强钢的带状组织的含量降低的目的。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请一个实施例中,如图1所示,提供一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法,所述方法包括:
S1.得到钢材原料;
S2.将所述钢材原料进行冶炼和连铸,得到铸坯;
S3.将所述铸坯进行热轧、冷轧、卷取和连续退火,得到带钢;
S4.将所述带钢进行平整和卷带成型,得到不含或者含有少量带状组织的高强钢;
其中,所述热轧的终轧温度为900℃~930℃,所述卷取的温度为550℃~580℃;
所述连续退火包括多段加热和第一保温,所述多段加热的终点温度为780℃~820℃,所述第一保温包括在多段加热的所述终点温度条件下第一保温,所述第一保温的时间为60s~150s。
本申请中,热轧的终轧温度为900℃~930℃的积极效果是在该温度范围内,能保证铸坯中的组织转变到预期目标,从而保证后续工艺过程中所得组织分布均匀,防止带状组织产生;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的温度将导致能耗浪费,同时无法使组织转变,进而无法使组织分布均匀,将产生部分带状组织,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的温度将无法使组织转变,导致组织中分布不均,从而增加带状组织出现的风险。
卷取的温度为550℃~580℃的积极效果是在该温度范围内,能保证热轧后的钢板中组织转变到预期目标,从而保证后续工艺过程中所得组织分布均匀,防止带状组织产生;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的温度将导致能耗浪费,同时无法使组织转变,进而无法使组织分布均匀,将热轧后钢板上将产生部分带状组织,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的温度将无法使组织转变,导致组织中分布不均,从而增加带状组织出现的风险。
多段加热的终点温度为780℃~820℃的积极效果是在该温度范围内,能保证进行退火前的带钢中已经冷变形的铁素体发生回复、再结晶以及部分奥氏体化,进而使析出物更多的溶解出,进而能得到较均匀的组织;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的温度将导致已经回复的铁素体无法再结晶析出,导致组织分布不均匀,将增加带状组织出现的风险,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的温度将导致回复后的铁素体快速析出,无法使铁素体析出完全,从而将导致带状组织出现的风险增加。
第一保温的时间为60s~150s的积极效果是在该时间范围内,能保证组织中部分奥氏体化,从而保证更多的析出物溶解,进而能获得较均匀的组织;当时间的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过长的时间将导致整体工艺的耗时增加,同时使过多的析出物溶解,不利于保证钢材产品的特性,当时间的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过短的时间将导致奥氏体华不完全,无法使更多的析出物溶解,从而无法获得较为均匀的组织。
在一些可选的实施方式中,以质量分数计,所述铸坯的化学成分包括:
C:0.1%~0.20%,Si:0.3%~1.5%,Mn:2.0%~2.5%,Alt:0.035%~0.055%,Cr:0.01%~0.5%,Mo:0.01%~0.25%,Ti:0.01%~0.04%,Nb:0.01%~0.04%,P≤0.01%,S≤0.01%,N≤0.004%,余量为Fe和微量元素。
本申请中,C的质量分数为0.1%~0.20%的积极效果是获得所需的强度;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,将恶化焊接性,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,不能保证硬质相含量,很难达到所需强度。
Si的质量分数为0.3%~1.5%的积极效果是抑制渗碳体析出;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,恶化翻边性,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,很难抑制渗碳体析出,导致产生少量的残余奥氏体,影响钢的延性。
Mn的质量分数为2.0%~2.5%的积极效果是提高淬透性,获得所需强度;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,将恶化加工性和焊接性,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,很难保证钢的硬质相,很难达到高强度。
Alt的质量分数为0.035%~0.055%的积极效果是Al作为脱氧剂,同时与钢中的N结合形成AlN并细化晶粒;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,造成连铸过程中水口堵塞,影响生产效率,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,将起不到细化作用。
Cr的质量分数为0.01%~0.5%的积极效果是提高钢板的淬透性,考虑过高的Mn添加会形成C/Mn偏析的过多形成,故可以添加适当的Cr元素;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,将恶化延性,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,不能抑制过量Mn导致的C/Mn偏析。
Mo的质量分数为0.01%~0.25%的积极效果是提高钢板的淬透性,也抑制C/Mn偏析;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,恶化延性,同时成本较高,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,不能抑制过量Mn导致的C/Mn偏析。
Ti的质量分数为0.01%~0.04%的积极效果是细化组织,并同通过析出物强化软相组织;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,恶化延性,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,起不到晶粒细化作用。
Nb的质量分数为0.01%~0.04%的积极效果是细化组织,并同通过析出物强化软相组织;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,恶化延性,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,起不到晶粒细化作用。
P≤0.01%的积极效果由于磷容易使钢的可塑性及韧性明显下降,因此含量要求尽可能低,需要控制P的重量百分含量控制在0.01%以下。
S≤0.01%的积极效果是由于在钢中S是有害杂质元素,使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹,因此控制S的重量百分含量在0.01%以下。。
N≤0.004%氮与碳一样,也是固溶元素。随着钢中N含量的增加,将导致其冲压加工性能变坏,同时,固溶N是造成镀锌板成品时效的主要原因,特别是对于平整后的应变时效作用,氮的影响尤其大,因此要求N尽量低。
在一些可选的实施方式中,所述多段加热包括第一段加热和第二段加热;
所述第一段加热包括:以第一预设温度为目标进行第一段加热;
所述第二段加热包括:在第一预设温度的条件下以第二预设温度为目标进行第二段加热。
在一些进一步的实施方式中,所述第一预设温度为200℃~240℃,所述第二预设温度为780℃~820℃,所述第一段加热的加热速度为8℃/s~12℃/s,所述第二段加热的加热速度为1℃/s~3℃/s。
本申请中,第一预设温度为200℃~240℃的积极效果是在该温度的范围内,能保证钢板中已经冷变形的铁素体发生回复,进而方便后续对相位组织的转化,从而能够得到分布均匀的组织,防止带状组织形成。
第二预设温度为780℃~820℃的积极效果是在该温度的范围内,能保证回复后的铁素体组织进行再结晶,进而方便后续对相位组织的转化,从而能够得到分布均匀的组织,防止带状组织形成;当温度的取值大于该范围的端点最大值,组织中一部分形变拉长的组织不能在相变中得到改变,后续再结晶晶粒只能在拉长的形变晶粒中生长而不能向周围的奥氏体生长,保留带状组织特征,当温度的取值小于该范围的端点最小值,获得少量硬质相,不能获得所需的强度。
第一段加热的加热速度为8℃/s~12℃/s的积极效果是在该加热速度的范围内,能保证冷变形的铁素体能充分的回复,从而保证后续工艺过程中组织均匀分布;当加热速度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过快的加热速度将导致冷变形的铁素体无法有效的完全回复,从而导致后续工艺过程中将形成带状组织,当加热速度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过慢的加热速递将导致冷变形的铁素体无法进行回复,影响后续工艺中对析出物的溶解,导致组织不均匀,进而增加带状组织形成的风险。
第二段加热的加热速度为1℃/s~3℃/s的积极效果是在该加热速度的范围内,能保证回复后的铁素体组织进行再结晶,从而和保证后续工艺工程中组织的均匀分布;当加热速度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过快的加热速度将导致回复后的铁素体组织无法有效的再结晶,从而导致后续工艺过程中将形成带状组织,当加热速度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过慢的加热速度将导致回复后的铁素体组织无法进行再结晶,影响后续工艺中对析出物的溶解,导致组织不均匀,进而增加带状组织形成的风险。
在一些可选的实施方式中,所述连续退火还包括冷却和第二保温;所述冷却包括以所述第一保温的温度进行多级冷却。
在一些进一步的实施方式中,所述多级冷却依次包括第一级冷却、第二级冷却、第二保温和第三级冷却;
所述第一级冷却的终点温度为750℃~780℃,所述第一级冷却的速度为2℃/s~6℃/s;
所述第二级冷却的终点温度为250℃~350℃,所述第二级冷却的冷却方式为吹气快冷;
所述第二保温包括在所述第二级冷却的终点温度下进行保温,所述第二保温的时间为300s~400s;
所述第三级冷却的终点温度为150℃~170℃,所述第三级冷却的速度为2℃/s~4℃/s。
本申请中,第一级冷却的终点温度为750℃~780℃的积极效果是在该温度范围内,能保证微观组织中奥氏体部分转移为铁素体,同时C、Mn等元素向奥氏体中聚集,方便后续的析出过程,进而得到分布均匀的带状组织;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的温度将导致奥氏体无法有效的转移成为铁素体,同时无法保证C、Mn等元素向奥氏体中聚集,影响微观组织的分布均匀,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的温度将导致奥氏体无法进行铁素体的转移,进而无法得到分布均匀的微观组织。
第一级冷却的速度为2℃/s~6℃/s的积极效果是在该速度范围内,能保证微观组织中奥氏体部分转移为铁素体,同时C、Mn等元素向奥氏体中聚集,方便后续的析出过程,进而得到分布均匀的带状组织;当速度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过快的冷却速度将导致奥氏体无法有效的转移成为铁素体,同时无法保证C、Mn等元素向奥氏体中聚集,影响微观组织的分布均匀,当速度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过慢的冷却速度将导致奥氏体无法进行铁素体的转移,进而无法得到分布均匀的微观组织。
第二级冷却的终点温度为250℃~350℃的积极效果是在该温度范围内,能保证得到一定比例的弥散分布硬质马氏体贝氏体及细化析出物,使得钢板获得细化均匀的微观组织,从而降低带状组织形成的风险;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的温度将导致弥散分布硬质马氏体贝氏体及细化析出物无法获得,从而影响微观组织的分布,进而导致带状组织的出现,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的温度将导致弥散分布硬质马氏体贝氏体及细化析出物无法顺利析出,从而影响微观组织的分布。
第二保温的时间为300s~400s的积极效果是在该温度范围内能保证一定比例的弥散分布硬质马氏体贝氏体及细化析出物顺利的成型,从而得到更加细化均匀的微观组织,进而降低带状组织形成的风险;当时间的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过长的保温时间将导致工艺耗时增加,当时间的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过短的时间将导致弥散分布硬质马氏体贝氏体及细化析出物无法顺利的成型,从而增加带状组织形成的风险。
在一些可选的实施方式中,所述冶炼包括:转炉精炼和出钢造渣;
所述转炉精炼的终点温度为1650℃~1670℃;
所述出钢造渣包括:在出钢前期加入造渣剂,以待出钢下渣量达到第一预设量时加入所有渣料为原则进行出钢造渣;其中,所述造渣剂的加入时刻为出钢开始4min以后,所述第一预设量≤80mm;
所述造渣剂包括:渣料白灰:200~800份,预熔渣0~1000份和萤石0~400份。
本申请中,转炉精炼的终点温度为1650℃~1670℃的积极效果是在该温度的范围内能保证精炼后的钢水中夹杂物含量极低,同时完成整体的脱气、脱氧和脱硫过程,保证钢水的纯净程度,为后续的微观组织成型做铺垫;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的温度将导致钢水中的夹杂物的脱除效果降低,同时无法促使脱气、脱氧或脱硫过程进行完全,影响钢水的纯净程度,从而无法为后续的维管组织成型做铺垫,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的温度虽然能保证夹杂物的脱除,但是过低的温度将导致钢水出炉温度过低,影响后的连铸过程,进而影响钢板中的微观组织的成型。
渣料白灰的重量份数为200~800份的积极效果在该重量份数的取值范围内,能保证对钢渣中杂质的造渣去除更充分,进而保证钢水的纯净度,进而保证钢板中微观组织成型的均匀;当重量份数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的渣料白灰加入虽然能保证杂质去除充分,但是过多的渣料白灰将在钢水中引入大量的杂质,影响钢水的纯净度,当重量份数的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的渣料白灰将导致杂质的造渣去除不充分,进而无法保证钢水的纯净度。
预熔渣0~1000份的积极效果在该重量份数的取值范围内,能协同渣料白灰对钢渣中杂质的造渣去除更充分,进而保证钢水的纯净度,进而保证钢板中微观组织成型的均匀;当重量份数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的预熔渣加入将引入大量的杂质,影响钢水的纯净度,当重量份数的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的预熔渣将导致杂质的造渣去除不充分,进而无法保证钢水的纯净度。
萤石0~400份的积极效果在该重量份数的取值范围内,能协同渣料白灰对钢渣中杂质的造渣去除更充分,进而保证钢水的纯净度,进而保证钢板中微观组织成型的均匀;当重量份数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的萤石加入将引入大量的杂质,影响钢水的纯净度,当重量份数的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的萤石将导致杂质的造渣去除不充分,进而无法保证钢水的纯净度。
造渣剂的加入时刻为出钢开始4min以后的积极效果是此时钢水中已稳定,可逐步加入造渣剂进行杂质的去除,保证杂质去除的充分。
第一预设量≤80mm的积极效果是的积极效果是在该预设量的范围内,能保证造渣剂能初步的将杂质去除,进而保证后续加入所有造渣剂进行去除的效果更明显,进而保证杂质的去除效果。
在一些可选的实施方式中,所述冶炼还包括脱氧和调钢;
所述脱氧包括:以预设加入量加入脱氧剂进行脱氧,以冶炼的钢水总重为参照,所述预设加入量为2kg/t~6kg/t,其中,脱氧剂可以是Al-Fe合金;
所述调钢包括分别以Mn-Fe合金、Al-Fe合金和Si-Fe合金调节出钢钢水中的Mn含量、Al含量和Si含量。
本申请中,预设加入量为2kg/t~6kg/t的积极效果是在该加入量的范围内能保证钢水的脱氧完全,从而避免钢水中含有大量氧所导致钢板的微观组织分布不均匀;当加入量的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的加入量将引入过多的杂质金属,致使钢板的性能和微观组织产生变化,将增大带状组织出现的风险,当加入量的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的加入量将导致钢水中氧脱除不完全,影响钢板微观组织的性能。
在一些可选的实施方式中,所述热轧之前还包括轧前加热,所述轧前加热的终点温度为1220℃~1280℃。
本申请中,轧前加热的终点温度为1220℃~1280℃的积极效果是在该温度的范围内,能保证轧制过程中微观组织的向奥氏体组织转换,同时保证钢板的晶界和晶格分布更合理,进而保证钢板微观组织的分布均匀,方便后续热轧和冷轧过程的进行,并且一定程度上促进钢板的相位变化,保证钢板的性能;当温度取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的温度将导致钢板的晶界和晶格分布紊乱,同时奥氏体组织转变过快,将导致微观组织分布不均匀,影响轧制过程中的组织转变,进而增加钢板出现带状组织的风险。
在一些可选的实施方式中,所述冷轧的压下率为50%~60%;
所述连铸的终点温度为1640℃~1660℃。
本申请中,冷轧的压下率为50%~60%的积极效果是在该压下率的范围内,能保证轧制后的钢材中的微观组织分布均匀,同时得到性能良好的钢材;当压下率的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过大的压下率将导致钢板的压制过度,影响钢板微观组织的分布,进而导致部分带状组织产生,当压下率的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的压下率将导致钢板的轧制不充分,影响钢板的性能。
实施例1
一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法,包括:
S1.得到钢材原料;
S2.将钢材原料进行冶炼和连铸,得到铸坯;
S3.将铸坯进行热轧、冷轧、卷取和连续退火,得到带钢;
S4.将带钢进行平整和卷带成型,得到不含或者含有少量带状组织的高强钢;
其中,热轧的终轧温度为900℃,卷取的温度为550℃;
连续退火包括多段加热和第一保温,多段加热的终点温度为780℃,第一保温包括在多段加热的终点温度条件下第一保温,第一保温的时间为120s。
以质量分数计,铸坯的化学成分包括:
C:0.1%~0.20%,Si:0.3%~1.5%,Mn:2.0%~2.5%,Alt:0.035%~0.055%,Cr:0.01%~0.5%,Mo:0.01%~0.25%,Ti:0.01%~0.04%,Nb:0.01%~0.04%,P≤0.01%,S≤0.01%,N≤0.004%,余量为Fe和微量元素。
多段加热包括第一段加热和第二段加热;
第一段加热包括:以第一预设温度为目标进行第一段加热;
第二段加热包括:在第一预设温度的条件下以第二预设温度为目标进行第二段加热。
第一预设温度为220℃,第二预设温度为780℃,第一段加热的加热速度为9℃/s,第二段加热的加热速度为2℃/s。
连续退火还包括冷却和第二保温;冷却包括以第一保温的温度进行多级冷却。
多级冷却依次包括第一级冷却、第二级冷却、第二保温和第三级冷却;
第一级冷却的终点温度为760℃,第一级冷却的速度为4℃/s;
第二级冷却的终点温度为280℃,第二级冷却的冷却方式为吹气快冷;
第二保温包括在第二级冷却的终点温度下进行保温,第二保温的时间为350s;
第三级冷却的终点温度为160℃,第三级冷却的速度为3℃/s。
冶炼包括:转炉精炼和出钢造渣;
转炉精炼的终点温度为1660℃;
出钢造渣包括:在出钢前期加入造渣剂,以待出钢下渣量达到第一预设量时加入所有渣料为原则进行出钢造渣;其中,造渣剂的加入时刻为出钢开始4min以后,第一预设量≤80mm;
造渣剂包括:渣料白灰:800kg,预熔渣500kg和萤石200kg。
冶炼还包括脱氧和调钢;
脱氧包括:以预设加入量加入脱氧剂进行脱氧,以冶炼的钢水总重为参照,预设加入量为4kg/t;
调钢包括分别以Mn-Fe合金、Al-Fe合金和Si-Fe合金调节出钢钢水中的Mn含量、Al含量和Si含量。
热轧之前还包括轧前加热,轧前加热的终点温度为1250℃。
冷轧的压下率为56%;
连铸的终点温度为1650℃。
各实施例和对比例的参数如表1所示,
表1
相关实验:
将实施例1-4和对比例1-2所得的钢板进行检测,结果如表2所示。
实验的测试方法:
热轧板和退火板的各相性指数(AI):按照ASTM E1268-99标准进行测试。
带状之间的距离(λ):按照ASTM E1268-99标准进行测试。
表2
表2的具体分析:
各项性指数(AI)是指得到的各时期钢产品中微观组织中相位的变换程度,当各项性指数(AI)的取值越小,说明此时的钢产品的微观组织相位变换均匀,间接的说明微观组织分布均匀。
带状之间的距离(λ)是指得到的各时期钢产品中带状组织之间的分布程度,当带状之间的距离(λ)越大,说明此时钢产品中带状组织分布均匀,且数量稀少。
从实施例1-4的数据中可知:
通过本申请的方法,主要将提高热轧的终轧温度、降低卷取温度、降低退火过程的多段加热的终点温度和延长加热后的第一保温时间,从而能有效的增加带状组织的距离,并且打散硬质相的连接,进而得到不含或含有少量带状组织的硬质相弥散均匀分布的组织,因此可有效的降低980MPa级冷轧高强钢带状组织,解决先进高强钢性能各项性问题,提高成形成材率。
从对比例1-2的数据中可知:
若采用本申请所限定的参数范围之外的工艺条件进行制备,所得的钢产品的各项性指数(AI)和带状之间的距离(λ)将都会受到影响,同时也将缠上大量的带状组织,影响钢产品的性能。
本申请实施例中的一个或多个技术方案,至少还具有如下技术效果或优点:
(1)本申请实施例所提供的方法,通过对热轧的终点温度进行提高、对卷取温度进行降低、对退火过程的加热终点温度进行降低,并且延长加热后的保温时间,能有效的增加带状组织的距离,并且打散硬质相的连接,从而实现对980MPa级冷轧高强钢的带状组织的含量降低的目的。
(2)本申请实施例所提供的方法,所得的退火后的钢产品的微观组织中,各项性指数(AI)在1.68以下,带状之间的距离(λ)在5.8以上,说明本申请的方法能有效的控制钢产品的微观组织分布。
(3)本申请实施例所提供的方法,不仅能够降低980MPa级冷轧高强钢带状组织,解决先进高强钢性能各项性问题,还能进一步提高成形成材率。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种降低980MPa级冷轧高强钢的带状组织的方法,其特征在于,所述方法包括:
得到钢材原料;
将所述钢材原料进行冶炼和连铸,得到铸坯;
将所述铸坯进行热轧、冷轧、卷取和连续退火,得到带钢;
将所述带钢进行平整和卷带成型,得到不含或者含有少量带状组织的高强钢;
其中,所述热轧的终轧温度为900℃~930℃,所述卷取的温度为550℃~580℃;
所述连续退火包括多段加热和第一保温,所述多段加热的终点温度为780℃~820℃,所述第一保温包括在多段加热的所述终点温度条件下第一保温,所述第一保温的时间为60s~150s。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以质量分数计,所述铸坯的化学成分包括:
C:0.1%~0.20%,Si:0.3%~1.5%,Mn:2.0%~2.5%,Alt:0.035%~0.055%,Cr:0.01%~0.5%,Mo:0.01%~0.25%,Ti:0.01%~0.04%,Nb:0.01%~0.04%,P≤0.01%,S≤0.01%,N≤0.004%,余量为Fe和微量元素。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多段加热包括第一段加热和第二段加热;
所述第一段加热包括:以第一预设温度为目标进行第一段加热;
所述第二段加热包括:在第一预设温度的条件下以第二预设温度为目标进行第二段加热。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一预设温度为200℃~240℃,所述第二预设温度为780℃~820℃,所述第一段加热的加热速度为8℃/s~12℃/s,所述第二段加热的加热速度为1℃/s~3℃/s。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述连续退火还包括冷却和第二保温;所述冷却包括以所述第一保温的温度进行多级冷却。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多级冷却依次包括第一级冷却、第二级冷却、第二保温和第三级冷却;
所述第一级冷却的终点温度为750℃~780℃,所述第一级冷却的速度为2℃/s~6℃/s;
所述第二级冷却的终点温度为250℃~350℃,所述第二级冷却的冷却方式为吹气快冷;
所述第二保温包括在所述第二级冷却的终点温度下进行保温,所述第二保温的时间为300s~400s;
所述第三级冷却的终点温度为150℃~170℃,所述第三级冷却的速度为2℃/s~4℃/s。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冶炼包括:转炉精炼和出钢造渣;
所述转炉精炼的终点温度为1650℃~1670℃;
所述出钢造渣包括:在出钢前期加入造渣剂,以待出钢下渣量达到第一预设量时加入所有渣料为原则进行出钢造渣;其中,所述造渣剂的加入时刻为出钢开始4min以后,所述第一预设量≤80mm;
所述造渣剂包括:渣料白灰:200~800份,预熔渣0~1000份和萤石0~400份。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冶炼还包括脱氧和调钢;
所述脱氧包括:以预设加入量加入脱氧剂进行脱氧,以冶炼的钢水总重为参照,所述预设加入量为2kg/t~6kg/t;
所述调钢包括分别以Mn-Fe合金、Al-Fe合金和Si-Fe合金调节出钢钢水中的Mn含量、Al含量和Si含量。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热轧之前还包括轧前加热,所述轧前加热的终点温度为1220℃~1280℃。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冷轧的压下率为50%~60%;
所述连铸的终点温度为1640℃~1660℃。
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