CN115323139A - 一种铁素体带钢的制备方法及铁素体带钢 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种铁素体带钢的制备方法及铁素体带钢，属于钢铁冶金技术领域。一种铁素体带钢的制备方法，包括得到板坯；将板坯加热，得到预热板坯；将预热板坯经粗轧，得到中间坯；将中间坯经第一冷却至预设温降，得到处理坯；将处理坯经精轧、第二冷却、卷取及退火，得到铁素体带钢。该方法通过粗轧后对中间板坯进行第一冷却，从而保证粗轧于奥氏体区进行轧制，而精轧于铁素体区进行轧制，在粗轧和精轧之间能够保持预设温度的温降，在保证产品质量的基础上，不影响生产节奏。该制备方法是一种在半连轧产线实行铁素体轧制的方法，在不影响产品质量和生产节奏的基础上，能够实现高效批量稳定生产。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，特别涉及一种铁素体带钢的制备方法及铁素体带钢。
背景技术
铁素体轧制是目前世界钢铁行业在高性能板带热轧领域中的前沿技术。铁素体轧制又称相变控制轧制或低温形变，与传统的奥氏体轧制工艺相比，利用带钢在铁素体区变形抗力较小的特点，进行低温轧制，铁素体轧制在精轧区进行，随后采用较高的卷取温度以得到粗晶粒的铁素体组织，从而降低热轧带钢的强度，并显著提高塑性和成形性能，并可能通过后续冷轧及回火工艺生产具有极优异成形性能的超深冲冷轧板。
目前，由于生产工艺和常规奥氏体轧制生产工艺差别很大，一方面：影响生产效率，产量普遍＜25卷/小时。另一方面：在影响效率的基础上，开展的系统研究相对较少，对组织性能的调控能力不足。因此，目前在国内外的半连轧产线一直没有批量投入使用。
发明内容
本申请的目的在于提供一种铁素体带钢的制备方法及铁素体带钢，以解决现有技术中铁素体带钢轧制调控能力不足且效率较低的技术问题。
本发明实施例提供了一种铁素体带钢的制备方法，包括如下步骤：
得到板坯；
将所述板坯加热，得到预热板坯；
将所述预热板坯经粗轧，得到中间坯；
将所述中间坯经第一冷却至预设温降，得到处理坯；
将所述处理坯经精轧、第二冷却、卷取及退火，得到所述铁素体带钢。
可选的，所述预设温降为30-60℃。
可选的，所述板坯的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.001-0.005％，Si：0.002-0.008％，Mn：0.12-0.18％，P：≤0.1％，S：≤0.01％，Ti：0.03-0.1％，余量为Fe和不可避免的杂质。
可选的，所述加热的出钢温度为1030-1080℃。
可选的，所述粗轧的出口温度为860-920℃。
可选的，所述精轧的入口温度为840-900℃，所述精轧的终点温度为750-830℃。
可选的，所述第二冷却为层流冷却。
可选的，所述第二冷却为前段集中冷却。
可选的，所述卷取的温度为650-700℃。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种铁素体带钢，采用如上所述的任意一种铁素体带钢的制备方法制备得到。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的铁素体带钢的制备方法，通过粗轧对板坯进行轧制，粗轧后对中间板坯进行第一冷却，从而保证粗轧于奥氏体区进行轧制，而精轧于铁素体区进行轧制，在粗轧和精轧之间能够保持预设温度的温降，在保证产品质量的基础上，不影响生产节奏，然后通过精轧进行除鳞，直至轧制完毕并经卷取和退火得到铁素体带钢。该制备方法是一种在半连轧产线实行铁素体轧制的方法，在不影响产品质量和生产节奏的基础上，能够实现高效批量稳定生产。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的铁素体带钢的金相组织图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种铁素体带钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到板坯；
S2、将所述板坯加热，得到预热板坯；
S3、将所述预热板坯经粗轧，得到中间坯；
S4、将所述中间坯经第一冷却至预设温降，得到处理坯；
S5、将所述处理坯经精轧、第二冷却、卷取及退火，得到所述铁素体带钢。
上述铁素体带钢的制备方法，通过粗轧对板坯进行轧制，粗轧后对中间板坯进行第一冷却，粗轧结束后板坯的温度为860-920℃，中间坯仍处于奥氏体区，第一冷却后快速相变至铁素体区，从而保证粗轧于奥氏体区进行轧制，而精轧于铁素体区进行轧制，在粗轧和精轧之间能够保持预设温度的温降，在保证产品质量的基础上，不影响生产节奏，然后通过精轧进行除鳞，直至轧制完毕并经卷取和退火得到铁素体带钢。该制备方法是一种在半连轧产线实行铁素体轧制的方法，在不影响产品质量和生产节奏的基础上，能够实现高效批量稳定生产。
作为一种可选的实施方式，所述预设温降为30-60℃。
控制预设温降的原因在于：如果温降小于30℃，精轧区可能部分在两相区轧制，影响成品性能。如果温降大于60℃，容易导致板坯表层组织细化，影响最终产品性能均匀性。
作为一种可选的实施方式，所述板坯的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.001-0.005％，Si：0.002-0.008％，Mn：0.12-0.18％，P：≤0.1％，S：≤0.01％，Ti：0.03-0.1％，余量为Fe和不可避免的杂质。
C：碳是保证钢板淬透性的重要合金元素，也是决定碳当量的重要因素，对钢的强度、韧性、塑性及焊接性均有较大影响。碳含量过高，影响钢板焊接性能；碳含量过低，影响钢板整体强度，在保证本发明钢板所需要强度的前提下，碳含量的范围需控制在0.001-0.005％。
Si：硅是脱氧的必要元素，具有一定的固溶强化作用，过高会影响钢的韧性及性能均匀性，因此需控制硅含量0.002-0.008％。
Mn：钢中重要的固溶强化元素，可降低相变温度，细化组织亚结构，在强化钢板的同时改善韧性；同时，可提高淬透性。若锰含量过高，造成偏析对焊接及厚度1/2处冲击指标不利，因此控制锰含量为0.12-0.18％。
P和S：钢中有害元素，对冲击和韧性不利，因此控制P≤0.1％，S≤0.01％。
Ti：钛是强碳及氮化合物形成元素，主要是在冷轧退火过程中，控制铁素体中的固溶碳含量。
作为一种可选的实施方式，所述加热的出钢温度为1030-1080℃。
控制加热的出钢温度的原因在于：如果出钢温度低于1030℃，板坯芯部温度低影响后续生产。若温度高于1080℃，则影响生产节奏，而且加热炉内氧化烧损率高。
作为一种可选的实施方式，所述粗轧的出口温度为860-920℃。
控制粗轧的出口温度的原因在于：如果温度低于860℃，粗轧的最后道次存在两相区轧制，影响最终产品的组织性能。如果温度高于920℃，则中间坯的冷却后，可能精轧前道次存在两相区轧制，影响最终产品的组织性能。
作为一种可选的实施方式，所述精轧的入口温度为840-900℃，所述精轧的终点温度为750-830℃。
控制精轧的入口温度的原因在于：精轧入口温度高于900℃，没有完全进入铁素体区，不能成为铁素体轧制。如果精轧入口温度低于840℃，会影响精轧的轧制稳定性。
控制精轧的出口温度的原因在于：控制精轧出口温度，主要是控制热轧产品的组织。控制热轧组织的纤维化和强度，保证后道工序的顺利生产。
作为一种可选的实施方式，所述第二冷却为层流冷却。
作为一种可选的实施方式，所述第二冷却为前段集中冷却。
选择前段集中冷却，投入靠近精轧的前段(占即冷却段全长的20-50％)，可以控制热轧产品的织构和晶粒形状，有利于最终产品性能，同时也可以控制热轧产品表面氧化铁皮的厚度。
作为一种可选的实施方式，所述卷取的温度为650-700℃。
控制卷取温度的原因在于：如果卷取温度＞700℃，主要是氧化铁皮厚度大，影响后续酸洗效果。如果卷取温度＜650℃，热轧带钢的回复不充分，影响后道工序的生产稳定。
根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种铁素体带钢，采用上述任意一种制备方法制备得到。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请进行详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种铁素体带钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到板坯。
其中：板坯的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.002％，Si：0.003％，Mn：0.11％，P：0.08％，S：0.009％，Ti：0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。
S2、将板坯加热，得到预热板坯。
其中：加热的出钢温度为1060℃。
S3、将预热板坯经粗轧，得到中间坯。
其中：粗轧的出口温度为900℃。
S4、将中间坯经第一冷却至预设温降，得到处理坯。
其中：预设温降为40℃；
S5、将处理坯经精轧、第二冷却、卷取及退火，得到铁素体带钢。
其中：
精轧的入口温度为860℃，精轧的终点温度为800℃；
第二冷却为前段集中冷却；
卷取的温度为700℃。
本实施例还提供了一种铁素体带钢，采用上述方法制备得到。
实施例2
本实施例提供了一种铁素体带钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到板坯。
其中：板坯的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.001％，Si：0.02％，Mn：0.12％，P：0.08％，S：0.009％，Ti：0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。
S2、将板坯加热，得到预热板坯。
其中：加热的出钢温度为1050℃。
S3、将预热板坯经粗轧，得到中间坯。
其中：粗轧的出口温度为910℃。
S4、将中间坯经第一冷却至预设温降，得到处理坯。
其中：预设温降为50℃；
S5、将处理坯经精轧、第二冷却、卷取及退火，得到铁素体带钢。
其中：
精轧的入口温度为860℃，精轧的终点温度为790℃；
第二冷却为前段集中冷却；
卷取的温度为690℃。
本实施例还提供了一种铁素体带钢，采用上述方法制备得到。
对比例1
本对比例提供了一种铁素体带钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到板坯。
其中：板坯的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.002％，Si：0.01％，Mn：0.12％，P：0.01％，S：0.009％，Ti：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
S2、将板坯加热，得到预热板坯。
其中：加热的出钢温度为1050℃。
S3、将预热板坯经粗轧，得到中间坯。
其中：粗轧的出口温度为910℃。
S4、将处理坯经精轧、第二冷却、卷取及退火，得到铁素体带钢。
其中：
在进入精轧工序前，需要在辊道上摆钢控温越50-80S，然后进入精轧工序，精轧的入口温度为860℃，精轧的终点温度为790℃；
第二冷却为前段集中冷却；
卷取的温度为690℃。
本实施例还提供了一种铁素体带钢，采用上述方法制备得到。
实验例
对实施例1-N和对比例1-N提供的铁素体带钢的制备方法的制备效率及铁素体带钢的晶粒均匀度进行统计，具体结果见表1。
表1
表1具体分析：
相较对比例1而言，本申请实施例1和例2提供的铁素体带钢的制备方法在效率方面具备明显的提升，平均制备效率能够达到31.6卷/h，并且制备得到的铁素体带钢的性能优异，r值：
2.8-3.2，△r：0-0.3，而对比例1的r值为2.78，△r为0.26。相同成分的奥氏体轧制的带钢的r值：2.6-2.7，△r:0.4-0.6。铁素体轧制的产品拥有更高的r值更低的△r，更好的成形能力。同时，对于半连续热轧产线，不投入中间坯冷却，轧制效率约为21.2卷/小时，投入中间坯冷却后，轧制效率上升到31.6卷/小时，显著提高了生产效率。
由此可知，本申请提供的铁素体带钢的制备方法，能够在不影响产品质量和生产节奏的基础上，实现高效批量稳定生产。
最后，还需要说明的是，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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，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发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种铁素体带钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
得到板坯；
将所述板坯加热，得到预热板坯；
将所述预热板坯经粗轧，得到中间坯；
将所述中间坯经第一冷却至预设温降，得到处理坯；
将所述处理坯经精轧、第二冷却、卷取及退火，得到所述铁素体带钢。
2.根据权利要求1所述的铁素体带钢的制备方法，其特征在于，所述预设温降为30-60℃。
3.根据权利要求1所述的铁素体带钢的制备方法，其特征在于，所述板坯的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.001-0.005％，Si：0.002-0.008％，Mn：0.12-0.18％，P：≤0.1％，S：≤0.01％，Ti：0.03-0.1％，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的铁素体带钢的制备方法，其特征在于，所述加热的出钢温度为1030-1080℃。
5.根据权利要求1所述的铁素体带钢的制备方法，其特征在于，所述粗轧的出口温度为860-920℃。
6.根据权利要求1所述的铁素体带钢的制备方法，其特征在于，所述精轧的入口温度为840-900℃，所述精轧的终点温度为750-830℃。
7.根据权利要求1所述的铁素体带钢的制备方法，其特征在于，所述第二冷却为层流冷却。
8.根据权利要求7所述的铁素体带钢的制备方法，其特征在于，所述第二冷却为前段集中冷却。
9.根据权利要求7所述的铁素体带钢的制备方法，其特征在于，所述卷取的温度为650-700℃。
10.一种铁素体带钢，其特征在于，采用权利要求1-9中任意一项所述的铁素体带钢的制备方法制备得到。
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