CN115341146B - 一种低内应力汽车罐体用钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低内应力汽车罐体用钢及其生产方法，属于冶金行业热轧高强带钢生产技术领域。技术方案是：化学成分质量百分含量为：C：0.050～0.080%，Si≤0.12%，Mn：0.70～0.90%，P≤0.015%，S≤0.006%，Als：0.015～0.055%，Ti：0.060～0.080%，Mn+10Ti：1.40～1.60%，N≤0.0070%，余量为Fe和不可避免的杂质。能够降低专用罐体车加工厂家轻量化车型用料成本，同时不需要进行热处理，具有工艺流程短交货效率高的优点；本发明还提供了一种低内应力高强汽车罐体用钢的生产方法，产品内应力低、性能均匀稳定，方便用户加工成型、使用寿命长等优点。

Description

一种低内应力汽车罐体用钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种低内应力汽车罐体用钢及其生产方法，属于冶金行业热轧高强带钢生产技术领域。
背景技术
汽车罐体用钢主要用来制造油罐车、粉罐车、混凝土搅拌罐车等专用汽车的罐体，随着汽车轻量化的深入推广，专用车制造厂家逐步采用500MPa及以上微合金化高强钢替代Q355B等普通低合金高强钢进行罐体加工，以实现罐体减薄减重。
目前，国内外钢厂通过微合金化、控制轧制及快速冷却技术生产的微合金化高强钢不仅具有较高强度，而且韧塑性也能保持在较好水平，但是随着产品强度级别的增加，带钢内应力也有明显提升，对材料的后续加工使用产生不利影响。比如，薄规格罐体钢带钢开平后出现浪形，会影响钢板对焊焊接效果和作业效率，以及后续罐体整体焊接后的尺寸精度；对于高强汽车大梁钢而言，因为高内应力的存在纵剪分条后边部两条容易出现侧弯，影响客户的成材率；对于热成型汽车桥壳钢，切割下料后如果出现翘曲，将不能顺利进入加热炉影响正常生产。同时共性的问题是，由于高内应力的存在，材料在后续服役过程中容易在局部发生疲劳开裂、应力腐蚀开裂，大幅降低使用寿命。
对于上述因为材料内应力大影响热轧高强钢应用的问题，目前主要的工艺手段包括钢卷下线缓冷、强矫直、退火等，但也存在设备要求高、工艺流程长、制造成本高的问题，不利于汽车罐体钢大规模批量生产。
公开号为CN111118393A的专利文献公开了“V-Ti复合强化610MPa耐磨罐体钢板及生产方法”，化学成分按重量百分比包括：C：0.06～0.08％，Si：0.15～0.25％，Mn：1.55～1.65％，P≤0.018％，S≤0.010％，V：0.030～0.045％，Ti：0.055～0.070％，Als：0.030～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。该专利提出产品的合金成分中Mn含量高，还添加一定量的V，成分配比、制造成本、技术效果方面与本专利存在明显区别。
公开号CN104213022A的专利文献公开了“抗拉强度650MPa级搅拌罐用钢及其生产方法”，钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.14～0.18％，Si≤0.15％，Mn：1.56～1.80％，P≤0.015％，S≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Cu：0.20～0.33％，Nb：0.036～0.055％，Ti：0.051～0.069％，余量为Fe和不可避免的杂质。该专利提出产品的合金成分中C、Mn含量高，还添加一定量的Nb、Cu，成分配比、制造成本、技术效果方面与本专利存在明显区别。
公开号CN110918652A的专利文献公开了“一种低成本改善高强热轧带钢内应力的生产方法”，包括：1)控制带钢断面形状；2)控制带钢板形；3)带钢保温及温度补偿措施，减小轧件横、纵向温度差；4)层流冷却控制方式，平衡钢板上下面冷却速度；5)终轧温度、卷取温度的控制，避免在两相区轧制，避免得到不均匀的混晶组织，可以减小因组织不均造成的内应力；6)轧后进缓冷罩存放处理，利用钢卷余温对钢卷进行自回火热处理，实现去除应力的目的；7)轧后浪形钢卷的平整。该专利主要通过优化控轧控冷工艺，提高冷却均匀性、相变一致性，以及钢卷余温自回火降低内应力，与本专利通过利用特殊冷却模式、特殊钢卷下线控温工艺、特殊平整矫直工艺来降低带钢内应力的方法存在明显区别。
发明内容
本发明的目的是提供一种低内应力汽车罐体用钢及其生产方法，能够在保证所生产汽车罐体钢在具有良好力学性能的前提下，将钢卷内应力控制在较低水平，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种低内应力汽车罐体用钢，化学成分质量百分含量为：C：0.050～0.080％，Si≤0.12％，Mn：0.70～0.90％，P≤0.015％，S≤0.006％，Als：0.015～0.055％，Ti：0.060～0.080％，Mn+10Ti：1.40～1.60％，N≤0.0070％，余量为Fe和不可避免的杂质。
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括加热、轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷和平整工序，平整工序采用先矫直再平整工艺，矫直采用七辊矫直机，即上部三辊下部四辊结构，沿带钢前进方向从前往后分别编号1#-7#辊，即1#、3#、5#、7#为下部辊，2#、4#、6#为上部辊，2#、4#、6#辊缝分别为Q1、Q2、Q3，其中：
Q1＝(1-k)h，k＝0.24σsE-1(φ/h)2
式中：h为带钢厚度，σs为带钢屈服强度，E为弹性模量，φ为辊间距，辊间距指上部两相邻矫直辊或下部两相邻矫直辊圆心的距离；
Q2＝0.5Q1，Q3＝0.1Q1；
矫直过程Q1、Q2、Q3为负值，表示上下矫直辊在轧制线垂直方向有重叠；
平整机采用轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力分别为P-0.10、P0、P+0.10，其中：
P0＝1.5σswh，
式中：σs为带钢屈服强度，w为带钢宽度，h为带钢厚度，
P-0.10＝1.10P0，P+0.10＝1.20P0。
所述层流冷却工序，其冷却方式采用前段稀疏冷却，即每组水(由多根集管组成，不同层冷冷却装置集管数量可能不同)开水集管数量不超过该组水总集管数量的1/4，并根据钢卷实际的终轧温度和设定的目标卷取温度经二级模型计算确定总开水组数；层流上下集管水量比控制在1：1.10～1：1.30；带钢平均冷却速率20～50℃/s。
卷取温度CT随带钢长度方向位置而变化，带钢各位置卷取温度CT＝(l总+0.05l实际)/l总×CT0，其中：
l总为带钢目标总长度，l实际为从带钢头部到当前位置的长度，CT0为带钢头部卷取目标温度。
入库缓冷工序中的钢卷入库内温度400～500℃，库内温降速率≤15℃/h，出库温度≤250℃。
所述带钢屈服强度σs指带钢长度方向某位置的屈服强度，其数值受该位置实际工艺如终轧温度、卷取温度等影响而变化，具体由性能预测系统计算得出；带钢宽度w指带钢长度方向某位置的实际宽度；带钢厚度h指带钢长度方向某位置的中心线厚度；带钢目标总长度l总根据板坯厚度、板坯长度和带钢目标厚度计算得出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过在低合金高强钢传统C-Si-Mn成分体系基础上，进行单独钛微合金化成分设计，避免了Nb等易偏析元素在板厚中心的偏析，减轻了成分差异引起的组织内应力。并根据Ti元素的强化机理，对制备方法中加热、卷取等工序进行针对性的工艺参数设计，摒弃传统微合金化高强钢层流冷却快冷或超快冷工艺，在创新成分基础上选用弱冷工艺，大幅降低了带钢宽度和长度方向各位置冷却不同步、不均匀的问题，最终获得屈服强度≥500MPa的汽车罐体用钢，产品的生产成本低，具有很高的社会经济效益；
(2)本发明借助性能预测模型使通卷性能可视化，并将通卷长度方向不同位置的屈服强度预测值代入平整重点参数设定，平整过程采用模型动态调整矫直辊辊缝和平整轧制力，通过均匀化塑形变形使带钢内应力得到充分释放，最终产品具有良好的板形质量和较低的残余应力，解决了钢卷开平后成出现浪形、“C翘”、“瓢曲”等问题，罐体成型外观更佳。
(3)本发明钢卷卷取后放入保温罩缓冷，并选定适当的低温回火工艺窗口，以及在成分上进行Mn和Ti的组合设定，使得回火过程Mn配分和碳化钛析出对残余应力的调控达到最优，从而减轻冷却和卷取过程不均匀相变的影响。最终生产产品具有规格薄、性能均匀稳定、板形和成型性良好的优点，能够满足商用汽车行业轻量化需求。
(4)能够降低专用罐体车加工厂家轻量化车型用料成本，同时不需要进行热处理，具有工艺流程短交货效率高的优点；本发明还提供了一种低内应力高强汽车罐体用钢的生产方法，采用本发明工艺生产的钢带产品具有内应力低、性能均匀稳定，方便用户加工成型、使用寿命长等优点。
附图说明
图1为本发明实施例中钢带的显微组织图；
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
参照附图1，一种低内应力汽车罐体用钢，化学成分质量百分含量为：C：0.050～0.080％，Si≤0.12％，Mn：0.70～0.90％，P≤0.015％，S≤0.006％，Als：0.015～0.055％，Ti：0.060～0.080％，Mn+10Ti：1.40～1.60％，N≤0.0070％，余量为Fe和不可避免的杂质。
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括加热、轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷和平整工序，平整工序采用先矫直再平整工艺，矫直采用七辊矫直机，即上部三辊下部四辊结构，沿带钢轧制方向从前往后分别编号1#-7#辊，即1#、3#、5#、7#为下部辊，2#、4#、6#为上部辊，2#、4#、6#辊缝分别为Q1、Q2、Q3，其中：
Q1＝(1-k)h，k＝0.24σsE-1(φ/h)2
式中：h为带钢厚度，σs为带钢屈服强度，E为弹性模量，φ为辊间距，即上部两相邻矫直辊或下部两相邻矫直辊圆心的距离，
Q2＝0.5Q1，Q3＝0.1Q1；
平整机采用轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力分别为P-0.10、P0、P+0.10，其中：
P0＝1.5σswh，
式中：σs为带钢屈服强度，w为带钢宽度，h为带钢厚度，
P-0.10＝1.10P0，P+0.10＝1.20P0。
所述层流冷却工序，其冷却方式采用前段稀疏冷却，即每组水(由多根集管组成，不同层冷冷却装置集管数量可能不同)开水集管数量不超过该组水总集管数量的1/4，并根据钢卷实际的终轧温度和设定的目标卷取温度经二级模型计算确定总开水组数；层流上下集管水量比控制在1：1.10～1：1.30；带钢平均冷却速率20～50℃/s。
卷取温度CT随带钢长度方向位置而变化，带钢各位置卷取温度CT＝(l总+0.05l实际)/l总×CT0，其中：
l总为带钢目标总长度，l实际为从带钢头部到当前位置的长度，CT0为带钢头部卷取目标温度。
入库缓冷工序中的钢卷入库内温度400～500℃，库内温降速率≤15℃/h，出库温度≤250℃。
所述带钢屈服强度σs指带钢长度方向某位置的屈服强度，其数值受该位置实际工艺如终轧温度、卷取温度等影响而变化，具体由性能预测系统计算得出；带钢宽度w指带钢长度方向某位置的实际宽度；带钢厚度h指带钢长度方向某位置的中心线厚度；带钢目标总长度l总根据板坯厚度、板坯长度和带钢目标厚度计算得出。
实施例1：
一种低内应力汽车罐体用钢，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.056％，Si：0.07％，Mn：0.83％，P：0.005％，S：0.005％，Als：0.052％，Ti：0.063％，N：0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质；
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括板坯加热、控制轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷、平整工序；轧制目标厚度4mm，目标宽度1350mm，具体工艺步骤如下所述：
(1)板坯加热工序：板坯厚度250mm，板坯长度8m，板坯通过加热炉加热，在炉时间164分钟，出炉温度1257℃，同板温度差最大19℃；
(2)控制轧制工序：采用粗轧+精轧两阶段轧制，带钢目标总长度l总＝板坯长度×板坯厚度/带钢目标厚度＝8m×250mm/4mm＝500m；粗轧为两粗轧机“3+5”道次轧制，精轧为七机架连轧，精轧开轧温度1057℃，终轧温度875℃；
(3)层流冷却工序：每组水由4根集管组成，只开第1根，水温29℃，初始开水组数为16组，结束前开始组数为15组，平均冷却速率26℃/s，上下集管水量比1：1.21；
(4)卷取工序：带钢不同长度位置的卷取温度CT＝(l总+0.05l实际)/l总×CT0＝(500+0.05l实际)/500×600＝600+0.060*l实际，l实际单位：m，CT单位：℃；
(5)入库缓冷工序：钢卷入保温库温度450℃，库内放置24h后吊出，出保温库温度90℃；
(6)平整工序：钢卷温度低于50℃后进行矫直平整，矫直机为七辊矫直机，矫直辊辊间距260mm，钢弹性模量为2.10×105MPa，2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为：
Q1＝(1-k)h＝h-kh＝h-0.24σsE-1(φ/h)2×h＝h-0.24×σs×2602/(2.10×105×h)
＝h-0.0773σs/h
Q2＝0.5Q1＝0.5×(h-0.0773σs/h)
Q3＝0.1Q1＝0.1×(h-0.0773σs/h)
平整采取轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝1.10P0＝1.10×1.5σswh＝1.65σswh，P0＝1.5σswh，P+0.10＝1.20P0＝1.20×1.5σswh＝1.80σswh。
例如，带钢长度方向距带头286米处屈服强度性能预测值为600MPa，实际带钢厚度为4.02mm，宽度为1357mm，则该位置2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为：
Q1＝4.02-0.0773×600/4.02＝-7.52mm，
Q2＝0.5Q1＝0.5×(-7.52)＝-3.76mm，
Q3＝0.1×(-7.52)＝-0.75mm，
钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝1.65σswh＝1.65×600×4.02×1357＝5401KN，
P0＝1.5σswh＝1.5×600×4.02×1357＝4910KN，
P+0.10＝1.8×600×4.02×1357＝5892KN。
实施例中对于带钢目标长度、卷取温度、矫直辊缝距离、平整轧制力等参数的设定是依据本专利提出的公式计算得出，部分数据经过修约。由于实施例2-7上述参数的计算方法和实施例1相同，具体计算过程予以省略。
实施例2
一种低内应力汽车罐体用钢，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.05％，Si：0.08％，Mn：0.88％，P：0.012％，S：0.003％，Als：0.015％，Ti：0.060％，N：0.0064％，余量为Fe和不可避免的杂质；
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括板坯加热、控制轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷、平整工序；轧制目标厚度5mm，目标宽度1200mm，具体工艺步骤如下所述：
(1)板坯加热工序：板坯厚度230mm，板坯长度10m，板坯通过加热炉加热，在炉时间181分钟，出炉温度1235℃，同板温度差最大30℃；
(2)控制轧制工序：采用粗轧+精轧两阶段轧制，带钢目标总长度l总＝460m；粗轧为两粗轧机“3+5”道次轧制，精轧为七机架连轧，精轧开轧温度1060℃，终轧温度874℃；
(3)层流冷却工序：每组水由8根集管组成，只开前1-2根，水温28℃，初始开水组数为15组，结束前开始组数为12组，平均冷却速率45℃/s，上下集管水量比1：1.21；
(4)卷取工序：带钢不同长度位置的卷取温度CT＝600+0.065*l实际，l实际单位：m，CT单位：℃；
(5)入库缓冷工序：钢卷入保温库温度400℃，库内放置24h后吊出，出保温库温度64℃；
(6)平整工序：钢卷温度低于50℃后进行矫直平整，矫直机为七辊矫直机，矫直辊辊间距260mm，钢弹性模量为2.10×105MPa，2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝h-0.0773σs/h、Q2＝0.5×(h-0.0773σs/h)、Q3＝0.1×(h-0.0773σs/h)，平整采取轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝1.65σswh，P0＝1.5σswh，P+0.10＝1.80σswh。例如，带钢长度方向距带头127米处屈服强度性能预测值为531MPa，实际带钢厚度为5.15mm，宽度为1211mm，则该位置2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝-2.82mm、Q2＝-1.41mm、Q3＝-0.28mm，钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝5464KN，P0＝4967KN，P+0.10＝5961KN。
实施例3
一种低内应力汽车罐体用钢，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.059％，Si：0.07％，Mn：0.70％，P：0.014％，S：0.006％，Als：0.042％，Ti：0.070％，N：0.0021％，余量为Fe和不可避免的杂质；
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括板坯加热、控制轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷、平整工序；轧制目标厚度2mm，目标宽度1500mm，具体工艺步骤如下所述：
(1)板坯加热工序：板坯厚度230mm，板坯长度8m，板坯通过加热炉加热，在炉时间160分钟，出炉温度1220℃，同板温度差最大27℃；
(2)控制轧制工序：采用粗轧+精轧两阶段轧制，带钢目标总长度l总＝920m；粗轧为两粗轧机“3+5”道次轧制，精轧为七机架连轧，精轧开轧温度1020℃，终轧温度893℃；
(3)层流冷却工序：每组水由8根集管组成，只开第1根，水温29℃，初始开水组数为16组，结束前开始组数为14组，平均冷却速率20℃/s，上下集管水量比1：1.1；
(4)卷取工序：带钢不同长度位置的卷取温度CT＝600+0.033*l实际，l实际单位：m，CT单位：℃；
(5)入库缓冷工序：钢卷入保温库温度451℃，库内放置48h后吊出，出保温库温度163℃；
(6)平整工序：钢卷温度低于50℃后进行矫直平整，矫直机为七辊矫直机，矫直辊辊间距240mm，钢弹性模量为2.10×105MPa，2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝h-0.0658σs/h、Q2＝0.5×(h-0.0658σs/h)、Q3＝0.1×(h-0.0658σs/h)，平整采取轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝1.65σswh，P0＝1.5σswh，P+0.10＝1.80σswh。例如，带钢长度方向距带头379米处屈服强度性能预测值为533MPa，实际带钢厚度为1.92mm，宽度为1513mm，则该位置2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝-16.35mm、Q2＝-8.17mm、Q3＝-1.63mm，钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝2555KN，P0＝2323KN，P+0.10＝2787KN。
实施例4
一种低内应力汽车罐体用钢，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.079％，Si：0.12％，Mn：0.88％，P：0.015％，S：0.004％，Als：0.055％，Ti：0.067％，N：0.007％，余量为Fe和不可避免的杂质；
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括板坯加热、控制轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷、平整工序；轧制目标厚度2.5mm，目标宽度1750mm，具体工艺步骤如下所述：
(1)板坯加热工序：板坯厚度250mm，板坯长度9m，板坯通过加热炉加热，在炉时间236分钟，出炉温度1252℃，同板温度差最大15℃；
(2)控制轧制工序：采用粗轧+精轧两阶段轧制，带钢目标总长度l总＝900m；粗轧为两粗轧机“3+5”道次轧制，精轧为七机架连轧，精轧开轧温度1060℃，终轧温度883℃；
(3)层流冷却工序：每组水由4根集管组成，只开第1根，水温25℃，初始开水组数为8组，结束前开始组数为5组，平均冷却速率31℃/s，上下集管水量比1：1.14；
(4)卷取工序：带钢不同长度位置的卷取温度CT＝600+0.033*l实际，l实际单位：m，CT单位：℃；
(5)入库缓冷工序：钢卷入保温库温度452℃，库内放置24h后吊出，出保温库温度164℃；
(6)平整工序：钢卷温度低于50℃后进行矫直平整，矫直机为七辊矫直机，矫直辊辊间距240mm，钢弹性模量为2.10×105MPa，2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝h-0.0658σs/h、Q2＝0.5×(h-0.0658σs/h)、Q3＝0.1×(h-0.0658σs/h)，平整采取轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝1.65σswh，P0＝1.5σswh，P+0.10＝1.80σswh。例如，带钢长度方向距带头772米处屈服强度性能预测值为535MPa，实际带钢厚度为2.61mm，宽度为1761mm，则该位置2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝-10.88mm、Q2＝-5.44mm、Q3＝-1.09mm，钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝4057KN，P0＝3688KN，P+0.10＝4426KN。
实施例5
一种低内应力汽车罐体用钢，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08％，Si：0.09％，Mn：0.80％，P：0.013％，S：0.004％，Als：0.021％，Ti：0.080％，N：0.0021％，余量为Fe和不可避免的杂质；
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括板坯加热、控制轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷、平整工序；轧制目标厚度6mm，目标宽度1800mm，具体工艺步骤如下所述：
(1)板坯加热工序：板坯厚度250mm，板坯长度12m，板坯通过加热炉加热，在炉时间190分钟，出炉温度1231℃，同板温度差最大23℃；
(2)控制轧制工序：采用粗轧+精轧两阶段轧制，带钢目标总长度l总＝500m；粗轧为两粗轧机“3+5”道次轧制，精轧为七机架连轧，精轧开轧温度1023℃，终轧温度894℃；
(3)层流冷却工序：每组水由8根集管组成，只开第1-2根，初始开水组数为8组，结束前开始组数为5组，平均冷却速率50℃/s，上下集管水量比1：1.2；
(4)卷取工序：带钢不同长度位置的卷取温度CT＝600+0.06*l实际，l实际单位：m，CT单位：℃；
(5)入库缓冷工序：钢卷入保温库温度439℃，库内放置24h后吊出，出保温库温度250℃；
(6)平整工序：钢卷温度低于50℃后进行矫直平整，矫直机为七辊矫直机，矫直辊辊间距280mm，钢弹性模量为2.10×105MPa，2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝h-0.0896σs/h、Q2＝0.5×(h-0.0896σs/h)、Q3＝0.1×(h-0.0896σs/h)，平整采取轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝1.65σswh，P0＝1.5σswh，P+0.10＝1.80σswh。例如，带钢长度方向距带头455米处屈服强度性能预测值为559MPa，实际带钢厚度为6.1mm，宽度为1812mm，则该位置2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝-2.11mm、Q2＝-1.06mm、Q3＝-0.21mm，钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝10195KN，P0＝9268KN，P+0.10＝11122KN。
实施例6
一种低内应力汽车罐体用钢，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.052％，Si：0.03％，Mn：0.75％，P：0.012％，S：0.002％，Als：0.026％，Ti：0.070％，N：0.0051％，余量为Fe和不可避免的杂质；
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括板坯加热、控制轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷、平整工序；轧制目标厚度3mm，目标宽度1550mm，具体工艺步骤如下所述：
(1)板坯加热工序：板坯厚度230mm，板坯长度9.5m，板坯通过加热炉加热，在炉时间197分钟，出炉温度1243℃，同板温度差最大30℃；
(2)控制轧制工序：采用粗轧+精轧两阶段轧制，带钢目标总长度l总＝728m；粗轧为两粗轧机“3+5”道次轧制，精轧为七机架连轧，精轧开轧温度1024℃，终轧温度877℃；
(3)层流冷却工序：每组水由6根集管组成，只开第1根，初始开水组数为18组，结束前开始组数为17组，平均冷却速率20℃/s，上下集管水量比1：1.3；
(4)卷取工序：带钢不同长度位置的卷取温度CT＝600+0.041*l实际，l实际单位：m，CT单位：℃；
(5)入库缓冷工序：钢卷入保温库温度500℃，库内放置48h后吊出，出保温库温度116℃；
(6)平整工序：钢卷温度低于50℃后进行矫直平整，矫直机为七辊矫直机，矫直辊辊间距280mm，钢弹性模量为2.10×105MPa，2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝h-0.0896σs/h、Q2＝0.5×(h-0.0896σs/h)、Q3＝0.1×(h-0.0896σs/h)，平整采取轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝1.65σswh，P0＝1.5σswh，P+0.10＝1.80σswh。例如，带钢长度方向距带头360米处屈服强度性能预测值为569MPa，实际带钢厚度为3.1mm，宽度为1556mm，则该位置2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝-13.35mm、Q2＝-6.67mm、Q3＝-1.33mm，钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝4529KN，P0＝4117KN，P+0.10＝4940KN。
实施例7
一种低内应力汽车罐体用钢，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.053％，Si：0.07％，Mn：0.90％，P：0.01％，S：0.004％，Als：0.017％，Ti：0.063％，N：0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质；
一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括板坯加热、控制轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷、平整工序；轧制目标厚度3.5mm，目标宽度1600mm，具体工艺步骤如下所述：
(1)板坯加热工序：板坯厚度230mm，板坯长度10.5m，板坯通过加热炉加热，在炉时间280分钟，出炉温度1260℃，同板温度差最大24℃；
(2)控制轧制工序：采用粗轧+精轧两阶段轧制，带钢目标总长度l总＝690m；粗轧为两粗轧机“3+5”道次轧制，精轧为七机架连轧，精轧开轧温度1024℃，终轧温度866℃；
(3)层流冷却工序：每组水由4根集管组成，只开第1根，水温21℃，初始开水组数为13组，结束前开始组数为11组，平均冷却速率49℃/s，上下集管水量比1：1.23；
(4)卷取工序：带钢不同长度位置的卷取温度CT＝600+0.043*l实际，l实际单位：m，CT单位：℃；
(5)入库缓冷工序：钢卷入保温库温度424℃，库内放置48h后吊出，出保温库温度40℃；
(6)平整工序：钢卷温度低于50℃后进行矫直平整，矫直机为七辊矫直机，矫直辊辊间距260mm，钢弹性模量为2.10×105MPa，2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝h-0.0773σs/h、Q2＝0.5×(h-0.0773σs/h)、Q3＝0.1×(h-0.0773σs/h)，平整采取轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝1.65σswh，P0＝1.5σswh，P+0.10＝1.80σswh。例如，带钢长度方向距带头352米处屈服强度性能预测值为576MPa，实际带钢厚度为3.64mm，宽度为1614mm，则该位置2#、4#、6#辊缝压下量Q1、Q2、Q3分别为Q1＝-8.59mm、Q2＝-4.30mm、Q3＝-0.86mm，钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力P-0.10、P0、P+0.10分别为P-0.10＝5584KN，P0＝5076KN，P+0.10＝6091KN。
实施例1～7所述生产工艺所得最终钢卷的规格、性能、样板残余应力检测结果和不平度测量结果如下表1。
表1
由表1可以看出，采用本发明生产的汽车罐体用钢产品的屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥620MPa，延伸率≥18％，板形质量良好，残余应力小，完全满足用户的加工使用需求。

Claims (4)

1.一种低内应力汽车罐体用钢，其特征在于：化学成分质量百分含量为：C：0.050～0.080%，Si≤0.12%，Mn：0.70～0.90%，P≤0.015%，S≤0.006%，Als：0.015～0.055%，Ti：0.060～0.080%，Mn+10Ti：1.40～1.60%，N≤0.0070%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述低内应力汽车罐体用钢由下述方法生产：包括加热、轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷和平整工序；平整工序采用先矫直再平整工艺，矫直采用七辊矫直机， 2#、4#、6#辊缝压下量分别为Q1、Q2、Q3，其中：
Q1=（1-k）h， k=0.24σsE-1（φ/h）2
式中：h为带钢厚度，σs为带钢屈服强度，E为弹性模量，φ为辊间距，
Q2=0.5Q1，Q3=0.1Q1；
平整机采用轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力分别为P-0.10、P0、P+0.10， 其中：
P0=1.5σswh，
式中：σs为带钢屈服强度，w为带钢宽度，h为带钢厚度，
P-0.10=1.10 P0，P+0.10=1.20P0；
带钢卷取温度CT随带钢长度方向位置而变化，带钢各位置卷取温度CT=（l总+0.05l实际）/l总×CT0，其中：
l总为带钢目标总长度，l实际为从带钢头部到当前位置的长度，CT0为带钢头部卷取目标温度。
2.一种如权利要求1所述低内应力汽车罐体用钢的生产方法，包括加热、轧制、层流冷却、卷取、入库缓冷和平整工序；其特征在于：
平整工序采用先矫直再平整工艺，矫直采用七辊矫直机， 2#、4#、6#辊缝压下量分别为Q1、Q2、Q3，其中：
Q1=（1-k）h， k=0.24σsE-1（φ/h）2
式中：h为带钢厚度，σs为带钢屈服强度，E为弹性模量，φ为辊间距，
Q2=0.5Q1，Q3=0.1Q1；
平整机采用轧制力控制模式，带钢头部十分之一长度、带中、尾部十分之一长度轧制力分别为P-0.10、P0、P+0.10， 其中：
P0=1.5σswh，
式中：σs为带钢屈服强度，w为带钢宽度，h为带钢厚度，
P-0.10=1.10 P0，P+0.10=1.20P0；
带钢卷取温度CT随带钢长度方向位置而变化，带钢各位置卷取温度CT=（l总+0.05l实际）/l总×CT0，其中：
l总为带钢目标总长度，l实际为从带钢头部到当前位置的长度，CT0为带钢头部卷取目标温度。
3.根据权利要求2所述的一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，其特征在于：层流冷却工序中的带钢平均冷却速率为20~50℃/s。
4.根据权利要求2或3所述的一种低内应力汽车罐体用钢的生产方法，其特征在于：入库缓冷工序中的钢卷入库内温度400~500℃，库内温降速率≤15℃/h，出库温度≤250℃。
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