CN115418549A

CN115418549A - 一种低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法及冷轧钢板

Info

Publication number: CN115418549A
Application number: CN202211124467.8A
Authority: CN
Inventors: 王敏莉; 周磊磊; 郑之旺; 常智渊; 余灿生; 陈容
Original assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd
Priority date: 2022-09-13
Filing date: 2022-09-13
Publication date: 2022-12-02

Abstract

本发明涉及一种低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，包含以下步骤：1)冶炼：按重量百分比控制钢板组分：C：0.02～0.05％，Si：0.010％～0.040％，Mn：0.20％～0.50％，P：0.02～0.06％，S：大于零且≤0.015％，Als：0.020％～0.070％，余量为Fe和不可避免杂质，并将各组分冶炼后铸造成板坯；2)热轧：将板坯经过加热、除磷、热轧和层流冷却后获得热轧卷；3)酸轧：将得到的热轧卷经过酸洗后冷轧成为冷轧薄带钢；4)连续退火：将带钢在连续退火炉中进行退火并进行光整，得到冷轧钢板。本发明得到的产品的力学性能满足要求，并且本发明可在国内外冷轧连续退火生产线中推广应用。

Description

一种低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法及冷轧钢板

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及到一种低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法及使用该方法生产的低成本烘烤硬化冷轧钢板。

背景技术

烘烤硬化冷轧钢板广泛应用于汽车零件，不仅要求具有优良的冲压成形性能及表面外观质量，同时还要求具有一定抗凹陷性能和烘烤硬性能，以降低高速行驶过程的噪声。目前，有关烘烤硬化钢板的生产技术如下：

CN103228808B提供了一种烘烤硬化性、常温时效性以及深拉深加工性优异、且面内各向异性小的高强度烘烤硬化型冷轧钢板，成分由C:0.0010～0.0040％、Si:0.005～0.05％、Mn:0.1～0.8％，P:0.01～0.07％、S:0.001～0.01％、Al:0.01～0.08％、N:0.0010～0.0050％、Nb:0.002～0.020％以及Mo：0.005～0.050％，[Mn％]/[P％]为1.6以上且45以下，由[C％]-(12/93)×[Nb％]求得的固溶C的量为0.0005％以上且0.0025％以下，通过对X(222)/{X(110)+X(200)}≥3.0织构控制，可获得低各向异性、抗拉强度在300～450MPa的烘烤硬化冷轧钢板。然而，该发明中加P、Nb、Mo等合金元素，合金成分较高，同时对各C、N、Mn、P、Nb等元素具有关联控制要求，实际冶炼控制难度大。

CN1090246C提供了一种烘烤硬化性优良的冷轧钢板，包括含Ti和/或Nb的极低碳钢，以及含特定量B的烘烤硬化钢，其成分为C:0.0013～0.0070％、Si:0.001～0.08％、Mn:0.01～0.9％，P:0.01～0.10％、S:0.03％以下、Al:0.001～0.1％、N:0.01％以下、Nb:0.001～0.040％以及Ti：0.001～0.025％，可获得烘烤硬化值在50MPa以上。然而，该发明专利中仅涉及烘烤硬化及耐时效性，未对其它性能规定，同时对成分中的C、N、Nb、Ti、Mo、B进行了关联限定，实际冶炼控制难度大。

CN101994056B涉及一种具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板，基成分为：C:0.0010～0.0030％、Si:0.035～0.065％、Mn:0.10～0.17％，P:0.015～0.025％、S≤0.010％、Al:0.015～0.045％、N≤0.0030％、Ti：0.007～0.014％，其中[C％]/[Ti％]控制在0.8～1.2。通过920～945℃终轧，75～85％冷轧压下率冷轧，最后连续退火，可获得屈服强度171～235MPa、抗拉强度302～322MPa、断后伸长率43.5～47％、r值2.26～2.58，n值0.22～0.24，BH值35～58MPa。然而，该发明中仅采用微钛处理，合金成本较低，但其抗拉强度偏低(低于340MPa)。

因此，上述现有技术有待改进。

发明内容

为了解决现有的技术问题，本发明提出了一种优良成形性能、可操作性强的低成本烘烤硬化冷轧钢板的制备方法。

根据本发明的一方面，提供一种低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，包含以下步骤：

1)冶炼：按重量百分比控制钢板组分：C：0.02～0.05％，Si：0.010％～0.040％，Mn：0.20％～0.50％，P：0.02～0.06％，S：大于零且≤0.015％，Als：0.020％～0.070％，余量为Fe和不可避免杂质，并将各组分冶炼后铸造成板坯；

2)热轧：将板坯经过加热、除磷、热轧和层流冷却后获得热轧卷；

3)酸轧：将得到的热轧卷经过酸洗后冷轧成为冷轧薄带钢；

4)连续退火：将冷轧薄带钢在连续退火炉中进行退火并进行光整，得到冷轧钢板。

在本发明的一个实施例中，步骤1)中冶炼包含铁水脱硫、转炉冶炼、LF处理和RH脱碳。

在本发明的一个实施例中，在步骤2)中控制加热温度为1200-1230℃、精轧开轧温度为1030～1090℃、终轧温度为860～930℃和卷取温度为600～650℃。

在本发明的一个实施例中，在步骤3)中热轧卷的板厚度为4.5-6.0mm，并控制冷轧压下率为50～85％。

在本发明的一个实施例中，在步骤4)中控制退火均热温度为820～850℃和缓冷终点温度为680～730℃。

在本发明的一个实施例中，在步骤4)中还控制冷轧薄带钢的运行速度为120～180m/min。

在本发明的一个实施例中，在步骤4)中还控制光整延伸率为0.9～1.4％。

在本发明的一个实施例中，得到的冷轧钢板的屈服强度在220～250MPa、抗拉强度320～380MPa、伸长率≥36.0％、n₉₀≥0.18、r₉₀≥2.0和BH₂≥30MPa。

在本发明的一个实施例中，钢板为镀锌钢板。

根据本发明的另一方面，提供一种使用上面所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法生产的低成本烘烤硬化冷轧钢板。

由于采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1)本发明得到的冷轧钢板成品的力学性能达到：屈服强度220～250MPa、抗拉强度320～380MPa、延伸率≥36.0％、n₉₀≥0.18、r₉₀≥2.0、和BH₂≥30MPa；

2)本发明针对冷轧钢板，通过热轧、冷轧及连续热退火工艺的关键工艺温度控制，该产品力学性能满足要求，并且该技术可在国内外冷轧连续退火生产线中推广应用；

3)本发明烘烤硬化钢板在冲压后喷漆烘烤过程中可以提高零件的强度，减轻其重量，降低成本，在保证用户的使用性能前提下满足用户结构轻量化的需求，对完善攀钢冷轧产品结构具有重要作用，能够显著提高汽车用钢品牌影响力。

附图说明

图1示出了本发明提供的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，具体步骤如下：

S101：冶炼工序

按重量百分比控制钢板组分：C：0.02～0.05％，Si：0.010％～0.040％，Mn：0.20％～0.50％，P：0.02～0.06％，S：≤0.015％，Als：0.020％～0.070％，余量为Fe和不可避免杂质，并将各组分冶炼后铸造成板坯。其中，冶炼过程可以包含铁水脱硫、转炉冶炼、LF(钢包精炼)炉处理和RH(真空)脱碳等工序。

本发明选择化学成分及其范围的原因如下：碳含量范围的选择主要考虑强度、成形性和焊接性能的匹配，如果碳含量低于0.02％，则钢板的强度低，生产过程要脱碳；若高于0.05％，则钢板的成形性和焊接性将降低，同时不利于低强度级别性能控制。硅：Si能固溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度，其作用仅次于C、P，Si还可以抑制铁素体中碳化物的析出，使固溶C原子充分向奥氏体中富集，从而提高其稳定性。然而，Si含量过高时，Si在加热炉中形成的表面氧化铁皮很难去除，增加了除磷难度。因此，本发明Si含量为0.010％～0.040％。Mn主要是以固溶强化形式提高强度并且与硫结合成MnS，防止因FeS所造成的热裂纹，Mn含量过高，会影响钢的焊接性能。S作为残留元素存在，按≤0.015％控制。铝主要是作为脱氧元素添加的，要实现完全脱氧，其含量要求在0.020％以上，但过高的铝将影响钢的焊接性能及铸坯夹杂物控制，因此，Al含量选择为0.020％～0.070％为宜。

具体实施例1-3以及对比例1-2的低成本烘烤硬化冷轧钢板化学成分如表1所示：

表1低成本烘烤硬化冷轧钢板的化学成分(wt.％)

S102：热轧工序

将板坯经过加热、除磷、热轧和层流冷却后获得的热轧卷。其中，控制加热温度为1200-1230℃、精轧开轧温度为1030～1090℃、终轧温度为860～930℃和卷取温度为600～650℃。

具体实施例1-3以及对比例1-2的热轧主要工艺参数如表2所示：

表2热轧主要工艺参数

S103：酸轧工序

将得到的热轧卷经过酸洗后冷轧成为冷轧薄带钢，其中热轧卷的板厚度为4.5-6.0mm，并控制冷轧压下率为50～85％，在上述实施例1-3和对比例1-2中板厚度为4.5mm，冷轧压下率为73.3％。

S104：连续退火工序

将冷轧薄带钢在连续退火炉中进行退火并进行光整，得到冷轧钢板。

其中连续退火带钢运行速度控制在120～180m/min，退火均热温度按820～850℃，缓冷终点温度控制在680～730℃，光整延伸率按0.9～1.4％控制。

具体实施例1-3以及对比例1-2的连续退火主要工艺参数如表3所示：

表3连续退火主要工艺参数

使用具体实施例1-3以及对比例1-2的方法制备的低成本烘烤硬化冷轧钢板的力学性能如表4所示：

表4低成本烘烤硬化冷轧钢板力学性能

从表4示出的力学性能可知，本发明得到的冷轧钢板成品的力学性能达到：屈服强度220～250MPa、抗拉强度320～380MPa、延伸率≥36.0％、n₉₀≥0.18、r₉₀≥2.0、和BH₂≥30MPa。该产品力学性能满足要求，并且该技术可在国内外冷轧连续退火生产线中推广应用。

此外，本发明烘烤硬化钢板在冲压后喷漆烘烤过程中可以提高零件的强度，减轻其重量，降低成本，在保证用户的使用性能前提下满足用户结构轻量化的需求，对完善攀钢冷轧产品结构具有重要作用，能够显著提高汽车用钢品牌影响力。

以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，包含以下步骤：

3)酸轧：将得到的热轧卷经过酸洗后冷轧成为冷轧薄带钢；

2.根据权利要求1所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，所述步骤1)中冶炼包含铁水脱硫、转炉冶炼、LF处理和RH脱碳。

3.根据权利要求1所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，在所述步骤2)中控制加热温度为1200-1230℃、精轧开轧温度为1030～1090℃、终轧温度为860～930℃和卷取温度为600～650℃。

4.根据权利要求1所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，在所述步骤3)中热轧卷的板厚度为4.5-6.0mm，并控制冷轧压下率为50～85％。

5.根据权利要求1所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，在所述步骤4)中控制退火均热温度为820～850℃和缓冷终点温度为680～730℃。

6.根据权利要求5所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，在所述步骤4)中还控制冷轧薄带钢的运行速度为120～180m/min。

7.根据权利要求6所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，在所述步骤4)中还控制光整延伸率为0.9～1.4％。

8.根据权利要求7所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，得到的所述冷轧钢板的屈服强度在220～250MPa、抗拉强度320～380MPa、伸长率≥36.0％、n₉₀≥0.18、r₉₀≥2.0和BH₂≥30MPa。

9.根据权利要求1所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法，其特征在于，所述钢板为镀锌钢板。

10.一种使用权利要求1-9中任一项所述的低成本烘烤硬化冷轧钢板的生产方法生产的低成本烘烤硬化冷轧钢板。