CN116676457A - 一种冷轧板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷轧板的制备方法，属于金属制备领域，制备方法包括原料复配，熔炼，得到板坯；将板坯经过热处理、轧制处理、退火处理、一次冷轧处理、静置处理、二次冷轧处理以及表面钝化处理后，得到冷轧板。本申请通过优化冷轧板的工艺，经过热处理以及轧制处理后，能使得板坯的组织晶粒沿着轧制方向被明显拉伸，热处理状态时晶粒粗大，经过轧制处理后，晶粒逐渐减小，再于退火处理工艺作用下，产生了明显的相变，一次冷轧处理后，形成大量的位错缺陷，在结合二次冷轧处理后，有助于增加细化晶粒，有助于提高冷轧板的力学性能；且本申请的冷轧板的板面平整，颜色均匀，表观质量明显优异。

Description

一种冷轧板的制备方法
技术领域
本发明涉及金属制备方法，具体而言，涉及一种冷轧板的制备方法。
背景技术
随着汽车、家电行业的发展，对冷轧面板的成型性能要求极高，从而使家电、汽车面板作为深冲压钢板，要求成为超低碳钢，钢中碳含量通常要求不大于0.002％，不仅要求钢中的碳含量极低，深冲性能好，而且要求材料具有很强的变形能力，冲压成形的冲压件具有高强度和刚度。通过冷轧，可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和钢板，平直度高、表面光洁度高、冷轧板表面清洁光亮、易于进行涂镀加工。现有技术以CSP热轧板为基板生产冷轧板的过程中，从铸坯到成品都存在着边部与中心部位晶粒大小不等的情况，以热轧板最为明显，经过冷轧、退火和平整后组织的不均匀性减小，产品的最终组织为饼形晶粒。对合金进行轧制，合金的化学成分、生产工艺和组织均匀性等许多因素有关，传统碳锰钢和低合金高强钢440MPa级别的扩孔率可达50％-70％，但随着汽车的造型设计在不断提高，汽车结构件的成形也日益复杂，所以对钢板的强度和成形性需要更高的要求，目前，在热处理方面，对于市场上碳素结构钢，采用通用的退火制度就可以得到较好的力学性能和成型性能，但是对于一些高等级产品的用户来说，通用的退火制度不能满足其更高的深冲性能，综合性能并不能达到理想程度。现有技术在生产冷轧板的过程中存在冷轧板表面性能差，且力学性能差，容易出现裂纹，影响其应用的问题。
发明内容
基于此，为了现有技术在生产冷轧板的过程中存在冷轧板表面性能差，且力学性能差，容易出现裂纹，影响其应用的问题，本发明提供了一种冷轧板的制备方法，具体技术方案如下：
一种冷轧板的制备方法，所在制备方法包括以下步骤：
根据预设冷轧板的成分，进行原料复配，并将原料进行熔炼，得到板坯；
将板坯进行热处理，轧制处理，得到预处理板材；
将预处理板材进行退火处理，再一次冷轧处理、静置处理、二次冷轧处理以及表面钝化处理后，得到冷轧板；
其中，所述轧制处理的温度为450℃～600℃，时间为1h～3h；
所述一次冷轧处理的温度为40℃～45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒处理液，一次冷轧处理方向入口处理液的流量为2500L/min～2800L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1000L/min～1200L/min；
所述二次冷轧处理的温度为35℃～45℃，二次冷轧处理的时间为2h～5h。
进一步地，所述原料包括以下质量百分比的成分：
C：0.20％～0.30％、Si≤0.03％、Mn：0.10％～0.50％、P：0～0.015％、S:0～0.015％、Al：0.06％～0.07％、Nr：0.002％～0.005％、Ti：0.025％～0.032％、Mo:0.0001％～0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质。
进一步地，所述熔炼处理的温度为750℃～860℃，时间为1h～3h。
进一步地，所述热处理的温度为520℃～630℃，时间为15min～30min。
进一步地，所述退火处理以15℃/min～30℃/min的升温速率升温至550℃～680℃，且温度间隔50℃，保温时间为30min～60min。
进一步地，所述静置处理的时间为20min～60min。
进一步地，所述表面钝化处理中采用无铬钝化剂。
进一步地，所述处理液为丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80的混合物，且质量比为(1～3)：(2～5)：(1～6)：(1～3)。
进一步地，所述一次冷轧处理的压下率为35％～60％。
进一步地，所述二次冷轧处理的压下率为30％～35％。
上述方案中通过优化冷轧板的工艺，经过热处理以及轧制处理后，能使得板坯的组织晶粒沿着轧制方向被明显拉伸，热处理状态时晶粒粗大，经过轧制处理后，晶粒逐渐减小，再于退火处理工艺作用下，产生了明显的相变，一次冷轧处理后，形成大量的位错缺陷，在结合二次冷轧处理后，有助于增加细化晶粒的作用，有助于提高冷轧板的力学性能。另外，本申请的工艺还能有助于解决冷轧板在制备时形成的表面缺陷，更常规的技术手段相比，本申请的冷轧板的板面平整，颜色均匀，表观质量明显优异。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例中的一种冷轧板的制备方法，所在制备方法包括以下步骤：
根据预设冷轧板的成分，进行原料复配，并将原料进行熔炼，得到板坯；
将板坯进行热处理，轧制处理，得到预处理板材；
将预处理板材进行退火处理，再一次冷轧处理、静置处理、二次冷轧处理以及表面钝化处理后，得到冷轧板；
其中，所述轧制处理的温度为450℃～600℃，时间为1h～3h；
所述一次冷轧处理的温度为40℃～45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒处理液，一次冷轧处理方向入口处理液的流量为2500L/min～2800L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1000L/min～1200L/min；
所述二次冷轧处理的温度为35℃～45℃，二次冷轧处理的时间为2h～5h。
在其中一个实施例中，所述原料包括以下质量百分比的成分：
C：0.20％～0.30％、Si≤0.03％、Mn：0.10％～0.50％、P：0～0.015％、S:0～0.015％、Al：0.06％～0.07％、Nr：0.002％～0.005％、Ti：0.025％～0.032％、Mo:0.0001％～0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质。
在其中一个实施例中，所述熔炼处理的温度为750℃～860℃，时间为1h～3h。
在其中一个实施例中，所述热处理的温度为520℃～630℃，时间为15min～30min。
在其中一个实施例中，所述退火处理以15℃/min～30℃/min的升温速率升温至550℃～680℃，且温度间隔50℃，保温时间为30min～60min。
在其中一个实施例中，所述静置处理的时间为20min～60min。
在其中一个实施例中，所述表面钝化处理中采用无铬钝化剂。
在其中一个实施例中，所述处理液为丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80的混合物，且质量比为(1～3)：(2～5)：(1～6)：(1～3)。
在其中一个实施例中，所述一次冷轧处理的压下率为35％～60％。
在其中一个实施例中，所述二次冷轧处理的压下率为30％～35％。
上述方案中通过优化冷轧板的工艺，经过热处理以及轧制处理后，能使得板坯的组织晶粒沿着轧制方向被明显拉伸，热处理状态时晶粒粗大，经过轧制处理后，晶粒逐渐减小，再于退火处理工艺作用下，产生了明显的相变，一次冷轧处理后，形成大量的位错缺陷，在结合二次冷轧处理后，有助于增加细化晶粒的作用，有助于提高冷轧板的力学性能。另外，本申请的工艺还能有助于解决冷轧板在制备时形成的表面缺陷，更常规的技术手段相比，本申请的冷轧板的板面平整，颜色均匀，表观质量明显优异。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
实施例1：
一种冷轧板的制备方法，包括以下步骤：
将质量比为1:3:5:3的丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80混合，得到处理液，备用；
根据以下成分进行配料：C：0.20％、Si：0.01％、Mn：0.50％、P：0.015％、S:0.015％、Al：0.07％、Nr：0.005％、Ti：0.032％、Mo:0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质，然后将原料于800℃条件下进行熔炼2h，得到板坯；
将板坯于520℃条件下进行热处理30min，于600℃的温度条件下轧制处理3h，得到预处理板材；
将预处理板材以15℃/min的升温速率升温至680℃，且温度间隔50℃，保温时间为50min的方式进行退火处理，然后一次冷轧处理，且所述一次冷轧处理的温度为45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒所述处理液，一次冷轧处理方向入口所述处理液的流量为2500L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1000L/min，静置处理60min，一次冷轧处理的压下率为60％；
将完成一次冷轧处理的预处理板材进行二次冷轧处理，且所述二次冷轧处理的温度为35℃，二次冷轧处理的时间为5h，所述二次冷轧处理的压下率为30％；
将完成二次冷轧处理的预处理板材使用无铬钝化剂进行表面钝化处理后，得到冷轧板。
实施例2：
一种冷轧板的制备方法，包括以下步骤：
将质量比为2：3：6：3的丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80混合，得到处理液，备用；
根据以下成分进行配料：C：0.20％、Si：0.01％、Mn：0.50％、P：0.015％、S:0.015％、Al：0.07％、Nr：0.005％、Ti：0.032％、Mo:0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质，然后将原料于800℃条件下进行熔炼2h，得到板坯；
将板坯于600℃条件下进行热处理25min，于600℃的温度条件下轧制处理3h，得到预处理板材；
将预处理板材以15℃/min的升温速率升温至680℃，且温度间隔50℃，保温时间为60min的方式进行退火处理，然后一次冷轧处理，且所述一次冷轧处理的温度为40℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒所述处理液，一次冷轧处理方向入口所述处理液的流量为2500L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1000L/min，静置处理20min，一次冷轧处理的压下率为55％；
将完成一次冷轧处理的预处理板材进行二次冷轧处理，且所述二次冷轧处理的温度为45℃，二次冷轧处理的时间为5h，所述二次冷轧处理的压下率为30％；
将完成二次冷轧处理的预处理板材使用无铬钝化剂进行表面钝化处理后，得到冷轧板。
实施例3：
一种冷轧板的制备方法，包括以下步骤：
将质量比为3:4:5:1的丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80混合，得到处理液，备用；
根据以下成分进行配料：C：0.20％、Si：0.01％、Mn：0.50％、P：0.015％、S:0.015％、Al：0.07％、Nr：0.005％、Ti：0.032％、Mo:0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质，然后将原料于800℃条件下进行熔炼2h，得到板坯；
将板坯于630℃条件下进行热处理25min，于550℃的温度条件下轧制处理3h，得到预处理板材；
将预处理板材以30℃/min的升温速率升温至680℃，且温度间隔50℃，保温时间为50min的方式进行退火处理，然后一次冷轧处理，且所述一次冷轧处理的温度为45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒所述处理液，一次冷轧处理方向入口所述处理液的流量为2500L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1200L/min，静置处理55min，一次冷轧处理的压下率为50％；
将完成一次冷轧处理的预处理板材进行二次冷轧处理，且所述二次冷轧处理的温度为40℃，二次冷轧处理的时间为3h，所述二次冷轧处理的压下率为35％；
将完成二次冷轧处理的预处理板材使用无铬钝化剂进行表面钝化处理后，得到冷轧板。
实施例4：
一种冷轧板的制备方法，包括以下步骤：
将质量比为3：3：4：1的丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80混合，得到处理液，备用；
根据以下成分进行配料：C:0.30％、Si:0.02％、Mn：0.3％、P:0.011％、S:0.012％、Al:0.07％、Nr:0.003％、Ti:0.028％、Mo:0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质，然后将原料于800℃条件下进行熔炼2h，得到板坯；
将板坯于600℃条件下进行热处理25min，于550℃的温度条件下轧制处理2h，得到预处理板材；
将预处理板材以20℃/min的升温速率升温至650℃，且温度间隔50℃，保温时间为40min的方式进行退火处理，然后一次冷轧处理，且所述一次冷轧处理的温度为45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒所述处理液，一次冷轧处理方向入口所述处理液的流量为2600L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1200L/min，静置处理55min，一次冷轧处理的压下率为53％；
将完成一次冷轧处理的预处理板材进行二次冷轧处理，且所述二次冷轧处理的温度为45℃，二次冷轧处理的时间为4h，所述二次冷轧处理的压下率为32％；
将完成二次冷轧处理的预处理板材使用无铬钝化剂进行表面钝化处理后，得到冷轧板。
对比例1：
一种冷轧板的制备方法，包括以下步骤：
将质量比为3：3：4：1的丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80混合，得到处理液，备用；
根据以下成分进行配料：C:0.30％、Si:0.02％、Mn：0.3％、P:0.011％、S:0.012％、Al:0.07％、Nr:0.003％、Ti:0.028％、Mo:0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质，然后将原料于800℃条件下进行熔炼2h，得到板坯；
将板坯于550℃的温度条件下轧制处理2h，得到预处理板材；
将预处理板材以20℃/min的升温速率升温至650℃，且温度间隔50℃，保温时间为40min的方式进行退火处理，然后一次冷轧处理，且所述一次冷轧处理的温度为45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒所述处理液，一次冷轧处理方向入口所述处理液的流量为2600L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1200L/min，静置处理55min，一次冷轧处理的压下率为53％；
将完成一次冷轧处理的预处理板材进行二次冷轧处理，且所述二次冷轧处理的温度为45℃，二次冷轧处理的时间为4h，所述二次冷轧处理的压下率为32％；
将完成二次冷轧处理的预处理板材使用无铬钝化剂进行表面钝化处理后，得到冷轧板。
对比例2：
一种冷轧板的制备方法，包括以下步骤：
将质量比为3：3：4：1的丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80混合，得到处理液，备用；
根据以下成分进行配料：C:0.30％、Si:0.02％、Mn：0.3％、P:0.011％、S:0.012％、Al:0.07％、Nr:0.003％、Ti:0.028％、Mo:0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质，然后将原料于800℃条件下进行熔炼2h，得到板坯；
将板坯于20℃/min的升温速率升温至650℃，且温度间隔50℃，保温时间为40min的方式进行退火处理，然后一次冷轧处理，且所述一次冷轧处理的温度为45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒所述处理液，一次冷轧处理方向入口所述处理液的流量为2600L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1200L/min，静置处理55min，一次冷轧处理的压下率为53％；
将完成一次冷轧处理的预处理板材进行二次冷轧处理，且所述二次冷轧处理的温度为45℃，二次冷轧处理的时间为4h，所述二次冷轧处理的压下率为32％；
将完成二次冷轧处理的预处理板材使用无铬钝化剂进行表面钝化处理后，得到冷轧板。
对比例3：
一种冷轧板的制备方法，包括以下步骤：
将质量比为3：3：4：1的丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80混合，得到处理液，备用；
根据以下成分进行配料：C:0.30％、Si:0.02％、Mn：0.3％、P:0.011％、S:0.012％、Al:0.07％、Nr:0.003％、Ti:0.028％、Mo:0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质，然后将原料于800℃条件下进行熔炼2h，得到板坯；
将板坯于600℃条件下进行热处理25min，得到预处理板材；
将预处理板材以20℃/min的升温速率升温至650℃，且温度间隔50℃，保温时间为40min的方式进行退火处理，然后一次冷轧处理，且所述一次冷轧处理的温度为45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒所述处理液，一次冷轧处理方向入口所述处理液的流量为2600L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1200L/min，静置处理55min，一次冷轧处理的压下率为53％；
将完成一次冷轧处理的预处理板材进行二次冷轧处理，且所述二次冷轧处理的温度为45℃，二次冷轧处理的时间为4h，所述二次冷轧处理的压下率为32％；
将完成二次冷轧处理的预处理板材使用无铬钝化剂进行表面钝化处理后，得到冷轧板。
对比例4：
一种冷轧板的制备方法，包括以下步骤：
根据以下成分进行配料：C:0.30％、Si:0.02％、Mn：0.3％、P:0.011％、S:0.012％、Al:0.07％、Nr:0.003％、Ti:0.028％、Mo:0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质，然后将原料于800℃条件下进行熔炼2h，得到板坯；
将板坯于600℃条件下进行热处理25min，于550℃的温度条件下轧制处理2h，得到预处理板材；
将预处理板材以20℃/min的升温速率升温至650℃，且温度间隔50℃，保温时间为40min的方式进行退火处理，然后于温度为45℃条件下进行冷轧处理，且冷轧处理的压下率为75％；
将完成冷轧处理的预处理板材使用无铬钝化剂进行表面钝化处理后，得到冷轧板。
将实施例1～4制备的冷轧板以及对比例1～4制备的冷轧板进行表观分析，结果如下表1所示。需要说明的是表观为本领域技术人员的肉眼观察并记录的数据。
表1：
从表1的数据分析可知，本申请中通过优化工艺后，能获得表观情况优异的冷轧板，能保证其使用质量。
将实施例1～4制备的冷轧板以及对比例1～4制备的冷轧板进行力学性能测试，测试的冷轧板的厚度为0.2mm，结果如下表2所示。
表2：
从表2的数据分析可知，本申请中通过优化工艺后，能获得力学强度优异的冷轧板，具体地，对比文件1与实施例4相比，对比文件1中未经过热处理，但是其力学性能比实施例4的差；对比例2为经过热处理以及轧制处理，其抗拉强度以及屈服强度明显比实施例4的差，说明本申请的工艺上能有助于提高冷轧板的力学强度；对比例3与实施例4的区别在于对比例3中未经过轧制处理，但是其抗拉强度以及屈服强度也比实施例4的差；对比例4中的冷轧处理工艺与实施例4明显不同，但是对比例4中的抗拉强度以及屈服强度明显比实施例4中的差。因此，也从另一方面说明了本申请的作为一个完整的技术方案而获得了上述所述的显著技术效果，工艺优化后，步骤之间也相辅相成，整体上能达到显著的力学性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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 (10)

1.一种冷轧板的制备方法，其特征在于，所在制备方法包括以下步骤：
根据预设冷轧板的成分，进行原料复配，并将原料进行熔炼，得到板坯；
将板坯进行热处理，轧制处理，得到预处理板材；
将预处理板材进行退火处理，再一次冷轧处理、静置处理、二次冷轧处理以及表面钝化处理后，得到冷轧板；
其中，所述轧制处理的温度为450℃～600℃，时间为1h～3h；
所述一次冷轧处理的温度为40℃～45℃，一次冷轧处理过程中需要喷洒处理液，一次冷轧处理方向入口处理液的流量为2500L/min～2800L/min，一次冷轧处理方向出口处理液的流量为1000L/min～1200L/min；
所述二次冷轧处理的温度为35℃～45℃，二次冷轧处理的时间为2h～5h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述原料包括以下质量百分比的成分：
C：0.20％～0.30％、Si≤0.03％、Mn：0.10％～0.50％、P：0～0.015％、S:0～0.015％、Al：0.06％～0.07％、Nr：0.002％～0.005％、Ti：0.025％～0.032％、Mo:0.0001％～0.0003％、其余为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼处理的温度为750℃～860℃，时间为1h～3h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为520℃～630℃，时间为15min～30min。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述退火处理以15℃/min～30℃/min的升温速率升温至550℃～680℃，且温度间隔50℃，保温时间为30min～60min。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述静置处理的时间为20min～60min。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述表面钝化处理中采用无铬钝化剂。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述处理液为丙二醇、硅油、脂肪酸聚乙二醇以及吐温-80的混合物，且质量比为(1～3)：(2～5)：(1～6)：(1～3)。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述一次冷轧处理的压下率为35％～60％。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述二次冷轧处理的压下率为30％～35％。
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