CN1207407C - 一种可改善热轧钢板冷加工性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可改善热轧钢板冷加工性能的方法，依次包括以下步骤：电炉或转炉冶炼钢水→薄板坯连铸→均热→热连轧→卷取，其中，炼钢工序中的出钢碳的重量百分数控制在0.03～0.04%，在精炼结束前，氧活度小于5ppm时，采用喂线法喂硼线，使硼在钢中的重量百分数为0.001～0.01%，精炼结束的钢水温度为1590～1605℃，精炼后的钢水成分为：C：≤0.06%，Si：≤0.05%，Mn：0.15～0.30%，P：≤0.025%，S：≤0.010%，Al(s)：0.020～0.050%，B：0.001～0.01%，N：≤0.006%，Cr+Ni+Cu：≤0.25%；轧制后的薄板厚度为1.2～6.0mm。本发明生产的热轧钢板的硬度和强度降低，延伸率提高，因此，可改善热轧钢板的冷加工性能，以实现采用CSP工艺生产冷轧深冲用热轧板。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种可改善热轧钢板冷加工性能的方法，特别是涉及一种可改善CSP工艺生产的的冷轧深冲用钢的冷加工性能的方法。
背景技术
传统的冷轧深冲用钢的生产工艺流程为：钢水→厚板坯连铸→连铸坯冷却及检查→加热→热轧，该工艺虽然可以生产出强度低、硬度低的冷轧深冲用热轧板，但需要对连铸坯进行冷却后检查，其工艺流程长，能耗高。为了改进上述缺点，二十世纪八十年代末在美国纽柯公司获得成功的CSP(Compact StripProduction，紧凑式带钢生产工艺)的特点是薄板坯连铸连轧，其工艺流程为：电炉或转炉提供钢水→薄板坯连铸→均热→热连轧。采用CSP工艺生产的热轧钢板组织细小、均匀，钢板的硬度和强度均较高，其HV高达130～150以上，屈服强度σs高达320～430Mpa，抗拉强度σb高达390～470Mpa，延伸率δ5为26～30％，因此，导致热轧板的冷加工性能较差，阻碍了CSP工艺在生产冷轧深冲用热轧板上的开发应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种可改善热轧钢板冷加工性能的生产方法，以实现采用CSP工艺生产冷轧深冲用热轧钢板。
为了达到上述目的，本发明所述的改善热轧钢板冷加工性能的生产方法依次包括以下步骤：
(1)炼钢：选用08Al钢种和常规的炼钢用电炉或转炉，出钢碳的重量百分数控制在0.03～0.04％，对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，精炼结束前，即钢水温度在1600～1615℃，钢水脱氧良好，氧活度小于5ppm时，采用喂线法喂硼线，使硼在钢中的重量百分数为0.001～0.01％，精炼结束的钢水温度为1590～1605℃，精炼后的钢水成分为：C：≤0.06％，Si：≤0.05％，Mn：0.15～0.30％，P：≤0.025％，S：≤0.010％，Al(s)：0.020～0.050％，B：0.001～0.01％，N：≤0.006％，Cr+Ni+Cu：≤0.25％。
上述百分数均为重量百分数(下同)。
(2)连铸：钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间罐，中间罐钢水温度为1545～1560℃，采用漏斗型结晶器，铸坯拉速为4.0～5.5m/min，出结晶器的铸坯厚度为50～60mm。
(3)均热：上述铸坯经过二次冷却弯曲矫直剪切后进入均热炉，铸坯进炉温度为950～1050℃，出炉温度为1130～1190℃。
(4)热轧：出均热炉的铸坯经过除鳞机去除铸坯表面上形成的氧化铁皮后进入热连轧机，开轧温度为1120～1180℃，终轧温度为800～950℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度为1.2～6.0mm。
(5)卷取：薄板经层流冷却段后段冷却后通过卷取机卷取成卷，卷取温度为550～700℃。
在上述步骤(1)中，硼在钢中的最佳含量范围是：0.002～0.009％。
在上述步骤(4)中，开轧温度的最佳范围是：1130～1150℃；终轧温度的最佳范围是865～890℃。
在上述步骤(5)中，卷取温度的最佳范围是：655～665℃。
本发明中的精炼结束前用喂线法喂入适量的硼，是为了利用硼的作用，使热轧板的强度及硬度降低。
本发明中选择较高的开轧、终轧及卷取温度是为了降低热轧板的强度及硬度。
本发明中精炼后的钢水成分应予以很好地控制，各成分控制如下：
C≤0.06％：若C含量超过0.06％，会大量析出碳化物，导致冷加工性能差；但是，若C含量低于0.03％，钢水过氧化严重，氧含量高。C含量的最佳范围是0.03～0.04％。
Si≤0.05％：若Si含量过高，则强度上升，冷加工性能差，较好的情形是：Si含量在0.03％以下。
Mn＜0.3％：Mn的主要作用是使S以MnS固定，但若Mn含量过高，会导致钢质硬化。
P≤0.025％：P是固溶强化元素，其含量过高会导致钢质硬化。
S≤0.01％：S含量过高，会导致冷加工性能差。S被MnS固定，因此，其含量越低越好。此外S也是影响CSP连铸漏钢的一个重要因素。
Al＜0.05％：铝作为脱氧剂使用。本发明通过添加一定量的B，相当量的N作为BN被固定，因此AlN的析出量小，若Al含量过高，部分BN变成AlN，产生过剩的B，发生硬化。
B＜0.01％：B是软化元素，但若其含量过高，则变形抗力大。
N≤0.006％：N被BN所固定，若BN量过多，则加工性差。
Cr+Ni+Cu≤0.25％：Cr、Ni、Cu含量过高，会降低冷加工性，特别是Cu含量过高时，易产生边裂。
本发明与现有技术相比具有以下优点：由于在精炼过程中加入硼，使热轧钢板的硬度和强度降低，延伸率提高，从而改善热轧钢板的冷加工性能，以实现采用CSP工艺生产冷轧深冲用热轧板。
具体实施方式
实施例1
本实施例采用CSP工艺生产冷轧深冲用热轧钢板，依次包括以下步骤：
(1)炼钢
选用08Al钢种和容量为150吨的超高功率竖式电炉进行冶炼，出钢碳的重量百分数为0.04％，对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，精炼结束前，即钢水温度在1600～1615℃，钢水脱氧良好，氧活度小于5ppm时，采用喂线法喂直径12mm、硼含量为20％的硼线，使钢水中硼的重量百分数为0.003～0.007％，精炼结束的钢水温度为1590～1605℃，钢水成分如表1所示。
(2)连铸：钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间罐，中间罐钢水温度为1545～1560℃，采用漏斗型结晶器，铸坯拉速为4.0～5.5m/min，出结晶器的铸坯厚度为50mm。
(3)均热：上述铸坯经过二次冷却弯曲矫直剪切后进入均热炉，铸坯进炉温度为950～1050℃，出炉温度为1140℃。
(4)热轧：出均热炉的铸坯经过除鳞机去除铸坯表面上形成的氧化铁皮后进入六机架精轧机组上，开轧温度为1130℃，终轧温度为890℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度为5.0mm。
(5)卷取：薄板经层流冷却段后段冷却后通过卷取机卷取成卷，卷取温度为660℃。
本实施例生产的热轧板卷的力学性能如表2所示，由表2可知，该热轧板卷的力学性能已完全满足冷轧深冲用钢的要求。
表1实施例1生产的热轧板卷的化学成分(％)
| 实施例 | C | Si | Mn | P | S | Al(s) | B | N | Cr+Ni+Cu |
| 1 | 0.047 | 0.04 | 0.22 | 0.018 | 0.004 | 0.025 | 0.0080 | 0.005 | 0.24 |
表2实施例1生产的热轧板卷的力学性能
| σs(Mpa) | σb(Mpa) | δ5(％) | 宽冷弯 | HRB | HV |
| 299 | 372 | 29.5 | 合格 | 57 | 103 |
实施例2
本实施例是采用CSP工艺生产的另一批08Al板卷，经轧制后的薄板厚度为1.6mm，其化学成分如表3所示，其力学性能如表4所示，由表4可知，该热轧板卷的力学性能也完全满足冷轧深冲用钢的要求。
表3实施例2生产的热轧板卷的化学成分(％)
| 实施例 | C | Si | Mn | P | S | Al(s) | B | N | Cr+Ni+Cu |
| 2 | 0.058 | 0.03 | 0.21 | 0.02 | 0.01 | 0.03 | 0.0070 | 0.0055 | 0.23 |
表4实施例2生产的热轧板卷的力学性能
| σs(Mpa) | σb(Mpa) | δ5(％) | 宽冷弯 | HRB | HV |
| 280 | 352 | 31 | 合格 | 61 | 108 |
实施例3
本实施例是采用CSP工艺生产的又一批08Al板卷，经轧制后的薄板厚度为3.0mm，其化学成分如表5所示，其力学性能如表6所示，由表6可知，该热轧板卷的力学性能也完全满足冷轧深冲用钢的要求。
表5实施例3生产的热轧板卷的化学成分(％)
| 实施例 | C | Si | Mn | P | S | Al(s) | B | N | Cr+Ni+Cu |
| 3 | 0.048 | 0.03 | 0.22 | 0.022 | 0.06 | 0.028 | 0.0065 | 0.0053 | 0.22 |
表6实施例3生产的热轧板卷的力学性能
| σs(Mpa) | σb(Mpa) | δ5(％) | 宽冷弯 | HRB | HV |
| 298 | 374 | 30.3 | 合格 | 57 | 102 |
Claims (8)
1.一种可改善热轧钢板冷加工性能的方法，依次包括以下步骤：
(1)炼钢：选用08Al钢种和常规的炼钢用电炉或转炉，出钢碳的重量百分数控制在0.03～0.04％，对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，当钢水温度在1600～1615℃，氧活度小于5ppm时，采用喂线法喂硼线，使硼在钢中的重量百分数为0.001～0.01％，精炼结束的钢水温度为1590～1605℃，精炼后的钢水成分为：C：≤0.06％，Si：≤0.05％，Mn：0.15～0.30％，P：≤0.025％，S：≤0.010％，Al(s)：0.020～0.050％，o：0.001～0.01％，N：≤0.006％，Cr+Ni+Cu：≤0.25％，上述百分数均为重量百分数；
(2)连铸：钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间罐，中间罐钢水温度为1545～1560℃，采用漏斗型结晶器，铸坯拉速为4.0～5.5m/min，出结晶器的铸坯厚度为50～60mm；
(3)均热：上述铸坯经过二次冷却弯曲矫直剪切后进入均热炉，铸坯进炉温度为950～1050℃，出炉温度为1130～1190℃；
(4)热轧：出均热炉的铸坯经过除鳞机去除铸坯表面上形成的氧化铁皮后进入热连轧机，开轧温度为1120～1180℃，终轧温度为800～950℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度为1.2～6.0mm；
(5)卷取：薄板经层流冷却段后段冷却后通过卷取机卷取成卷，卷取温度为550～700℃。
2.根据权利要求1所述的可改善热轧钢板冷加工性能的方法，其特征是：在所述步骤(1)中，硼在钢中的最佳含量范围是：0.002～0.009％。
3.根据权利要求1所述的可改善热轧钢板冷加工性能的方法，其特征是：在所述步骤(4)中，开轧温度的最佳范围是：1130～1150℃；终轧温度的最佳范围是865～890℃。
4.根据权利要求1所述的可改善热轧钢板冷加工性能的方法，其特征是：在所述步骤(5)中，卷取温度的最佳范围是：655～665℃。
5.根据权利要求1所述的可改善热轧钢板冷加工性能的方法，其特征是：所采用的硼线的直径为12mm，硼含量为20％。
6.根据权利要求1所述的可改善热轧钢板冷加工性能的方法，其特征是：精炼后的钢水成分为：C：0.047％，Si：0.04％，Mn：0.22％，P：0.018％，S：0.004％，Al(s)：0.025％，B：0.0080％，N：0.005％，Cr+Ni+Cu：0.24％。
7.根据权利要求1所述的可改善热轧钢板冷加工性能的方法，其特征是：精炼后的钢水成分为：C：0.058％，Si：0.03％，Mn：0.21％，P：0.010％，S：0.01％，Al(s)：0.03％，B：0.0070％，N：0.0055％，Cr+Ni+Cu：0.23％。
8.根据权利要求1所述的可改善热轧钢板冷加工性能的方法，其特征是：精炼后的钢水成分为：C：0.048％，Si：0.03％，Mn：0.22％，P：0.022％，S：0.06％，Al(s)：0.028％，B：0.0065％，N：0.0053％，Cr+Ni+Cu：0.22％。
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