CN1752261A

CN1752261A - 冲压级低碳钢热轧薄板及其制造方法

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Publication number: CN1752261A
Application number: CN 200510012895
Authority: CN
Inventors: 蔡大勇; 瘳波; 张春玲; 姚枚; 董海峰; 赵铮铮; 王志勇
Original assignee: Yanshan University
Current assignee: Yanshan University
Priority date: 2005-10-10
Filing date: 2005-10-10
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2025-10-10
Also published as: CN100447280C

Abstract

本发明公开一种冲压级低碳钢热轧薄板及其制造方法，这种热轧薄板具有良好深冲性能、低屈服强度、低屈强比、良好塑性、塑性应变比高同时可以热轧生产；钢板厚度规格为0.8－4mm，抗拉强度小于350MPa，屈服强度小于240MPa，延伸率大于30％，加工硬化指数n值为0.20－0.25，塑性应变比r值大于1.0。所述钢板的成分是：C：0.01－0.06％，Mn：≤0.40％，S：≤0.01％，P：≤0.03％，Si：≤0.04％，Al：0.01－0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质，同时含有Cr、B、Ti、Nb等合金元素。薄板的制造方法为：板坯加热至1100－1150℃，然后进行粗轧，粗轧进口温度为950－1050℃；出粗轧机后水冷至精轧入口温度，然后进行精轧，精轧入口温度为800－850℃，精轧出口温度为730－780℃。最后进行650－720℃高温卷取，或进行400－500℃低温卷取，然后进行600－700℃再结晶退火。

Description

冲压级低碳钢热轧薄板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有良好深冲性能的金属材料及其制造技术，尤其涉及一种具有良好深冲性能、低屈服强度、低屈强比、良好塑性、塑性应变比高以及可以热轧生产的薄规格低碳钢钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，超薄规格(厚度小于1.2mm)钢板在建筑、汽车及饮料等行业得到了大量应用，但是用常规的热轧工艺在奥氏体温区很难轧出超薄钢板。传统工艺是在奥氏体区热轧后再以70-80％大变形量冷轧，然后进行罩式或连续再结晶退火，采用该工艺的最终产品是冷轧板，工艺复杂且生产成本较高。随着轧制技术的快速发展，生产这类薄规格热轧带钢已成为可能，其最小厚度也包含在冷轧板厚度范围。由于薄规格热轧带钢轧制过程的热量损失较大，只能在较低的终轧温度下轧制，难以实现在低温下进行奥氏体轧制，对于超薄规格产品而言，根本不可能采用传统的奥氏体轧制工艺生产。

铁素体轧制工艺伴随着IF钢的发展应运而生，该技术不仅可以生产出低成本的IF钢薄板，而且可以通过随后的退火生产出高性能的冷轧超深冲IF钢板。铁素体区轧制即相变控制轧制，又称低温热机械控轧，是近年来发展起来的一种新轧制工艺。其特点是：粗轧在奥氏体区进行，粗轧后完成奥氏体向铁素体的转变，精轧在铁素体区进行，铁素体区轧制技术使热轧超薄带钢大批量生产成为可能。这是由于轧制温度大大降低，低温单相轧制一方面使生产率大大提高；另一方面，铁素体区轧制的带钢具有良好的性能，产品质量能够保证；同时，低的板坯加热温度能够降低整个轧制过程能耗，节省成本，还可减少氧化铁皮以提高成材率。目前，铁素体轧制工艺的优点仅仅限于IF钢，大量研究结果表明，在低碳钢上采用铁素体轧制工艺生产热轧薄板时，薄板的力学性能及成形性能很不理想，甚至达不到常规轧制钢板的水平。所以，开发出一种适合于铁素体轧制工艺热轧薄板生产的低碳钢，具有重要的实际意义。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种具有良好深冲性能、低屈服强度、低屈强比、良好塑性、塑性应变比r高的低碳钢薄板；

本发明的第二目的在于提供合金化处理方法，从而使低碳钢具有合理的动态应变时效行为及力学性能，保障良好的深冲性能；

本发明的第三目的在于克服现有低碳钢薄板生产工艺复杂的弱点，实现以热代冷，提供一种制造具有合理力学性能及成形性能低碳钢薄板(厚度规格为0.8-4mm)的热轧工艺方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有良好深冲性能、低屈服强度、低屈强比、良好塑性、塑性应变比高以及可以热轧生产的薄规格低碳钢钢板，钢板厚度规格为0.8-4mm，抗拉强度小于350MPa，屈服强度小于240MPa，延伸率大于30％，加工硬化指数n值为0.20-0.25，塑性应变比r值大于1.0。

所述钢板成分中含有：

C：0.01-0.06％，Mn：≤0.40％，S：≤0.01％，P：≤0.03％，Si：≤0.04％，Al：0.01-0.05％，Cr：1.0-1.5％；

余量为Fe和不可避免的杂质；

以上均为质量百分比。

本发明获得上述冲压级低碳钢热轧薄板的制造方法，包括以下步骤：

(1)将板坯加热至1100-1150℃，然后进行粗轧，粗轧机进口温度为950-1050℃；

(2)出粗轧机后水冷至精轧入口温度；然后进行精轧，精轧机入口温度为800-850℃；精轧出口温度为730-800℃；

(3)精轧后进行卷取，卷取温度为650-720℃；

进一步，按照本发明的方法，在步骤(1)可以将热轧板坯重新加热至保温温度区间，也可以将连铸坯直接冷却到上述温度区间；粗轧可以采用单道次，也可以采用多道次；

步骤(2)总压下率优选70-90％；

整个轧制过程中也可不分为粗轧与精轧，轧制温度可按步骤(1)及步骤(2)的粗、精轧入口温度及精轧出口温度制定。

又，一种具有良好深冲性能、低屈服强度、低屈强比、良好塑性、塑性应变比较高以及可以热轧生产的薄规格低碳钢钢板，钢板厚度规格为0.8-4mm，抗拉强度小于350MPa，屈服强度小于240MPa，延伸率大于30％，加工硬化指数n值为0.20-0.25，塑性应变比r值大于1.0。

所述钢板成分中含有：

C：0.01-0.06％；Mn：≤0.40％；S：≤0.01％；P：≤0.03％；Si：≤0.04％；Al：0.01-0.05％；

以上均为质量百分比；

其中，进一步含有以下元素：

Cr：0.3-1.0％；

更进一步含有至少一种选自下列的添加元素：

B：0.001-0.005％，Ti：0.01-0.03％；Nb：0.01-0.03％

(2)出粗轧机后水冷至精轧入口温度，然后进行精轧，精轧机入口温度为800-850℃；精轧出口温度为730-800℃；

(3)精轧后进行卷取，卷取温度为400-500℃；

(4)最后，进行再结晶退火，退火温度为600-700℃；

步骤(2)总压下率优选70-90％；

利用本发明的方法，能够生产出屈服强度、屈强比低及塑性、塑性应变比高的低碳钢热轧薄板，薄板厚度规格为0.8-4mm，且热轧板具有良好的成形性能，塑性应变比r值大于1.0。

具体实施方式

实施例1

实施过程在连铸连轧生产线上进行，合金成分为：C：0.04％；Mn：0.30％；S：0.005％；P：0.01％；Si：0.02％；Al：0.03％；Cr：0.8％；B：0.004％。首先，在连铸机上铸造板坯，经辊底炉加热至1100℃；然后进行两道次粗轧，粗轧进口温度为980℃，钢坯出粗轧机后层流冷却，再进行五道次精轧，精轧机进口温度为820℃，出口温度为750℃；最后高温卷取，卷取温度为680℃。最终热轧薄板厚度为1.2mm。

所得热轧薄板的力学性能如下：抗拉强度320MPa，屈服强度220MPa，延伸率32％，加工硬化指数n值为0.24，塑性应变比r值为1.2。

实施例2

实施过程在连铸连轧生产线上进行，合金成分为：C：0.03％；Mn：0.28％；S：0.005％；P：0.01％；Si：0.03％；Al：0.04％；Cr：1.3％。首先，在连铸机上铸造板坯，经辊底炉加热至1100℃；然后进行两道次粗轧，粗轧进口温度为980℃，钢坯出粗轧机后层流冷却，再进行五道次精轧，精轧机进口温度为820℃，出口温度为750℃；最后高温卷取，卷取温度为680℃。最终热轧薄板厚度为1.2mm。

所得热轧薄板的力学性能如下：抗拉强度325MPa，屈服强度230MPa，延伸率33％，加工硬化指数n值为0.23，塑性应变比r值为1.1。

实施例3

实施过程在连铸连轧生产线上进行，合金成分为：C：0.04％；Mn：0.28％；S：0.005％；P：0.01％；Si：0.02％；Al：0.04％；Cr：0.5％；B：0.003％；Ti：0.02％。首先，在连铸机上铸造板坯，经辊底炉加热至1100℃；然后进行两道次粗轧，粗轧进口温度为980℃，钢坯出粗轧机后层流冷却，再进行五道次精轧，精轧机进口温度为820℃，出口温度为750℃；最后高温卷取，卷取温度为680℃。最终热轧薄板厚度为1.2mm。

所得热轧薄板的力学性能如下：抗拉强度315MPa，屈服强度210MPa，延伸率35％，加工硬化指数n值为0.24，塑性应变比r值为1.2。

实施例4

实施过程在连铸连轧生产线上进行，合金成分为：C：0.03％；Mn：0.20％；S：0.005％；P：0.01％；Si：0.03％；Al：0.02％；Cr：0.5％；B：0.003％；Nb：0.02％。首先，在连铸机上铸造板坯，经辊底炉加热至1100℃；然后进行两道次粗轧，粗轧进口温度为980℃，钢坯出粗轧机后层流冷却，再进行五道次精轧，精轧机进口温度为820℃，出口温度为750℃；最后高温卷取，卷取温度为680℃。最终热轧薄板厚度为1.2mm。

所得热轧薄板的力学性能如下：抗拉强度320MPa，屈服强度215MPa，延伸率34％，加工硬化指数n值为0.23，塑性应变比r值为1.1。

实施例5

实施过程在连铸连轧生产线上进行，合金成分为：C：0.04％；Mn：0.30％；S：0.005％；P：0.01％；Si：0.02％；Al：0.03％；Cr：0.8％；B：0.004％。首先，在连铸机上铸造板坯，经辊底炉加热至1100℃；然后进行两道次粗轧，粗轧进口温度为980℃，钢坯出粗轧机后层流冷却，再进行五道次精轧，精轧机进口温度为800℃，出口温度为750℃；最后高温卷取，卷取温度为700℃。最终热轧薄板厚度为1.2mm。

所得热轧薄板的力学性能如下：抗拉强度310MPa，屈服强度210MPa，延伸率35％，加工硬化指数n值为0.23，塑性应变比r值为1.3。

Claims

1.一种冲压级低碳钢热轧薄板，具有良好深冲性能、低屈服强度、低屈强比、良好塑性、塑性应变比高以及可以热轧生产的薄规格低碳钢钢板，钢板厚度规格为0.8-4mm，抗拉强度小于350MPa，屈服强度小于240MPa，延伸率大于30％，加工硬化指数n值为0.20-0.25，塑性应变比r值大于1.0，所述钢板成分中含有：

余量为Fe和不可避免的杂质；

以上均为质量百分比。

2.一种制造权利要求1所述的冲压级低碳钢热轧薄板的方法，包括以下步骤：

(1)将板坯加热至1100-1150℃，然后进行粗轧，粗轧进口温度为950-1050℃；

(2)出粗轧机后水冷至精轧入口温度；然后进行精轧，精轧入口温度为800-850℃；精轧出口温度为730-800℃；总压下率优选70-90％；

(3)精轧后进行卷取，卷取温度为650-720℃。

3.根据权利要求2所述的冲压级低碳钢热轧薄板的制造方法，其特征是，其中在步骤(1)可以将热轧板坯重新加热至保温温度区间，也可以将连铸坯直接冷却到上述温度区间，粗轧可以采用单道次，也可以采用多道次。

4.根据权利要求3所述的冲压级低碳钢热轧薄板的制造方法，其特征是，整个轧制过程中也可不分为粗轧与精轧，轧制温度可按步骤(1)及步骤(2)的粗、精轧入口温度及精轧出口温度确定。

5.一种冲压级低碳钢热轧薄板，具有良好深冲性能、低屈服强度、低屈强比、良好塑性、塑性应变比较高以及可以热轧生产的薄规格低碳钢钢板，钢板厚度规格为0.8-4mm，抗拉强度小于350MPa，屈服强度小于240MPa，延伸率大于30％，加工硬化指数n值为0.20-0.25，塑性应变比r值大于1.0。所述钢板成分中含有：

以上均为质量百分比。

6.根据权利要求5所述的冲压级低碳钢热轧薄板，其特征是：其进一步含有以下元素：

Cr：0.3-1.0％。

7.根据权利要求5或6所述的冲压级低碳钢热轧薄板，其特征是：其更进一步含有至少一种选自下列的添加元素：

B：0.001-0.005％，Ti：0.01-0.03％；Nb：0.01-0.03％。

8.一种制造权利要求7所述的冲压级低碳钢热轧薄板的方法，包括以下步骤：

(3)精轧后进行卷取，卷取温度为400-500℃；

(4)最后，进行再结晶退火，退火温度为600-700℃。

9.根据权利要求8所述的冲压级低碳钢热轧薄板的制造方法，其特征是，其中在步骤(1)可以将热轧板坯重新加热至保温温度区间，也可以将连铸坯直接冷却到上述温度区间，粗轧可以采用单道次，也可以采用多道次。

10.根据权利要求9所述的冲压级低碳钢热轧薄板的制造方法，其特征是，整个轧制过程中也可不分为粗轧与精轧，轧制温度可按步骤(1)及步骤(2)的粗、精轧入口温度及精轧出口温度确定。