CN104611535A - 一种冷轧钢板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冷轧板带生产技术领域，特别是涉及一种冷轧钢板及其制备方法。本发明提供一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火、冷却、光整和拉矫，所述退火的方式为连续退火，所述退火过程中，冷轧后得到的中间板坯依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，所述加热段的温度为790～805℃，加热时间180～480s；均热段的温度为820～850℃，均热时间60～180s；冷轧后得到的中间板坯在所述一次冷却段、过时效段和二次冷却段的终点温度分别为660～690℃、360～410℃、420～450℃，停留时间分别为50～120s、10～20、160～500s。利用该方法所得钢板制得的冷轧钢板的力学性能满足屈服强度230～300MPa，且成形性能优良的冷轧钢板。
Description
技术领域
本发明属于冷轧板带生产技术领域，特别是涉及一种冷轧钢板及其制备方法。
背景技术
随着汽车行业的不断发展，市场对汽车用板的要求不断提高，在保证冲压成型性能前提下，还需要具有一定的强度，来达到降本增效的目标。连续退火生产低碳钢钢板代表性的专利有以下2项：
(1)200910029806.2深冲与超深冲钢板的连续退火工艺
本发明公开了一种深冲与超深冲钢板的连续退火工艺，钢板在退火前经过清洗，进入连续退火炉，速度150～350m/min，采用氮氢混合气体喷出钢板表面，对钢板进行保护、防止氧化，同时使钢板温度加热至120～180℃；再次对钢板加热，使其温度达到750～780℃，并保温40～70s；然后对钢板进行冷却至400～460℃，并保温60～300s进行过时效处理，随后冷却至常温。由于采用过时效退火工艺，使钢中的碳化物得到充分析出，保证了家电钢板和汽车板冲压性能和超深冲性能。
(2)201110052830.5低温连续退火无间隙原子冷轧钢板及其生产方法
本发明公开了一种低温连续退火无间隙原子冷轧钢板的生产方法，含有C：0.0005～0.0025％、Si：≤0.030％、Mn：0.05～0.15％、P≤0.015％、S≤0.010％、O≤0.025％、N：≤0.0025％、Al：0.015～0.050％、Ti：0.03～0.07％；其余由Fe和微量元素。连退温度为710～740℃，冷轧压下率≥80％。通过采用合理的化学成分和合适的冷轧压下率，降低再结晶温度并形成充分的冷轧微观组织结构，可以适应较低的连续退火温度，从而降低成本和生产难度。
但是上述方法并不能得到强度和成形性能兼具的热镀锌钢板，且成本较高。
发明内容
本发明提供一种超低碳冷轧钢板的制备方法，利用该方法所得钢板制得的冷轧钢板的力学性能满足屈服强度230～300MPa，抗拉强度≥390MPa，伸长率≥38.0％，塑性应变比r90≥1.8，加工硬化指数n90≥0.2的要求；从而满足市场的具有一定强度且可以进行冲压成型的要求。
本发明的技术方案：
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火、冷却、光整和拉矫，其中：
所述卷取温度为710～740℃；
所述冷轧的压下率为70～85％；
所述退火的方式为连续退火，所述退火过程中，冷轧后得到的中间板坯依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，所述加热段的温度为790～805℃，加热时间180～480s；均热段的温度为820～850℃，均热时间60～180s；冷轧后得到的中间板坯在所述一次冷却段、过时效段和二次冷却段的终点温度分别为660～690℃、360～410℃、420～450℃，停留时间分别为50～120s、10～20、160～500s；
所述板坯的组成为C：0.0010～0.0060％，Si：≤0.05％，Mn：0.50～1.0％，P：0.06～0.10％，S：≤0.010％，Ti：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，B：0.001～0.002％，Als：0.01～0.06％余量为Fe和不可避免杂质组成。
优选的，所述热轧包括粗轧和精轧，所述粗轧的开轧温度为1200℃～1230℃，所述粗轧的终轧温度为1090-1150℃，粗轧时间200～300min；所述精轧的开轧温度为1000℃～1070℃，所述精轧的终轧温度为910℃～940℃。
优选的，所述粗轧后的中间板坯的厚度为47mm～50mm。
优选的，所述精轧后的中间板坯的厚度为3～6mm。
优选的，冷轧后所得冷轧板的的厚度为0.9～1.2mm。
优选的，退火处理再连续退火炉内进行，所述连续退火炉的机组速度为100～200m/min。
优选的，所述光整的延伸率为0.3～0.7％。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种冷轧钢板，其由上述冷轧钢板的制备方法制得。
进一步，所述冷轧钢板的屈服强度230～300MPa，抗拉强度≥390MPa，断后伸长率≥38.0％，塑性应变比r90≥1.8，加工硬化指数n90≥0.2。
本发明的有益效果：
采用本发明方法制备的冷轧钢板的力学性能满足屈服强度230～300MPa，抗拉强度≥390MPa，断后伸长率A80≥38.0％，塑性应变比r90≥1.8，加工硬化指数n90≥0.2的要求；从而满足市场的具有一定强度且可以进行冲压成型的要求。此外，本发明制造工艺实施难度小，表面质量和综合性能优良，可在连续热镀锌改造的镀锌/连退两用机组上实现批量生产的一种高强超低碳钢冷轧钢板的生产方法。
本发明形成了在镀锌/连退两用机组上生产高强超低碳钢冷轧钢板的关键技术。本发明热轧精轧后冷速冷却到一定温度，随后在线空冷运后卷取。本发明轧制工艺控制简单和适应性较强，产品表面质量优良。
具体实施方式
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火、冷却、光整和拉矫，其中：
所述卷取温度为710～740℃；
所述冷轧的压下率为70～85％；
所述退火的方式为连续退火，所述退火过程中，冷轧后得到的中间板坯依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，所述加热段的温度为790～805℃，加热时间180～480s；均热段的温度为820～850℃，均热时间60～180s；冷轧后得到的中间板坯在所述一次冷却段、过时效段和二次冷却段的终点温度分别为660～690℃、360～410℃、420～450℃，停留时间分别为50～120s、10～20、160～500s；
所述板坯的组成为C：0.0010～0.0060％，Si：≤0.05％，Mn：0.50～1.0％，P：0.06～0.10％，S：≤0.010％，Ti：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，B：0.001～0.002％，Als：0.01～0.06％余量为Fe和不可避免杂质组成。
本发明中，所述板坯可以采用本领域的公知的制备连铸坯的方法进行制备，例如可以通过高炉炼铁、铁水预处理、转炉冶炼、钢包内脱氧、合金化炉后精炼、LF电加热、RH真空处理以及板坯连铸后获得所述连铸坯；其具体制备的条件为本领域所公知。
其中，一次冷却段的冷却速率为5～30℃/s；二次冷却段的冷却速率为40～90℃/s。
优选的，所述热轧包括粗轧和精轧，所述粗轧的开轧温度为1200℃～1230℃，所述粗轧的终轧温度为1090-1150℃，粗轧时间200～300min；所述精轧的开轧温度为1000℃～1070℃，所述精轧的终轧温度为910℃～940℃。
本发明中，所述一次冷却段的终点温度是指冷轧后所得的中间板坯经过一次冷却段进入二次冷却段前的温度；所述过时效段的终点温度是指冷轧后得到的中间板坯经过所述过时效段进入终冷段时的温度。所述二次冷却段的终点温度是指冷轧后得到的中间板坯经过二次冷却段进入过时效段前的温度。
进一步，本发明制备方法中冷轧后对钢板进行清洗，所述清洗可以采用本领域常规的钢板的清洗方法，例如碱洗和电解液清洗，其目的是为了去除热轧钢板表面的油污、氧化铁皮、铁粉等影响钢板表面质量的杂质。
本发明冷轧钢板的制备方法中，未限定的工艺条件，如冷却方式、冷却速率、加热方式等，采用本领域常规技术即可。
冷轧板为了保证其性能的稳定性，使其在保质期内不发生时效以造成钢板的硬化，必须进行过时效处理，过时效就是使钢中的碳化物在晶内均匀的析出分布，减少钢中固溶的碳，降低成品钢板的时效性。过时效的温度对生产十分重要，温度高，会使过时效处理后钢中的铁素体仍固溶大量的碳，过时效处理不加；温度低，会降低碳的活度，不容易扩散。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种冷轧钢板，其由上述冷轧钢板的制备方法制得。
本发明冷轧钢板的制备方法为：按通常铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳，将钢水成分控制在上述范围内，连铸成连铸坯，加热至1200℃～1230℃，在炉时间200～300min，进行粗轧。热轧中间板坯厚度在47mm～50mm，热轧精轧开轧温度1000℃～1070℃，终轧温度范围为910℃～940℃；精轧后以前段冷却的层流冷却方式冷却到710～740℃进行卷取。热轧板的厚度3～6mm。热轧板经碱洗清洗干净后，在结合冷轧机的能力，确定为70％～85％。轧后卷在连续退火炉的机组速度为100～200m/min，在均热段将钢板加热和820～850℃；在连续退火炉的缓冷终点、快冷终点、过时效结束的带钢温度分别控制在660～690℃、420～450℃和360-410℃；将带钢经过水液槽冷却至室温，进行光整，延伸率控制在0.3～0.7％。
以下通过实施例对本发明进行详细说明。
以下实施例中，屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80的测试方法按照GBT228-2002金属材料室温拉伸试验方法进行；塑性应变比r90的测试方法按照GBT5027-2007金属材料薄板和薄带塑性应变比的测定方法进行；加工硬化指数n90≥的测试方法按照GBT5028-2008金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数试验方法进行。
实施例1
本发明按通常铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳，经连铸成连铸坯作为板坯，化学成分的重量百分比为：C：0.002％，Si：0.02％，Mn：062％，P：0.075％，S：0.003％，Ti：0.025％，Nb：0.020％，B：0.001；Als：0.030％，余量为Fe和不可避免杂质组成。
将该板坯加热至1219℃进行粗轧，粗轧时间为225min，粗轧后中间板坯厚度47mm，然后将粗轧后的中间板坯进行精轧，精轧开轧温度1048℃，精轧终轧温度为925℃，精轧后的中间板坯的厚度为5.0mm；精轧后板坯冷却到723℃进行卷取。结合冷轧机的能力，在冷轧机上以76％的冷轧压下率，将其冷轧至1.2mm的冷轧板厚度。随后将冷轧板采用连续退火炉进行退火处理，退火炉的机组速度为130m/min，在加热段将钢板加热到835℃加热120s；连续退火炉的缓冷终点(一次冷却段)、快冷终点(二次冷却段)、过时效结束的带钢温度分别控制在675℃、436℃和388℃；光整延伸率控制在0.45％。
所得超低碳冷轧钢板的屈服强度、抗拉强度、伸长率、r90，n90分别为245MPa、405MPa、42.0、0.22、2.0。
实施例2-3
板坯的组成百分数如表1所示，具体工艺条件如表2、3所示；其他方法同实施例1。所得成品力学性能如表4所示。
表1 板坯的化学组成
对比例1
板坯的组成百分数如表1所示，其不在本发明限定的成分范围内；具体工艺条件同实施例3；其他方法同实施例1。所得成品力学性能如表4所示。
对比例2
板坯的组成百分数同实施例3，如表1所示；具体工艺条件如表2、3所示，其不在本发明限定的成分范围内；其他方法同实施例1。所得成品力学性能如表4所示。
表2 热轧工艺条件
表3 退火工艺条件
表4 实施例及对比例所得成品的性能
Claims (9)
1.一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火、冷却、光整和拉矫，其特征在于，
所述卷取温度为710～740℃；
所述冷轧的压下率为70～85％；
所述退火的方式为连续退火，所述退火过程中，冷轧后得到的中间板坯依次经过加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段，所述加热段的温度为790～805℃，加热时间180～480s；均热段的温度为820～850℃，均热时间60～180s；冷轧后得到的中间板坯在所述一次冷却段、过时效段和二次冷却段的终点温度分别为660～690℃、360～410℃、420～450℃，停留时间分别为50～120s、10～20、160～500s；
所述板坯的组成为C：0.0010～0.0060％，Si：≤0.05％，Mn：0.50～1.0％，P：0.06～0.10％，S：≤0.010％，Ti：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，B：0.001～0.002％，Als：0.01～0.06％余量为Fe和不可避免杂质组成。
2.根据权利要求1所述的冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述热轧包括粗轧和精轧，所述粗轧的开轧温度为1200℃～1230℃，所述粗轧的终轧温度为1090-1150℃，粗轧时间200～300min；所述精轧的开轧温度为1000℃～1070℃，所述精轧的终轧温度为910℃～940℃。
3.根据权利要求1或2所述的冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述粗轧后的中间板坯的厚度为47mm～50mm。
4.根据权利要求1～3任一项所述的冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述精轧后的中间板坯的厚度为3～6mm。
5.根据权利要求1～4任一项所述的冷轧钢板的制备方法，其特征在于，冷轧后所得冷轧板的的厚度为0.9～1.2mm。
6.根据权利要求1～5任一项所述的冷轧钢板的制备方法，其特征在于，退火处理在连续退火炉内进行，所述连续退火炉的机组速度为100～200m/min。
7.根据权利要求1～5任一项所述的冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述光整延伸率为0.3～0.7％。
8.一种冷轧钢板，其特征在于，其由上述冷轧钢板的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的冷轧钢板，其特征在于，所述冷轧钢板的屈服强度为230～300MPa，抗拉强度≥390MPa，断后伸长率≥38.0％，塑性应变比r90≥1.8，加工硬化指数n90≥0.2。
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