一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冶金板材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋 沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱軋沖壓用鋼帶普遍應(yīng)用于汽車行業(yè)，需具備良好的冷成型性能，如較低的屈強 比、較高的延伸率、較高的擴(kuò)孔率等，因此一般采用低碳成分設(shè)計，對于強度級別較高的鋼 種，例如抗拉強度超過430MPa的鋼種，若不添加微合金元素，僅靠碳錳固溶強化，則性能穩(wěn) 定性難以保證，若添加微合金元素Nb，即通過其細(xì)化晶粒的作用保證強度，則會出現(xiàn)屈強比 較高、不利于沖壓成型的現(xiàn)象，因此需設(shè)計一種化學(xué)成分，使鋼帶同時具有較高的強度和較 好的塑性。此外，為適應(yīng)汽車行業(yè)節(jié)能、減排、降耗的需要，輕量化成為其發(fā)展趨勢，對于較 薄規(guī)格產(chǎn)品，尤其是厚度< 2. 5_的產(chǎn)品需求量日益增大，而常規(guī)板坯流程生產(chǎn)此類產(chǎn)品 的難度較大，因此需選用薄板坯流程，即在薄板坯流程上開發(fā)出一種同時具有較高強度和 較好塑性的熱軋沖壓用鋼帶，同時保證連鑄、乳制工藝的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方法，通過采 用低碳、高錳、微鈦強化的成分設(shè)計及合理的連鑄、加熱、乳制、冷卻工藝，生產(chǎn)出一種冷成 型及焊接性能良好的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶。
[0004] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分設(shè)計采用 低碳、高錳、微鈦強化的成分設(shè)計體系，其化學(xué)成分及重量百分比含量為：C:0. 04-0. 06% ; Si： ^0. 03%；Mn：1. 30-1. 50%；P： ^ 0. 020%；S： ^ 0. 008%；Ti：0. 020-0. 040%；Als： 0. 020-0. 040%;N 0. 0050%，其它為Fe及不可避免的殘余元素； 采用下述工藝：轉(zhuǎn)爐冶煉一LF爐精煉一連鑄一加熱爐加熱一粗軋前高壓水除鱗一2機 架粗軋一精軋前高壓水除鱗一5機架精軋一層流冷卻一卷取。
[0005] 連鑄采用液芯壓下，鑄坯厚度70-75mm，拉速控制在3. 8-4. 5米/分，中包溫 度1555-1565 °C，結(jié)晶器采用平板型，保護(hù)渣堿度1. 3,二冷采用弱冷模式，矯直溫度 彡 850°C〇
[0006] 加熱爐遵循板坯加熱-均熱-保溫制度，在爐時間25-35min，出爐溫度1150~ 1250°C，保證板坯加熱均勻，無明顯黑斑，通長方向、坯寬方向上溫差不超過30°C; 粗軋前高壓水除鱗，除鱗水壓力多28MPa; 2機架粗軋，粗軋機需具備大功率壓下能力，壓下率達(dá)到60%以上，從而有效降低精軋 機的軋制負(fù)荷，緩解精軋機組的壓力； 精軋前高壓水除鱗，除鱗水壓力多25MPa; 5機架精軋，需減少溫降，保證軋制速度，終軋溫度控制在840-860°C; 層流冷卻，采用前段冷卻、尾部微調(diào)的方式，平均冷卻速度控制在30~70°C/s，帶鋼頭 部10米不冷卻，并開啟側(cè)噴進(jìn)行層冷輥道的邊部吹掃； 卷取溫度控制在：580-620°C。
[0007] 本發(fā)明采用低碳、高錳、微鈦強化的成分設(shè)計及合理的連鑄、加熱、乳制、冷卻工 藝，生產(chǎn)出一種冷成型及焊接性能良好、抗拉強度430-550Mpa級熱軋沖壓用鋼帶，厚度范 圍 1. 8-8. 0mm〇
[0008] 碳是鋼中最經(jīng)濟(jì)且最有效的強化元素，但對鋼的韌性、塑形、成型性和焊接性等產(chǎn) 生不利的影響，本發(fā)明采用低碳成分設(shè)計，使鋼的焊接性和冷成型性得到保證，而強度的不 足通過微合金化和控軋控冷工藝來彌補。
[0009] 錳可通過固溶強化來提高鋼的強度。Mn促進(jìn)碳氮化物析出相在加熱過程的溶解， 抑制析出相在軋制時候的析出，采用高錳設(shè)計有利于保持較多的析出元素在軋后的冷卻過 程中在鐵素體中析出，加強析出強化。此外，Mn可擴(kuò)大奧氏體區(qū)，降低過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變溫 度，有利于相變組織的細(xì)化，可提高鋼的韌性、降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度。
[0010] 鈦可以產(chǎn)生中等程度的晶粒細(xì)化及強烈的沉淀強化作用，鈦的化學(xué)活性很強，易 與鋼中的C、N等形成化合物，為了降低鋼中固溶氮含量，通常采用微鈦處理使鋼中的氮被 鈦固定，同時，TiN可有效阻止奧氏體晶粒在加熱過程中的長大，起直接強化作用。
[0011] 本發(fā)明采用低碳、高錳、微鈦的成分設(shè)計可使鋼材在保證一定強度的同時具有良 好的塑性和可焊接性，從而保證其具有良好的冷成型性能。
[0012] 本發(fā)明對連鑄、加熱、乳制、冷卻等工藝進(jìn)行優(yōu)化，防止鋼板中產(chǎn)生氣泡、分層、裂 紋等缺陷，促進(jìn)奧氏體向鐵素體、珠光體轉(zhuǎn)變，加上材料成分的設(shè)計，更進(jìn)一步增強鋼材各 方面的性能。
[0013] 另外，本發(fā)明通過結(jié)晶器窄邊形狀、保護(hù)渣、二冷強度、矯直溫度的選擇保證連鑄 工藝穩(wěn)定和鑄坯表面質(zhì)量，通過控制終軋溫度、卷取溫度保證顯微組織適宜，從而使鋼帶同 時具備較高的強度和較好的塑性。
[0014] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于： 1、本發(fā)明通過采用低碳、高錳、微鈦強化的成分設(shè)計及合理的連鑄、加熱、乳制、冷卻工 藝，生產(chǎn)出一種冷成型及焊接性能良好、抗拉強度430-550Mpa級熱軋沖壓用鋼帶。
[0015] 2、通過結(jié)晶器窄邊形狀、保護(hù)渣、二冷強度、矯直溫度的選擇保證連鑄工藝穩(wěn)定和 鑄坯表面質(zhì)量，通過控制終軋溫度、卷取溫度保證顯微組織適宜，從而使鋼帶同時具備較高 的強度和較好的塑性。
【具體實施方式】
[0016] 本發(fā)明各實施例按照以下步驟進(jìn)行： 轉(zhuǎn)爐冶煉一LF爐精煉一連鑄一加熱爐加熱一粗軋前高壓水除鱗一2機架粗軋一精軋 前高壓水除鱗一5機架精軋一層流冷卻一卷取，并控制如下參數(shù)： 連鑄采用液芯壓下，鑄坯厚度70-75mm，拉速控制在3. 8-4. 5米/分，中包溫度 1555-1565°C，結(jié)晶器采用平板型，保護(hù)渣堿度1. 3,二冷采用弱冷模式，矯直溫度彡850°C; 加熱爐遵循板坯加熱-均熱-保溫制度，在爐時間25-35min，出爐溫度1150~1250°C， 保證板坯加熱均勻，無明顯黑斑，通長方向、坯寬方向上溫差不超過30°C; 粗軋前高壓水除鱗壓力多28MPa; 2機架粗軋總壓下率達(dá)到60%以上，粗軋出口溫度為1050-1150°C; 精軋前高壓水除鱗壓力多25MPa; 5機架精軋出口溫度即終軋溫度控制在840-860°C; 層流冷卻采用前段冷卻、尾部微調(diào)的方式，平均冷卻速度控制在30~70°C/s，帶鋼頭 部10米不冷卻，并開啟側(cè)噴進(jìn)行層冷輥道的邊部吹掃； 卷取溫度控制在580-620°C。
[0017]實施例卜6化學(xué)成分取值見表1 ; 實施例1- 6主要工藝參數(shù)見表2 ; 實施例1- 6鋼帶力學(xué)性能及成型性能見表3 ; 表1實施例1-6化學(xué)成分取值（wt%)
【主權(quán)項】
1. 一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方法，其特征在于：化學(xué) 成分設(shè)計采用低碳、高錳、微鈦強化的成分設(shè)計體系，其化學(xué)成分及重量百分比含量為：c : 0. 04-0. 06% ；Si 0. 03% ；Mn ：1. 30-1. 50% ；P 0. 020% ；S 0. 008% ；Ti ：0. 020-0. 040% ； Als :0. 020-0. 040% 0. 0050%，其它為Fe及不可避免的殘余元素； 采用下述工藝：轉(zhuǎn)爐冶煉一LF爐精煉一連鑄一加熱爐加熱一粗軋前高壓水除鱗一2機 架粗軋一精軋前高壓水除鱗一5機架精軋一層流冷卻一卷取。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方 法，其特征在于：連鑄采用液芯壓下，鑄坯厚度70-75mm，拉速控制在3. 8-4. 5米/分，中 包溫度1555-1565?，結(jié)晶器采用平板型，保護(hù)渣堿度1.3,二冷采用弱冷模式，矯直溫度 彡 850。。。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn) 方法，其特征在于加熱爐遵循板坯加熱-均熱-保溫制度，在爐時間25-35min，出爐溫度 1150 ~1250?。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方 法，其特征在于終軋溫度控制在：840-860°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方 法，其特征在于卷取溫度控制在：580-620 °C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于薄板坯流程的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶的生產(chǎn)方法，屬于冶金板材技術(shù)領(lǐng)域。其化學(xué)成分及重量百分比為：C：0.04-0.06%；Si：≤0.03%；Mn：1.30-1.50%；P：≤0.020%；S：≤0.008%；Ti：0.020-0.040%；Als：0.020-0.040%；N：≤0.0050%，F(xiàn)e及不可避免的殘余元素；采用工藝：轉(zhuǎn)爐冶煉→LF爐精煉→連鑄→加熱爐加熱→粗軋前高壓水除鱗→2機架粗軋→精軋前高壓水除鱗→5機架精軋→層流冷卻→卷取。本發(fā)明通過低碳、高錳、微鈦強化的成分設(shè)計及合理的連鑄、加熱、軋制、冷卻工藝，生產(chǎn)出一種冷成型及焊接性能良好的微鈦強化熱軋沖壓用鋼帶。
【IPC分類】C21D8-02, C22C33-04, C22C38-14, B21C37-04
【公開號】CN104831152
【申請?zhí)枴緾N201510203839
【發(fā)明人】劉麗萍, 喬治明, 李夢英, 于世川, 付建軍, 尹凱, 馬光宗, 郝占全, 馮慧霄, 武冠華, 董躍星, 宋海武, 王建, 田秀剛
【申請人】唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月27日