[發(fā)明專利]一種340MPa級(jí)冷軋低合金高強(qiáng)鋼及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410372216.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104250703B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常崇民;趙小龍;王瑾;鄭躍強(qiáng);張梁;羅曉陽(yáng);李積鵬;王云平;崔虎;李誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/14
• 分類號(hào): C22C38/14;C22C38/12;C21D8/00
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心62100
• 代理人: 張英荷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，涉及340MPa冷軋低合金高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)制造。

背景技術(shù)

冷軋低合金高強(qiáng)鋼是在低碳鋼中添加少量的鈮和/或鈦等合金元素，使其與碳、氮等元素形成碳化物、氮化物并在鐵素體基體上析出從而提高鋼的強(qiáng)度。這種鋼具有良好的成形性能和較高的強(qiáng)度，主要用于汽車行業(yè)或與汽車行業(yè)配套的機(jī)械加工行業(yè)，如汽車座椅、車門鉸鏈加強(qiáng)板、車門防撞梁、橫梁等結(jié)構(gòu)件等內(nèi)部結(jié)構(gòu)件。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車對(duì)節(jié)能環(huán)保、碰撞安全性方面要求越來(lái)越高，車體必須同時(shí)具備輕量化、強(qiáng)度化。高強(qiáng)度鋼在車身的應(yīng)用比例已達(dá)到50%-80%。

目前該級(jí)別冷軋低合金高強(qiáng)鋼其生產(chǎn)方法一般為：高爐鐵水→轉(zhuǎn)爐煉鋼→常規(guī)連鑄→常規(guī)熱軋→酸洗冷連軋→連續(xù)退火→商品。該方法適用于常規(guī)熱連軋機(jī)組與連續(xù)退火爐機(jī)組。

本發(fā)明對(duì)汽車用冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的使用要求、性能特點(diǎn)、生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究，通過(guò)鋼種成分設(shè)計(jì)，生產(chǎn)工藝過(guò)程控制，首次形成了CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線和罩氏退火爐為核心工藝的冶煉、熱軋、冷軋、退火的工藝生產(chǎn)方案和核心生產(chǎn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供新的特別適合汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的一種340MPa冷軋低合金高強(qiáng)鋼及其制造方法，產(chǎn)品屈服強(qiáng)度為340～460MPa，抗拉強(qiáng)度為440～520MPa，延伸率≥25%。

采用的技術(shù)方案：一種340MPa級(jí)冷軋低合金高強(qiáng)鋼，該鋼種化學(xué)成份重量百分比為C:0.030～0.060Wt%，0＜Si≤0.20Wt%，Mn:0.075～0.095Wt%，0＜P≤0.015Wt%，0＜S≤0.015Wt%，Als:0.015～0.045Wt%，0＜Ti＋Nb≤0.10Wt%；余量為Fe和不可避免的微量元素。

一種340MPa級(jí)冷軋低合金高強(qiáng)鋼的制造方法，其工藝路線為：高爐鐵水冶煉→鐵水脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉→LF鋼水精煉處理→CSP薄板坯連鑄連軋→酸洗冷連軋→罩式爐退火→平整→檢驗(yàn)包裝入庫(kù)；所述轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉中：鐵水控制P≤0.015Wt%，S≤0.030Wt%，Si≤0.020Wt%，Si不做下限要求；冶煉過(guò)程采用全程底吹氬氣，底吹供氣強(qiáng)度為0.02～0.05m³/（t*min）即每噸鋼每分供氬氣0.02～0.05立方；終點(diǎn)鋼水溶解[O]控制在450～650ppm；

所述LF鋼水精煉處理中：鋼水在LF爐進(jìn)行鋁脫氧、（Nb，Ti）復(fù)合微合金化和鈣處理工藝，喂線速度為3～3.5m/s，鈣處理后弱吹時(shí)間8～10min；

所述的CSP薄板坯連鑄連軋中：采用2流立彎形CSP薄板坯連鑄，要求鋼包下渣檢測(cè)控制，聯(lián)澆中包溫度為1540～1565℃，中包使用無(wú)碳覆蓋劑，使用低碳鋼保護(hù)渣，鑄坯拉速為4～4.7m/min。控制鑄坯加熱溫度為1180±20℃，保證鑄坯在爐內(nèi)保溫時(shí)間內(nèi)，使微合金化元素固溶并控制奧氏體晶粒度；采用六機(jī)架TMCP熱連軋機(jī)，終軋溫度控制在900±20℃，卷取溫度700±20℃。

所述的酸洗冷連軋中：冷軋相對(duì)壓下率≥50%。

所述的罩式爐退火中：退火溫度為650～690℃，加熱速率≤65℃/h，保溫時(shí)間≥7h，控制冷卻速率20℃/h，控制冷卻到580℃，出爐溫度＜100℃。

所述的平整中：延伸率設(shè)定為1.2～1.8%。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明采用低碳、（Nb，Ti）復(fù)合微合金化的成份設(shè)計(jì)思路，通過(guò)合理的合金成分設(shè)計(jì)、熱軋、冷軋和退火工藝，獲得化學(xué)成分和機(jī)械性能穩(wěn)定，具有高強(qiáng)度，良好的塑韌性和成型性，滿足汽車用冷軋低合金高強(qiáng)鋼的要求。2、本發(fā)明采用CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)熱軋料。較其它常規(guī)生產(chǎn)方法具備生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量穩(wěn)定性強(qiáng)、產(chǎn)品屈服強(qiáng)度相對(duì)較高的工藝優(yōu)點(diǎn)。3、本發(fā)明采用罩氏退火爐進(jìn)行冷軋后的退火處理。退火處理時(shí)間長(zhǎng)，性能波動(dòng)范圍小，塑韌性及成型性能較好。

具體實(shí)施方式

340MPa級(jí)冷軋低合金高強(qiáng)鋼，工藝流程為：高爐鐵水冶煉→鐵水脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉→LF鋼水精煉處理→CSP薄板坯連鑄連軋→酸洗冷連軋→罩式爐退火→平整→檢驗(yàn)包裝入庫(kù)。

340MPa級(jí)冷軋低合金高強(qiáng)鋼的制造方法，步驟如下：

1）經(jīng)高爐冶煉、脫硫預(yù)處理的鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐冶煉：轉(zhuǎn)爐冶煉全程底吹氬氣，底吹供氣強(qiáng)度為0.02～0.05m³/（t*min），轉(zhuǎn)爐內(nèi)控制P≤0.015Wt%，S≤0.030Wt%，Si≤0.020Wt%，Si不做下限要求，終點(diǎn)鋼水溶解[O]控制在650～950ppm；（t*min為每分鐘噸鋼）