一种1300兆帕级冷轧氏体的制造方法

申请号 CN202211364082.9 申请日 2022-11-02 公开(公告)号 CN115874112B 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 包头钢铁(集团)有限责任公司; 发明人 杨源远; 王栋; 黄利; 张秀飞; 惠鑫;
摘要 本 发明 公开了一种1300兆帕级 冷轧 马 氏体 钢 的制造方法,包括: 冶炼 — 连铸 生产工艺流程: 铁 水 预处理—转炉—RH精炼—铸机;供铸机 钢水 成分为C:0.16‑0.23%,Si:0.70‑1.00%,Mn:1.80~2.20%,P:≤0.020%,S:≤0.010%,Cr:0.25~0.35%,Alt:0.030~0.050%,Ti:0.020~0.030%,La:20ppm;(2) 热轧 生产工艺流程;(3) 酸洗 冷轧工艺流程;(4)连续 退火 工艺流程。本发明的目的是提供一种厚度为1.2‑1.5mm的1300MPa级冷轧马氏体钢的制造方法,具有高强度、高硬度等特点,化学成分和 力 学性能均能满足用户技术要求。
权利要求

1.一种1300兆帕级冷轧氏体的制造方法,其特征在于:包括:
冶炼连铸生产工艺流程:预处理—转炉—RH精炼—铸机;供铸机钢水成分为C:
0.16‑0.23%,Si:0.70‑1.00%,Mn:1.80 2.20%,P:≤0.020%,S:≤0.010%,Cr:0.25 0.35%,~ ~
Alt:0.030 0.050%,Ti:0.020 0.030%,La:20ppm,余量为Fe及不可避免的杂质;
~ ~
(2)热轧生产工艺流程:铸坯加热—粗轧—精轧—卷取;铸坯出炉温度1190 1230℃,所~
述粗轧采用2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度轧机精轧;所述精轧的终轧温度为
865 895℃,热轧钢带厚度4.5mm;冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,所述卷取温度~
为600 640℃;
~
(3)酸洗冷轧工艺流程:将热轧带钢经i‑BOX技术盐酸槽酸洗,去除表面化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm;
(4)连续退火工艺流程:将冷硬卷钢带开卷,退火工序的加热及均热温度为820 860℃,~
快冷冷速50℃/S,快冷终止温度260 280℃,过时效温度为260 280℃,终冷温度≤150℃;平~ ~
整延伸率设定为0.50 0.60%。
~
2.根据权利要求1所述的1300兆帕级冷轧马氏体钢的制造方法,其特征在于:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1650℃;然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供 RH 钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,板坯连铸过热度为23℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查;
板坯加热温度为1230℃,加热的时间为233min,将加热后的板坯进行高压水除磷;通过定宽压机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧;精轧终轧温度为875℃,成品厚度3.0mm;
层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到628℃进行卷取;
热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm;冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度
90m/min,均热温度830℃,冷却速度43℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%;最后进行产品性能检测。
3.根据权利要求1所述的1300兆帕级冷轧马氏体钢的制造方法,其特征在于:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃;然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供 RH 钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,板坯连铸过热度为23℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查;
板坯加热温度为1231℃,加热的时间为228min,将加热后的板坯进行高压水除磷;通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧;精轧终轧温度为870℃,成品厚度3.0mm;
层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到630℃进行卷取;
冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为
50%,轧至目标厚度1.5mm;冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度840℃,冷却速度44℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率
0.55%;最后进行产品性能检测。
4.根据权利要求1所述的1300兆帕级冷轧马氏体钢的制造方法,其特征在于:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃;然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供 RH 钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,板坯连铸过热度为22℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查;
加热及控轧控冷:板坯加热温度为1228℃,加热的时间为228min,将加热后的板坯进行高压水除磷;通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧;精轧终轧温度为869℃,成品厚度3.0mm;层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到626℃进行卷取;
冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为
50%,轧至目标厚度1.5mm;冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度838℃,冷却速度44℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率
0.55%;最后进行产品性能检测。

说明书全文

一种1300兆帕级冷轧氏体的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金板材生产技术领域,尤其涉及一种1300兆帕级冷轧马氏体钢的制造方法。

背景技术

[0002] 研究表明,高强钢作为汽车车身结构,与普通冷轧钢板相比,要达到相同的强度,可减薄0.3~0.5mm,即可以减轻15~20%的重量,减少油耗约为8~10%左右.随着先进高强钢的采用,老旧低效的汽车将逐步被更新、更高效的汽车所取代,油耗标准也将更低。在进入2020年以后,钢材依旧会是比重最大的汽车材料,而且高级钢种将会抑制其他的竞争材料。到2025年,北美地区汽车的先进高强钢使用量有望显著增至570磅。
[0003] 先进高强钢中,马氏体钢得到了广泛应用,马氏体超高强钢适合于生产冷冲压和截面相对单一的辊压成形零件,如保险杠槛加强板和侧门内的防撞杆等。该钢种显微组织几乎全部为马氏体,具有较高强度,且通过回火处理,使其在高强度下具有较好的成形性能。该钢种生产工艺要求高温退火,保证完全奥氏体化后再利用快冷工艺,直接冷却到马氏体相变区,从而避免发生其他相变。

发明内容

[0004] 为了解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种厚度为1.2‑1.5mm的1300MPa级冷轧马氏体钢的制造方法,所制备的钢带具有高强度、高硬度等特点,化学成分和学性能均能满足用户技术要求。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
[0006] 本发明一种1300兆帕级冷轧马氏体钢的制造方法,包括:
[0007] 冶炼连铸生产工艺流程:预处理—转炉—RH精炼—铸机;供铸机钢水成分为C:0.16‑0.23%,Si:0.70‑1.00%,Mn:1.80~2.20%,P:≤0.020%,S:≤0.010%,Cr:0.25~0.35%,Alt:0.030~0.050%,Ti:0.020~0.030%,La:20ppm;
[0008] (2)热轧生产工艺流程:铸坯加热—粗轧—精轧—卷取;所述铸坯出炉温度1190~1230℃,所述粗轧采用2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度轧机精轧;所述精轧的终轧温度为865~895℃,热轧钢带厚度4.5mm;所述冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,所述卷取温度为600~640℃;
[0009] (3)酸洗冷轧工艺流程:将热轧带钢经i‑BOX技术盐酸槽酸洗,去除表面化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm;
[0010] (4)连续退火工艺流程:将冷硬卷钢带开卷,退火工序的加热及均热温度为820~860℃,快冷冷速50℃/S,快冷终止温度260~280℃,过时效温度为260~280℃,终冷温度≤
150℃;平整延伸率设定为0.50~0.60%。
[0011] 进一步的,将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1650℃;然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,板坯连铸过热度为23℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查;
[0012] 板坯加热温度为1230℃,加热的时间为233min,将加热后的板坯进行高压水除磷;通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧;精轧终轧温度为875℃,成品厚度
3.0mm;层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到628℃进行卷取;
[0013] 热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm;冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度830℃,冷却速度43℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%;最后进行产品性能检测。
[0014] 进一步的,将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃;然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,板坯连铸过热度为23℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查;
[0015] 板坯加热温度为1231℃,加热的时间为228min,将加热后的板坯进行高压水除磷;通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧;精轧终轧温度为870℃,成品厚度
3.0mm;层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到630℃进行卷取;
[0016] 冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm;冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度840℃,冷却速度44℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%;最后进行产品性能检测。
[0017] 进一步的,将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃;然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,板坯连铸过热度为22℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查;
[0018] 加热及控轧控冷:板坯加热温度为1228℃,加热的时间为228min,将加热后的板坯进行高压水除磷;通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧;精轧终轧温度为869℃,成品厚度3.0mm;层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到626℃进行卷取;
[0019] 冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm;冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度838℃,,冷却速度44℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%;最后进行产品性能检测。
[0020] 与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
[0021] 本发明提供一种1.2~1.5mm厚1300MPa级冷轧马氏体钢的制造方法,该1300MS钢板的金相显微组织基本为马氏体组织。采用本发明提供的方法生产的1300MS具有高强度、高硬度等特点,表面质量及性能各项指标均满足该客户的使用要求。同时,本发明合金成本低,制备方法简单,适合工业化生产。附图说明
[0022] 下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
[0023] 图1为本发明实施例1带钢的显微组织图。

具体实施方式

[0024] 以下通过具体实施例对本发明作更详细的描述。实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述,并不对本发明的范围有任何限制。
[0025] 实施例1
[0026] 冶炼及连铸:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1650℃。然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,RH炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为23℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。
[0027] 加热及控轧控冷:板坯加热温度为1230℃,加热的时间为233min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为875℃,成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到628℃进行卷取。
[0028] 冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度830℃,冷却速度43℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%。最后进行产品性能检测。
[0029] 实施例2
[0030] 冶炼及连铸:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃。然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,RH炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为23℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。
[0031] 加热及控轧控冷:板坯加热温度为1231℃,加热的时间为228min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为870℃,成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到630℃进行卷取。
[0032] 冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度840℃,冷却速度44℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%。最后进行产品性能检测。
[0033] 实施例3
[0034] 冶炼及连铸:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃。然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,RH炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为22℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。
[0035] 加热及控轧控冷:板坯加热温度为1228℃,加热的时间为228min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为869℃,成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到626℃进行卷取。
[0036] 冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度838℃,,冷却速度44℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%。最后进行产品性能检测。
[0037] 对比例1
[0038] 冶炼及连铸:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃。然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,RH炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为25℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。
[0039] 加热及控轧控冷:板坯加热温度为1228℃,加热的时间为228min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为869℃,成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到626℃进行卷取。
[0040] 冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度838℃,,冷却速度44℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%。最后进行产品性能检测。
[0041] 对比例2
[0042] 冶炼及连铸:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1646℃。然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,RH炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为23℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。
[0043] 加热及控轧控冷:板坯加热温度为1230℃,加热的时间为230min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为875℃,成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到625℃进行卷取。
[0044] 冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度90m/min,均热温度840℃,,冷却速度44℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%。最后进行产品性能检测。
[0045] 对比例3
[0046] 冶炼及连铸:将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1650℃。然后将转炉冶炼后钢水进行RH炉外精炼,根据转炉供RH钢水就位成分及温度进行深脱碳处理,RH炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为25℃,之后进行板坯清理、缓冷,及连铸坯质量检查。
[0047] 加热及控轧控冷:板坯加热温度为1230℃,加热的时间为230min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧终轧温度为875℃,成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却,钢带温度降低到630℃进行卷取。
[0048] 冷轧退火:热轧带钢去除表面氧化铁皮后,模拟进行5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为50%,轧至目标厚度1.5mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行,钢带运行速度93m/min,均热温度835℃,,冷却速度41℃/S,快冷终止温度280℃,平整延伸率0.55%。最后进行产品性能检测。
[0049] 表1本发明实施例1‑3和对比例1‑3的化学成分(wt%)
[0050]
[0051] 对本发明实施例1~3的钢卷进行力学性能检验,检验结果见表2。
[0052] 表2本发明实施例1~3和对比例1‑3的钢卷的力学性能
[0053]
[0054] 由表2可以看出,按照本发明提供的方法生产的1300MPa级冷轧马氏体钢力学性能和工艺性能满足用户使用要求。根据对比例1‑3的结果可知,当化学成分含量不能满足本发明的要求时,所获得的1300MPa级冷轧马氏体钢的力学性能强度余量较小,生产过程中存在由于工艺执行波动导致产品性能不符合要求的险。同时也可以得出通过添加稀土La产品断后伸长率得到了一定提升。
[0055] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
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