CN102605250B

CN102605250B - 一种汽车用钢板及其生产方法

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Publication number: CN102605250B
Application number: CN201210084801.1A
Authority: CN
Inventors: 陈波; 尹显东; 宋伟; 乔建军; 熊爱明
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: CN102605250A

Abstract

本发明公开了一种汽车用钢板，其化学成分质量百分比为：C≤0.0015％；Si≤0.03％；Mn：0.09％-0.15％；P≤0.010％；S≤0.010％；Alt：0.020％-0.045％；Ti：0.06％-0.08％；N≤0.004％；余量为Fe和微量元素。本发明还公开了一种生产所述汽车用钢板的方法。本发明提供的一种汽车用钢板的生产方法，通过调整化学成分，优化热轧、冷轧和退火工艺参数、平整工艺参数，成功生产出低屈服高塑性的汽车用钢板，使用该方法生产的钢板具有低屈强比、高成型性能的特点，可以大大降低冲压起皱、开裂等质量问题，更好的满足客户使用要求，可带来可观的经济效益。

Description

一种汽车用钢板及其生产方法

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，具体涉及一种汽车用钢板及其生产方法。

背景技术

DC06是一种无间隙原子钢（IF钢），该钢板主要用于制造超深冲汽车零件（偶尔也用于成形复杂的家电零件），因此对塑性要求非常高。按GB/T5213-2008对同类钢种的要求，其成分为：C，≤0.02%；Mn，≤0.30%；P≤0.020%；S≤0.020%；Alt，≥0.015%；Ti，≤0.30%；余量为Fe。国标对其屈服强度要求≤170MPa，抗拉强度270～330MPa，断后伸长率≥41%，r90≥2.1，n90≥0.22。欧标EN1013-2006对其成分要求为：C，≤0.02%；Mn，≤0.25%；P≤0.020%；S≤0.020%；Ti，≤0.30%；余量为Fe。欧标性能要求与国标相同。对于该钢种，通常采用控制C、Mn等元素含量来满足抗拉强度的要求，往往带来屈服强度的上升，屈强比提高，r值降低，不利于钢板的冲压成形，在冲压复杂成型零件或拉延深度很大的零件时易出现成形纹、起皱、开裂等问题。为了解决这个问题，需要将材料屈强比控制在合适的范围，为此需要控制合理的化学成分、热轧工艺、冷轧压下率、退火工艺、平整延伸率等，从而得到合适的二相析出粒子及有利于深冲的{111}织构。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有汽车钢板屈服强度偏高，抗拉强度偏低，在冲压复杂零件时容易出现成形纹、起皱、开裂等问题，提供一种低屈强比、高成型性能特点，可以大大降低冲压起皱、开裂等质量问题的汽车用钢板及其生产方法。

本发明提供一种汽车用钢板的生产方法，包括：

将钢水通过精炼后连铸获得板坯，所述板坯的化学成分质量百分比为：C：0.0005%；Si≤0.03%；Mn:0.09%-0.15%；P≤0.001%；S≤0.001%；Alt:0.038%-0.045%；Ti:0.06%-0.08%；N≤0.0014%；余量为Fe和微量元素；

将所述板坯进行加热，加热温度为1260-1300℃，加热时间为2.8-3.5小时；

将所述板坯经过定宽压力机获得所需要的板坯宽度、再经过二辊粗轧、四辊粗轧获得中间坯；

将所述中间坯通过精轧获得热轧板；

在粗轧和精轧之间启用保温罩，保证中间坯温度的均匀性；

将所述热轧板经层流冷却后卷取成热轧卷，所述层流冷却采用前段快速冷却的方式；

将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷，所述热轧板的终轧温度为930±20℃、卷取温度为770℃；

将所述冷硬卷经过连续退火处理获得带钢，然后经平整卷取成成品，将所述冷硬卷通过立式连续退火炉退火时，连续退火炉内各段的温度如下表所示：

加热段/℃	均热段/℃	缓冷出口/℃	快冷出口/℃	过时效/℃
					840±10	840±10	680	420～460	360±20

；

所述连续退火工艺速度为180～250mpm。

进一步地，所述将热轧卷通过冷轧获得冷硬卷是：

将热轧卷经拉矫破鳞；

将经拉矫破鳞后的热轧卷通过连续紊流酸洗去除其表面氧化铁皮，然后经冷连轧机组进行冷轧制成冷硬卷。

进一步地，所述热轧卷进行冷轧时，冷轧压下率为60～85%。

进一步地，所述将所述冷硬卷经过连续退火处理获得带钢，然后平整卷取成成品包括：

将所述冷硬卷经清洗段清洗去除其表面油污；

将所述清洗后的冷硬卷通过立式连续退火炉进行退火处理获得带钢；

将所述带钢经过平整机进行平整，然后卷取为成品。

进一步地，所述平整机平整延伸率根据带钢厚度规格变化控制在0.8±0.2%。本发明提供的一种汽车用钢板的生产方法，通过调整化学成分，优化热轧、冷轧和退火工艺参数、平整工艺参数，成功生产出低屈服高塑性的汽车用钢板，使用该方法生产的钢板具有低屈强比、高成型性能的特点，可以大大降低冲压起皱、开裂等质量问题，更好的满足客户使用要求，可带来可观的经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种汽车用钢板屈服强度的分布情况示意图；

图2为本发明实施例提供的一种汽车用钢板抗拉强度的分布情况示意图；

图3为使用本发明实施例提供的方法生产的汽车用钢板的显微组织示意图。

具体实施方式

本发明提供实施例一种汽车用钢板及其生产方法，通过对汽车用钢板成分的优化设计，调整和优化热轧、冷轧和退火工艺参数、平整工艺参数，成功生产出低屈服高塑性的汽车用钢板。该汽车板用钢的化学成分质量百分比为：C≤0.0015%；Si≤0.03%；Mn:0.09%-0.15%；P≤0.010%；S≤0.010%；Alt:0.020%-0.045%；Ti:0.06%-0.08%；N≤0.004%；余量为Fe和微量元素。

本发明实施例还提供一种生产该汽车用钢板的方法包括：

步骤S1、将钢水通过精炼后连铸获得板坯。

步骤S2、将所述板坯进行加热，再经过粗轧、精轧获得热轧板，然后将所述热轧板进行层流冷却，冷却后卷取成热轧卷。

步骤S3、将热轧卷通过冷轧获得冷硬卷。

步骤S4、将冷硬卷经过连续退火处理获得带钢，然后经平整卷取成成品。

其中，步骤S2将板坯进行加热，再经过粗轧、精轧获得热轧板，然后将热轧板进行层流冷却，冷却后卷取成热轧卷包括以下步骤：

步骤S21、将板坯进行加热，加热温度为1260-1300℃，加热时间为2.8-3.5小时；

步骤S22：将板坯经过定宽压力机获得所需要的板坯宽度、再经过二辊粗轧、四辊粗轧获得中间坯。

步骤S23：在粗轧和精轧之间启用保温罩，保证中间坯温度的均匀性。

步骤S24：将中间坯经过精轧机组获得热轧板。终轧温度为930±20℃。

步骤S25：将热轧板经层流冷却后通过卷取机卷取成热轧卷。热轧板通过层流冷却卷取成卷，层流冷却采用前段快速冷却的方式。卷取温度为750±20℃。

步骤S3、将热轧卷通过冷轧获得冷硬卷包括以下步骤：

步骤S31：将热轧卷经拉矫破鳞；

步骤S32：将经拉矫破鳞后的热轧卷通过连续紊流酸洗去除其表面氧化铁皮，然后经冷连轧机组进行冷轧制成冷硬卷。热轧卷进行冷轧时，冷轧压下率为60-85%。

步骤S4、将冷硬卷经过连续退火处理获得带钢，然后平整卷取成成品包括以下步骤：

步骤S41：将冷硬卷经清洗段清洗去除其表面油污。

步骤S42：将清洗后的冷硬卷通过立式连续退火炉进行退火处理获得带钢。连续退火工艺速度为180-250mpm，连续退火炉内各段的温度如下表1所示:

表1

加热段/℃	均热段/℃	缓冷出口/℃	快冷出口/℃	过时效/℃
					840±10	840±10	660±20	410～460	360±20

步骤S43：将所述带钢经过平整机进行平整，然后卷取为成品。平整机平整延伸率根据带钢厚度规格变化控制在0.8±0.2%。

图1为本发明的297卷DC06产品屈服强度的分布情况，屈服强度分布在120-148MPa，平均值130MPa，标准差6.06MPa。图2为本发明的297卷DC06产品抗拉强度的分布情况，抗拉强度分布在275-310MPa，平均值290MPa，标准差6.63MPa。结合图1、图2所示，本发明提供的一种汽车用钢板的生产方法所生产产品的屈服强度平均在130MPa左右，抗拉强度平均在290MPa左右，屈强比为0.448。图3为本发明钢板的显微组织照片（采用苦味酸偏重亚硫酸钠溶液浸蚀），灰黑色为铁素体基体；亮白色为马氏体岛。

酸轧工序对带钢实施一定的冷轧压下率是连退工序连续退火再结晶的驱动力，并决定了再结晶形核点的多少。此发明根据不同的DC06带钢厚度规格，将冷轧压下率大致控制在60～85%范围内。

化学成分C含量的相对降低，减少了基体中Fe3C及珠光体的含量，有利于得到较低的屈服强度，对最终产品屈服强度降低具有显著的效果。

较高的退火问题是降低屈服强度的又一有效方法，本发明采用840±10℃高温退火，使得冷硬DC06带钢在炉内发生充分再结晶，通过控制均热段时间来更好的调节渗碳体分散化、珠光体球化及晶粒尺寸的大小，从而更好的控制屈服强度水平。

屈服强度与抗拉强度在一定程度上是一对矛盾，屈服强度降低的同时通常会导致抗拉强度的降低。为了得到更高的抗拉强度和合适的屈强比，本发明通过控制连续退火快冷段出口温度和缓冷出口温度来进行调节。较高的退火温度使得钢板基体中的Fe₃C发生分解，合理控制缓冷出口温度，可以控制基体中的固溶碳含量水平，采用较低的快冷出口温度，可以使固溶到基体中的自由碳原子充分固溶到钢基体中，从而起到固溶强化的作用，提高抗拉强度。

为了进一步改善汽车用DC06连退产品性能并消除一些小缺陷，本发明采用1.2±0.3%平整延伸率来进行控制。

本发明通过调整化学成分，优化热轧、冷轧和退火工艺参数、平整工艺参数，成功生产出低屈服高塑性的汽车用DC06连退产品，使用该方法生产的钢板具有低屈强比、高成型性能的特点，可以大大降低冲压起皱、开裂等质量问题，更好的满足客户使用要求，可带来可观的经济效益。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。

实施例一：

本实施例提供的一种汽车用钢板化学成分质量百分比为C：0.0015，Si：0.01，Mn：0.11，P：0.006，S：0.006，Alt：0.038，N：0.0014，余量为铁和其他微量元素。

将上述配比成分的铁水通过精炼后连铸获得板坯，将板坯进行加热，加热温度为1270℃，加热时间为2.8小时；将加热后的板坯通过热轧获得热轧板，经热轧板层流冷却后卷取获得热轧卷，热轧终轧温度为920℃；热轧卷取温度为730℃。热轧板厚度4.0mm。将热轧卷经过冷轧后获得冷硬卷，冷轧板厚度0.7mm，压下率为82.5%。将冷硬卷连续退火处理后获得带钢，连续退火工艺参数控制如表2所示。

表2本发明采用的连续退火温度参数

预热	加热	均热	缓冷	快冷	过时效
						250℃	840℃	840℃	650℃	420℃	340℃

最后将带钢平整卷取成成品，平整延伸率控制为0.8%。

按照上述工艺处理后的DC06汽车板性能结果如表3，可以看出试制钢的各项指标均达标，且屈服强度远远超过标准要求。本发明采用低C、高Si、低Mn成分设计，Si的排挤效应使得C、Mn在马氏体中的利用效率提高，因此发明的DC06钢板具有良好的强度和塑性匹配。

表3本发明试制DC06汽车板力学性能及其与相关标准的对比

	R_p0.2,N/mm²	R_m,N/mm²	A₈₀,%	r₉₀	n₉₀
						国标	≤170	270～330	≥41	≥2.1	≥0.22
欧标	≤170	270～330	≥41	≥2.1	≥0.22
						本发明	129	295	43.5	3.25	0.24

实施例二：

本实施例提供的一种汽车用钢板化成成分质量百分比为C：0.001，Si：0.03，Mn：0.15，P：0.010，S：0.010，Alt：0.045，N：0.004，Ti：0.08，余量为铁和其他微量元素。

将上述配比成分的铁水通过精炼后连铸获得板坯，将板坯进行加热，加热温度为1300℃，加热时间为3.5小时；将加热后的板坯通过热轧获得热轧板，经热轧板层流冷却后卷取获得热轧卷，热轧终轧温度为950℃；热轧卷取温度为770℃。热轧板厚度4.0mm。将热轧卷经过冷轧后获得冷硬卷，冷轧板厚度0.7mm，压下率为85%。将冷硬卷连续退火处理后获得带钢，连续退火工艺参数控制如表4所示。

表4本发明采用的连续退火温度参数

预热	加热	均热	缓冷	快冷	过时效
						250℃	850℃	850℃	680℃	460℃	380℃

最后将带钢平整卷取成成品，平整延伸率控制为1.0%。

按照上述工艺处理后的DC06汽车板性能结果如表5，可以看出试制钢的各项指标均达标，且屈服强度远远超过标准要求。本发明采用低C、高Si、低Mn成分设计，Si的排挤效应使得C、Mn在马氏体中的利用效率提高，因此发明的DC06钢板具有良好的强度和塑性匹配。

表5本发明试制DC06汽车板力学性能及其与相关标准的对比

	R_p0.2,N/mm²	R_m,N/mm²	A₈₀,%	r₉₀	n₉₀
						国标	≤170	270～330	≥41	≥2.1	≥0.22
欧标	≤170	270～330	≥41	≥2.1	≥0.22
						本发明	118	310	42.9	3.11	0.24

实施例三：

本实施例提供的一种汽车用钢板化成成分质量百分比为C：0.0005，Si：0.001，Mn：0.09，P：0.001，S：0.001，Alt：0.020，N：0.0005，Ti：0.06，余量为铁和其他微量元素。

将上述配比成分的铁水通过精炼后连铸获得板坯，将板坯进行加热，加热温度为1260℃，加热时间为3小时；将加热后的板坯通过热轧获得热轧板，经热轧板层流冷却后卷取获得热轧卷，热轧终轧温度为910℃；热轧卷取温度为730℃。热轧板厚度4.0mm。将热轧卷经过冷轧后获得冷硬卷，冷轧板厚度0.7mm，压下率为60%。将冷硬卷连续退火处理后获得带钢，连续退火工艺参数控制如表6所示。

表6本发明采用的连续退火温度参数

预热	加热	均热	缓冷	快冷	过时效
						250℃	830℃	830℃	640℃	410℃	340℃

最后将带钢平整卷取成成品，平整延伸率控制为1.0%。

按照上述工艺处理后的DC06汽车板性能结果如表7，可以看出试制钢的各项指标均达标，且屈服强度远远超过标准要求。本发明采用低C、高Si、低Mn成分设计，Si的排挤效应使得C、Mn在马氏体中的利用效率提高，因此发明的DC06钢板具有良好的强度和塑性匹配。

表7本发明试制DC06汽车板力学性能及其与相关标准的对比

	R_p0.2,N/mm²	R_m,N/mm²	A₈₀,%	r₉₀	n₉₀
						国标	≤170	270～330	≥41	≥2.1	≥0.22
欧标	≤170	270～330	≥41	≥2.1	≥0.22
						本发明	123	315	42.7	3.10	0.24

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种汽车用钢板的生产方法，其特征在于，包括：

将所述中间坯通过精轧获得热轧板；

在粗轧和精轧之间启用保温罩，保证中间坯温度的均匀性；

；

所述连续退火工艺速度为180～250mpm。

2.如权利要求1所述的汽车用钢板的生产方法，其特征在于，所述将热轧卷通过冷轧获得冷硬卷是：

将热轧卷经拉矫破鳞；

3.如权利要求2所述的汽车用钢板的生产方法，其特征在于：

所述热轧卷进行冷轧时，冷轧压下率为60～85%。

4.如权利要求1所述的汽车用钢板的生产方法，其特征在于，所述将冷硬卷经过连续退火处理获得带钢，然后平整卷取成成品包括：

将所述冷硬卷经清洗段清洗去除其表面油污；

将所述带钢经过平整机进行平整，然后卷取为成品。

5.如权利要求4所述的一种汽车用钢板的生产方法，其特征在于：

所述平整机平整延伸率根据带钢厚度规格变化控制在0.8±0.2%。