CN102758132B - 一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法 - Google Patents
一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法，属于冶金板材生产技术领域。技术方案是包含冶炼、热轧工序，在冶炼工序中，铝镇静钢化学成分的质量百分比为：C：0.01～0.02%，Si≤0.006，Mn:0.12～0.18，P≤0.01%，S≤0.015%，Als:0.025～0.06%,N≤0.004%，剩余为Fe。本发明的积极效果：不另外添加微合金元素，改良了传统铝镇静钢的成分，降低了C、Si含量，通过改进炼钢、热轧工艺，生产出一种屈服强度低、延伸率高的深冲用冷轧板，成本低，性能好，成品力学性能指标：屈服强度约175MPa，抗拉强度约290MPa，延伸率≥40%，n约0.2，r值约≥2.00。
Description
技术领域
本发明涉及一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法，属于冶金板材生产技术领域。
技术背景
高r值深冲用钢的定义是：r≥2.0，用于深冲用的冷轧薄板。目前，生产深冲级别钢带DC04主要使用IF钢，IF钢中杂质较少，连退快速加热，高温均热过程中铁素体易于长大，连退后IF钢屈服强度低，n、r值高，深冲性好。但是，IF钢C含量低（一般C≤0.005%），RH脱碳时间长，而且需要加入Ti、Nb等合金，成本较高。传统的低碳铝镇静钢成本较低，但由于C含量高，连退时效过程中C与Fe形成FexC（x：2～3）。这些连退时效过程中形成的碳化物具有很强的析出强化作用，提高了钢带的屈服强度，降低了钢板的韧性和深冲性。为改善连退生产铝镇静钢的力学性能，目前，连退生产的铝镇静钢一般加B，而含B的铝镇静钢一方面由于添加合金增加成本，另一方面微量B含量控制增加了炼钢难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法，不另外添加微合金元素，改良了传统铝镇静钢的成分，降低了C、Si含量，通过改进炼钢、热轧工艺，生产出一种屈服强度低、延伸率高、n和r值高的深冲用冷轧板，成本低，性能好，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法，包含冶炼、热轧、冷轧连退工序，在冶炼工序中，铝镇静钢化学成分的质量百分比为：C：0.01～0.02%，Si≤0.006，Mn:0.12～0.18，P≤0.01%，S≤0.015%，Als:0.025～0.06%,N≤0.004%，剩余为Fe。
所述的冶炼工序中，转炉控制如下：平均装入废钢25吨/炉，铁水质量比90%以上；炉渣碱度按4.0-4.5控制，转炉冶炼使用硫含量小于0.03％的低硫石灰，石灰的活性氧化钙含量大于90%，粒度5～60mm；转炉吹炼终点要求 [C]≤0.05%、[P]＜0.008%、[S]≤0.008%，终点温度控制在1700±10℃，控制终点氧500～950ppm，保障RH进站要求；稳定控制出钢量，钢包净空300mm，为RH处理提供了合适的钢包空间；出钢过程前后双挡渣，严格控制下渣量；相对于转炉钢水装入量，出钢过程中每炉加入质量百分比为0.009～0.0011%的萤石、0.0020～0.0023%的石灰和0.0014～0.0018%的铝渣作为顶渣改质剂。
所述的冶炼工序中，RH真空处理时间通过传质方程理论计算而得，处理时间为20-33分钟，纯脱气5--12分钟，极限真空度≤1.05mbar；脱碳结束后加铝脱氧，加入高碳锰铁调节锰含量；保证钢水在RH处理结束后至连铸开浇期间保持钢水镇静30～60分钟，充分上浮钢水中的夹杂物，以纯净钢水。
所述的热轧工序，要求低温加热，高温终轧，高温卷取；
a、热轧加热温度为1180-1220℃；
b、精轧开轧温度为1050-1080℃；
c、终轧温度为880-910℃；
d、卷取温度为650-700℃；
e、热轧过程中，粗轧保温罩正常投入，粗轧结束后不待温。
所述的冷轧连退工序，
a、酸轧压下率控制在75～82%；
b、连退均热温度为800～860℃，保温时间80～180s。缓冷终冷温度为680-730℃。时效温度为400±50℃，时效时间：4～15min。生产带速介于71～313m/min之间，带速与厚度必须相互匹配；
c、平整延伸率设定为0.6-1.2%，平整延伸率必须与厚度相互匹配。
本发明的积极效果：不另外添加微合金元素，改良了传统铝镇静钢的成分，降低了C、Si含量，通过改进炼钢、热轧工艺，生产出一种屈服强度低、延伸率高的深冲用冷轧板，成本低，性能好，成品力学性能指标：成品力学性能指标：屈服强度约175MPa，抗拉强度约290MPa，延伸率≥40%，n约0.2，r值约≥2.2。
具体实施方式
以下结合实施例，进一步说明本发明。
在实施例中，包含冶炼、热轧、冷轧连退工序。
1、冶炼工序：转炉——RH冶炼
实施例用钢化学成分如表1所示。
表1 化学成分
（化学成分：wt%）
实施例1、2，转炉装入脱硫铁水分别为270、273吨。相对于转炉钢水装入量，出钢过程中每炉加入质量百分比为0.00107%的萤石、0.00214%的石灰和0.0016%的铝渣作为顶渣改质剂。
炉渣碱度按4.5控制，RH真空处理时间分别为26、25分钟，纯脱气时间分别为10、12分钟，极限真空度1.00mbar。RH真空处理工艺根据传质模型计算。
较低的C含量将使得连退过程中析出的碳化物减少，Ar1、Ar3温度上升。较低的Si含量可明显降低钢的屈服、抗拉强度，提高钢的韧性。合理的Als含量有利于固定中钢种N，形成AlN从而降低N的固溶强化作用，提高钢的韧性。
2、热轧工序：加热温度1200±20℃，加热时间40min，精轧开轧温度为1050±10℃，终轧温度900±10℃，卷取温度700±10℃。热轧成品规格为两卷1275×5.5mm。具体工艺参数见表2。
表2 热轧工艺参数
较低的加热温度保证了连铸冷却至室温过程中形成的AlN不发生溶解。较高的卷取温度将使得AlN进一步熟化。粗大的AlN颗粒在降低钢中N含量同时，减少其对后续退火过程中铁素体的钉轧，有利于得到粗大的铁素体组织。
3、冷轧连退工序：带钢酸轧成品规格均为1250×0.8mm、B带钢酸轧成品规格均为1250×0.7mm，冷轧压下率分别为80%。
具体连退工艺见表3。
表3 连退工艺
此次试制平整延伸率设定为0.65%。
C含量为0.01～0.02时，Ar1温度范围730～770℃。当均热温度为850℃时，钢带处于双相区，此时的组织为铁素体+奥氏体。由于连退加热速度快，均热时间短，在双相区未相变为奥氏体的铁素体晶粒将继续长大，并且由于铁素体中C固溶度小于奥氏体中C固溶度，铁素体中的C含量将向奥氏体扩散，从而降低双相区中粗大铁素体的C含量。均热结束进入缓冷段时，由于温度下降，相变的奥氏体将发生铁素体相变，过饱和的C将形成Fe3C颗粒。由于缓冷段处于降温过程，且时间短，相变的铁素体无法充分长大，最终形成粗大铁素体与细小铁素体混合的组织。快冷结束后进入时效段，在400℃的时效温度下，铁素体中过饱和的C进一步析出形成FexC（x：2～3）。发生形变时，粗大的铁素体由晶粒尺寸较大，C含量低，析出物少，将先发生屈服从而达到降低屈服强度的作用。
力学性能见表4。
表4 力学性能
表4中力学性能完全满足国标GB/T5213-2008中关于深冲用钢DC04相关力学性能要求。
Claims (3)
1.一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法，其特征在于包含冶炼、热轧、冷轧连退工序，在冶炼工序中，铝镇静钢化学成分的质量百分比为：C：0.01～0.02%，Si≤0.006，Mn:0.12～0.18，P≤0.01%，S≤0.015%，Als:0.025～0.06%,N≤0.004%，剩余为Fe；所述的冷轧连退工序，
a、酸轧压下率控制在75～82%；
b、连退均热温度为800～860℃，保温时间80～180s；
缓冷终冷温度为680-730℃；
时效温度为400±50℃，时效时间4～15min；
生产带速介于71～313m/min之间，带速与厚度必须相互匹配；
c、平整延伸率设定为0.6-1.2%，平整延伸率必须与厚度相互匹配。
2.根据权利要求1所述之一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法，其特征在于所述的冶炼工序中：
a、转炉吹炼终点要求 [C]≤0.05%，终点温度控制在1700±10℃，控制终点氧:500～950ppm；
b、RH真空处理时间在20-33分钟，纯脱气5-12分钟，极限真空度≤1.05mbar；脱碳结束后加铝脱氧，为保证C含量不低于下限要求，加入高碳锰铁调节锰含量、碳含量；
c、保证钢水在RH处理结束后至连铸开浇期间保持钢水镇静30～60分钟，充分上浮钢水中的夹杂物，以纯净钢水；
d、相对于转炉钢水装入量，出钢过程中每炉加入质量百分比为0.009～0.0011%的萤石、0.0020～0.0023%的石灰和0.0014～0.0018%的铝渣作为顶渣改质剂。
3.根据权利要求1所述之一种用微碳铝镇静钢连退生产高r值深冲用钢的方法，其特征在于所述的热轧工序，要求低温加热，高温终轧，高温卷取；
a、热轧加热温度为1180-1220℃；
b、精轧开轧温度为1050-1080℃；
c、终轧温度为880-910℃；
d、卷取温度为650-700℃；
e、热轧过程中，粗轧保温罩正常投入，粗轧结束后不待温。
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