CN102965487B - 一种冷轧深冲板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷轧深冲板的制备方法，属于金属塑性加工技术领域。本发明方法首先对薄板坯连铸连轧生产的TSCR热轧板进行加热，将TSCR热轧板的表面温度采用高频感应加热的方式加热到650℃－750℃；然后进行控制冷却，将TSCR热轧板表面温度冷却到60-120℃；然后将TSCR热轧板的表面采用盐酸或硫酸进行酸洗；酸洗后进行冷轧及退火，得到冷轧深冲板。本发明方法是以TSCR热轧板为原料，本发明的特点是在现有冷轧深冲薄板的加工方法的酸洗工艺前增加了加热和控制冷却工序，消除集中在冷轧原料即TSCR热轧板表面的畸变大和不均匀晶粒，改善了TSCR热轧板的组织。
Description
技术领域
本发明属于金属塑性加工技术领域，具体涉及一种以TSCR热轧板为原料的冷轧深冲板的制备方法。
背景技术
薄板坯连铸连轧技术（TSCR）代表着热轧薄板生产发展方向，节能降耗是它最大的特点，与传统流程相比能耗下降50%。自美国纽柯第一条紧凑带钢生产线在1989年成功投产以来，全球共有几十条薄板坯连铸连轧生产线投入生产。国内自广州珠江第一条TSCR生产线1999年投产后，陆续又有10多条薄板坯连铸连轧生产线投产。
与传统热轧薄板相比，TSCR技术直接将钢水铸成50-110mm厚板坯送入热轧机轧制，省去了再加热和大压下的粗轧工序，工艺简化，设备减少、生产线短、生产周期短、节约能源、成材率提高。
但TSCR直轧工艺取消了γ-α相变温度区的中间冷却，热轧变形是在粗大的奥氏体组织上直接进行。而传统的所谓冷装工艺，通过中间冷却的γ-α-γ相变过程，形成大大细化的新的奥氏体组织。因此为把粗大的奥氏体转变成细小的成品组织。对于直接轧制工艺也需确定合适的总变形量，对于采用50-110 mm的板坯而言，这个总变形量比传统的厚板坯轧制的总变形量小，晶粒畸变大，这些身其产品范围窄，一般为建筑结构用普碳钢，生产品种钢一般挡次较低，而且对钢质的要求很高。这成为其发展的主要障碍。
成形性能是冷轧深冲用钢最为重要的性能，一般需要控制好板材晶粒大小，以控制它的强度。通常采用的方法是简单的提高退火温度或延长退火时间，但是这样会使表面晶粒过于粗大，在冲压加工时产生 “菊皮”缺陷。
目前应用TSCR生产深冲板的方法基本有以下方法。专利CN200610098396.3公开了一种基于CSP工艺的深冲级低碳铝镇静钢板生产方法，包括冶炼工序、薄板坯连铸连轧CSP 工序、冷轧工序、罩式退火工序，其特征在于：所述的冶炼工序中所用低碳钢水重量成分为：0.01％≤C≤0.03％；0.03％≤ Si≤0.05％；0.10％≤Mn≤0.20％；0.010％≤P≤0.015％；S≤ 0.0045％；0.04％≤Als≤0.06％； N≤0.0045％；其余为Fe和杂质元素。本发明与现有技术相比，采用CSP薄板坯连铸连轧供冷轧原料可高效、低成本的生产 DDQ级深冲低碳AK钢，并且性能超过相关标准要求。但该工艺对于钢水的要求十分苛刻，增加了生产成本和难度。
专利CN200710130974.1公开了一种基于CSP工艺的深冲级冷轧钢板的生产工艺，包括炼钢、连铸、均热、热连轧、冷却、卷曲、酸洗冷轧、退火、平整工序。酸洗冷轧工序为：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度160－170m/min，然后进入4机架冷连轧机组，相对压下率为STD1：30－37％；STD2：35－40％；STD3：30－35％；STD4：0.1－0.5％；冷轧后卷取。退火、平整工序为：冷轧硬卷进入罩式退火炉，退火温度675℃～685℃，保温时间为10－15h，平整延伸率1.0％－1.5％；但这需要十分苛刻的冷轧和退火条件、同时对于其它质量指标如板形和尺寸精度影响很大。
研究发现TSCR技术生产的冷轧板成型性能不好，是因为晶粒畸变大和不均匀，而且这些畸变大和不均匀的晶粒集中在冷轧原料即热轧带钢的表面，这些晶粒在轧成薄板后分布到整个薄板中。影响冷轧板的退火工艺和成型性能。解决这一问题的关键是消除集中在冷轧原料即热轧带钢的表面的畸变大和不均匀的晶粒。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种冷轧深冲板的制备方法。本发明方法具体步骤如下：
（1）对薄板坯连铸连轧生产的TSCR热轧板进行加热：将所述TSCR热轧板的表面温度加热到650℃～750℃，采用高频感应加热，所述高频感应加热的具体参数如下：
高频感应加热装置的参数如下：
工作电源：单相 380V/50Hz；
工作电压范围：300V～450V；
最大输入电流：50～500A；
振荡功率：50～300KVA；
振荡频率：20～160KHz；
（2）将步骤（1）加热后的TSCR热轧板进行控制冷却：TSCR热轧板通过长度30～60米的保温箱，经过20～25秒时间，将所述TSCR热轧板表面温度冷却到60～120℃；
（3）酸洗：将步骤（2）得到的TSCR热轧板的表面采用盐酸或硫酸进行酸洗，清除TSCR热轧板表面的氧化铁皮；
（4）冷轧：采用1～5架轧机，将所述步骤（3）得到的TSCR热轧板进行轧制；
（5）退火：采用罩式退火或连续退火方式对步骤（4）得到的TSCR热轧板进行退火处理，最后得到目标产品：冷轧深冲板。
本发明以TSCR热轧板为原料，本发明的特点是在现有冷轧深冲板的加工方法的酸洗工艺前增加了加热和控制冷却工序，消除集中在冷轧原料即TSCR热轧板表面的畸变大和不均匀晶粒，改善了TSCR热轧板的组织。
具体实施方式
实施例1：
TSCR热轧板材质为低碳铝镇静钢，具体成份如下(质量百分比)：
C:0.08，Si:痕量，Mn:0.42,P:0.010,S:0.006,Al:0.030，其余为Fe。
TSCR热轧板来料厚度：4.0mm。
经普通冷轧退火工艺（冷轧四道次，退火是罩式退火），生产1.0mm的冷轧板成型性能如下：
屈服强度：272Mpa，极限强度：334 Mpa， 延伸率：32%，平均n值：0.20，平均r值：1.53。
采用本发明的技术，在酸洗前增加加热和控制冷却工序。消除集中在冷轧原料即TSCR热轧板表面的畸变大和不均匀晶粒。
加热：把TSCR热轧板的表面温度加热到750℃，采用高频感应加热方法，高频感应加热参数：
高频感应加热装置的参数如下：
工作电源：单相 380V/50Hz；
工作电压范围：300V～450V；
最大输入电流：400A；
振荡功率：150KVA；
振荡频率：80KHz。
控制冷却：TSCR热轧板通过长度30米保温箱，经过25秒时间将TSCR热轧板的表面温度冷却到80℃，然后进入与上述工艺相同的酸洗---冷轧--退火（冷轧四道次，退火是罩式退火）。生产1.0mm的冷轧深冲板成型性能如下：
屈服强度：220Mpa，极限强度：320Mpa， 延伸率：40%，平均n值：0.21，平均r值：1.86。
评价成型性能的重要指标延伸率，r值有较大提高。
实施例2：
TSCR热轧板材质为IF钢，具体成份如下 (质量百分比) ：
C:0.004，Si:痕量，Mn:0.18,P:0.010,S:0.006,Ti:0.072, 其余为Fe。
TSCR热轧板来料厚度：3.5mm。
经普通冷轧退火工艺（冷轧五道次，退火是连续退火），生产0.8mm的冷轧板成型性能如下：
屈服强度：208Mpa，极限强度：300 Mpa， 延伸率：40%，平均n值：0.23，平均r值：1.73。
采用本发明的技术，在酸洗前增加了加热和控制冷却工序。消除集中在冷轧原料即TSCR热轧板表面的畸变大和不均匀晶粒。
加热：把TSCR热轧板表面温度加热到700℃，采用高频感应加热方法，高频感应加热参数：
高频感应加热装置的参数如下：
工作电源：单相 380V/50Hz；
工作电压范围：300V～450V；
最大输入电流：350A；
振荡功率：130KVA；
振荡频率：60KHz。
控制冷却：TSCR热轧板通过长度60米保温箱，经过20秒时间将TSCR热轧板的表面温度冷却到100℃，然后进入与上述工艺相同的酸洗---冷轧--退火（冷轧五道次，退火是连续退火）。生产0.8mm的冷轧深冲板成型性能如下：
屈服强度：160Mpa，极限强度：310Mpa， 延伸率：53%，平均n值：0.25，平均r值：2.3。
评价成型性能的重要指标延伸率，r值有大幅提高。
Claims (1)
1.一种冷轧深冲板的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：
（1）对薄板坯连铸连轧生产的TSCR热轧板进行加热：将所述TSCR热轧板的表面温度加热到650℃～750℃，采用高频感应加热，所述高频感应加热的具体参数如下：
高频感应加热装置的参数如下：
工作电源：单相 380V/50Hz；
工作电压范围：300V～450V；
最大输入电流：50～500A；
振荡功率：50～300KVA；
振荡频率：20～160KHz；
（2）将所述步骤（1）加热后的TSCR热轧板进行控制冷却：将所述TSCR热轧板通过长度30～60米的保温箱，经过20～25秒时间将所述TSCR热轧板表面温度冷却到60～120℃；
（3）酸洗：将所述步骤（2）得到的TSCR热轧板的表面采用盐酸或硫酸进行酸洗，清除TSCR热轧板表面的氧化铁皮；
（4）冷轧：采用1～5架轧机，将所述步骤（3）得到的TSCR热轧板进行轧制；
（5）退火：采用罩式退火或连续退火方式对所述步骤（4）得到的TSCR热轧板进行退火处理，最后得到目标产品：冷轧深冲板。
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