CN103572164B - 一种热轧酸洗板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种热轧酸洗板及其生产方法，该热轧酸洗板的生产方法包括：将钢水连铸得到板坯，将所述板坯加热后依次经过粗轧和精轧以获得热轧板，将所述热轧板冷却后卷取获得热轧卷，将所述热轧卷经过酸洗后获得成品热轧酸洗板，其中，所述板坯的化学成分质量百分比为：C：0.08-0.12、Si≤0.15、Mn：1.20-1.40、P≤0.02、S≤0.015、Cr：0.60-0.70、Als≤0.015，其余为Fe和不可避免的杂质。该热轧酸洗板性能优良，具有强度高、屈强比低、焊接性能好、成型性能好以及表面质量好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢领域，具体地，涉及一种热轧酸洗板及其生产方法。
背景技术
热轧酸洗板是以优质热轧薄板为原料，经酸洗机组去除氧化层、切边、精整等制成的，其表面质量和使用要求介于热轧板和冷轧板之间的，是部分热轧板和冷轧板的理想替代产品。随着汽车工业的发展，汽车行业对冲压成型良好的热轧酸洗板的需求量急剧增加，这些热轧酸洗板主要用于加工汽车结构件。钢产品的屈强比是表征材料冲压成型性能的关键指标，为提高热轧酸洗板的利用效率，汽车制造行业提出了低屈强比的热轧酸洗板的需求指标。在现有技术中存在添加适量B元素以获得屈强比较低的热轧酸洗板的方法，利用该方法可获得屈强比在0.76以下的酸洗板，但是B元素价格较高，增加了热轧酸洗板的成本，更重要的是即使添加B元素也无法使热轧酸洗板的屈强比达到0.7以下。
发明内容
本发明的目的是提供一种热轧酸洗板及其生产方法，该热轧酸洗板的屈强比较低，能够达到0.7以下，并且制作工艺简单且成本低。
为了实现上述目的，本发明提供一种热轧酸洗板的生产方法，该方法包括：将钢水连铸得到板坯，将所述板坯加热后依次经过粗轧和精轧以获得热轧板，将所述热轧板冷却后卷取获得热轧卷，将所述热轧卷经过酸洗后获得成品热轧酸洗板，其中，所述板坯的化学成分质量百分比为：C：0.08-0.12、Si≤0.15、Mn：1.20-1.40、P≤0.02、S≤0.015、Cr：0.60-0.70、Als≤0.015，其余为Fe。
优选地，所述板坯的化学成分质量百分比为：C：0.08-0.12、Si≤0.15、Mn：1.20-1.40、P≤0.02、S≤0.015、Cr：0.64-0.66、Als≤0.015，其余为Fe。
优选地，对所述板坯进行加热使所述板坯的温度达到1200℃-1240℃后依次经过粗轧和精轧以获得热轧板。
优选地，对所述板坯进行精轧的终轧温度为840℃-880℃。
优选地，所述热轧板的卷取温度为640℃-680℃。
优选地，对所述热轧卷进行酸洗时的酸洗平整力为50t-200t，酸洗速度为50-70m/min。
本发明还提供了一种热轧酸洗板，其中，该热轧酸洗板采用上述热轧酸洗板的生产方法制成。
优选地，该热轧酸洗板的厚度为1.8mm-6.0mm。
优选地，该热轧酸洗板的金相组织为铁素体和珠光体组织。
优选地，该热轧酸洗板的屈服强度为330MPa-380MPa，抗拉强度≥490MPa，延伸率≥30%，屈强比在0.7以下。
在本发明的热轧酸洗板的生产方法中，通过控制连铸得到的板坯中各化学元素的质量百分比，特别地，通过添加适量的Cr元素，使制得的热轧酸洗板的最终组织适当细小和均匀，从而得到屈强比较低的热轧酸洗板。根据本发明的热轧酸洗板屈强比较低、力学性能稳定并且延展性好，适于冲压成型。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
根据本发明的热轧酸洗板的生产方法包括：将钢水连铸得到板坯，将所述板坯加热后依次经过粗轧和精轧以获得热轧板，将所述热轧板冷却后卷取获得热轧卷，将所述热轧卷经过酸洗后获得成品热轧酸洗板，其中，所述板坯的化学成分质量百分比为：C：0.08-0.12、Si≤0.15、Mn：1.20-1.40、P≤0.02、S≤0.015、Cr：0.60-0.70、Als（酸溶铝）≤0.015，其余为Fe以及一些不可避免的杂质。
在该热轧酸洗板的生产方法中，通过控制连铸得到的板坯中各化学元素的质量百分比，特别地，通过添加适量的Cr元素，使制得的热轧酸洗板的最终组织适当细小和均匀，从而得到屈强比较低的热轧酸洗板。
具体地，在低碳钢中加入适量的Cr元素可以使钢的Ar3温度（奥氏体开始析出铁素体的温度）降低，从而避免在钢板中产生粗大的晶粒组织，并且，Cr元素可以使碳化物聚集，使晶界网状析出物明显减少，从而使钢板的最终组织适当细小且均匀，并避免钢板表面出现混晶现象，提高了钢板的延展性，减小了钢板各向异性、屈强比以及冷脆转变温度，并且，由于Cr元素的价格低于B元素的价格，该方法也使得热轧酸洗板的生产成本降低。
优选地，所述板坯的化学成分质量百分比为：C：0.08-0.12、Si≤0.15、Mn：1.20-1.40、P≤0.02、S≤0.015、Cr：0.64-0.66、Als≤0.015，其余为Fe和不可避免的杂质，当将Cr元素的质量百分比控制在0.64-0.66时，制得的热轧酸洗板的延展性更好，并且屈强比也更低。
对钢水进行连铸可以采用本领域常用的连铸工艺，例如，将盛有钢水的钢包吊至连铸机上部，钢水通过钢包底部的水口流到中间包内，钢水逐步冷却凝固，当钢水开始进入结晶器时，在结晶器下段用引锭杆塞住，铸坯采用常规拉速拉出，连铸获得的板坯厚度可以为200mm-250mm。
另外，在优选情况下，对板坯进行加热使板坯的温度达到1200℃-1240℃，即在1200℃-1240℃下对板坯进行较长时间的热处理，以使得板坯达到1200℃-1240℃的加热温度，从而保证合金元素在一定时间内（≥140min）全部固溶。
从加热炉出炉的板坯经高压水除磷后进入粗轧机，经过粗轧后的中间坯的厚度可以为35mm-38mm，而后在进入精轧机，精轧后得到的热轧板的厚度可以为1.8mm-6.0mm，对板坯粗轧的出口温度以及精轧的开轧温度可以采用本领域常用的温度，对板坯进行精轧的终轧温度优选为840℃-880℃，以保证对板坯进行奥氏体区轧制（即轧制温度在Ar3以上），避免混晶组织产生，影响制得的热轧板的组织结构。
可以采用本领域常用的热连轧层流冷却***对热轧板进行冷却，并且，由于卷取温度是影响制得的热轧酸洗板的物理性能的重要因素，因此，通过控制冷却速度，保证热轧板的卷取温度优选为640℃-680℃，这样能够使奥氏体充分转化为铁素体。
将热轧板经卷取机卷取获得热轧卷后，对热轧卷进行酸洗，以除去表面的氧化表皮，优选地，对热轧卷进行酸洗时的酸洗平整力为50-200t，酸洗速度为50-70m/min，酸洗平整力的大小通过热轧卷的表面平整情况确定，选择合适的酸洗速度则能够保证氧化表皮清除干净，并保证酸洗液不与氧化表皮内的铁基体发生反应而产生过酸洗现象。并且，优选地，酸洗结束后对热轧卷涂油处理，以防止热轧卷生锈。
另一方面，本发明还提供了一种由上述方法制得的热轧酸洗板。优选地，该热轧酸洗板的厚度为1.8mm-6.0mm，并且该热轧酸洗板的组织为铁素体和珠光体组织，该热轧酸洗板的屈服强度为330MPa-380MPa，抗拉强度≥490MPa，延伸率≥30%，屈强比在0.7以下。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
实施例
以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。
在下述实施例和对比例中：
屈服强度的测定方法：GB/T 228-2002金属材料室温拉伸试验方法。
抗拉强度的测定方法：GB/T 228-2002金属材料室温拉伸试验方法。
延伸率的测定方法：GB/T 228-2002金属材料室温拉伸试验方法。
实施例1-5
分别将钢水连铸以得到板坯N1-N5，板坯N1-N5包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Als以及Fe和不可避免的杂质，板坯N1-N5中主要元素的质量百分比如表1所示，板坯的宽度为1160mm，板坯的厚度为200mm；分别对板坯N1-N5进行加热，板坯N1-N5经加热后所能达到的温度分别如表2中的Ta所示；然后板坯N1-N5经过两个可逆式粗轧机6道次粗轧轧制成中间坯，中间坯的宽度为1160mm，中间坯的厚度为35mm，该中间坯经热卷箱保温后进入六机架精轧机组中精轧以获得热轧板，精轧的终轧温度分别如表2中的Tb所示；再将精轧分别得到的热轧板冷却后卷取获得热轧卷，对热轧板进行卷取的温度分别如表2中的Tc所示；最后，分别对热轧卷进行酸洗，酸洗时的酸洗平整力分别如表2中的F所示，酸洗速度分别如表2中的v所示；并且最终制得的热轧酸洗板的厚度如表2中的H所示。
表1
表2
| Ta（℃） | Tb（℃） | Tc（℃） | F（t） | v（m/min） | H（mm） | |
| 实施例1 | 1240 | 880 | 680 | 200 | 70 | 6.0 |
| 实施例2 | 1220 | 860 | 660 | 150 | 60 | 4.0 |
| 实施例3 | 1200 | 840 | 640 | 100 | 50 | 1.8 |
| 实施例4 | 1240 | 880 | 680 | 200 | 70 | 4.0 |
| 实施例5 | 1200 | 840 | 640 | 50 | 50 | 1.8 |
对比例1-3
分别将钢水连铸以得到板坯N6-N8，板坯N6-N7包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Als以及Fe和不可避免的杂质，板坯N8中包括C、Si、Mn、P、S、Als以及Fe和不可避免的杂质，板坯N6-N8中主要元素的质量百分比如表3所示，板坯的宽度为1160mm，板坯的厚度为200mm；分别对板坯N6-N8进行加热，板坯N6-N8经加热后所能达到的温度分别如表4中的Ta所示；然后板坯N6-N8经过两个可逆式粗轧机6道次粗轧轧制成中间坯，中间坯的宽度为1160mm，中间坯的厚度为35mm，该中间坯经热卷箱保温后进入六机架精轧机组中精轧以获得热轧板，精轧的终轧温度分别如表4中的Tb所示；再将精轧分别得到的热轧板冷却后卷取获得热轧卷，对热轧板进行卷取的温度分别如表4中的Tc所示；最后，分别对热轧卷进行酸洗，酸洗时的酸洗平整力分别如表4中的F所示，酸洗速度分别如表4中的v所示；并且最终制得的热轧酸洗板的厚度如表4中的H所示。
表3
表4
| Ta（℃） | Tb（℃） | Tc（℃） | F（t） | v（m/min） | H（mm） | |
| 对比例1 | 1230 | 900 | 720 | 250 | 80 | 6.0 |
| 对比例2 | 1220 | 840 | 680 | 50 | 40 | 4.0 |
| 对比例3 | 1220 | 860 | 660 | 150 | 60 | 4.0 |
按照国家标准分别对实施例1-5和对比例1-3中的热轧酸洗板进行性能测试，测试结果如表5所示。
表5
| 屈服强度(MPa) | 抗拉强度(Mpa) | 延伸率（%） | 服强度（比） | |
| 实施例1 | 360 | 530 | 36 | 0.679 |
| 实施例2 | 335 | 515 | 37 | 0.650 |
| 实施例3 | 350 | 520 | 34.5 | 0.673 |
| 实施例4 | 335 | 520 | 36.5 | 0.644 |
| 实施例5 | 330 | 510 | 35.5 | 0.647 |
| 对比例1 | 375 | 530 | 33.5 | 0.707 |
| 对比例2 | 345 | 490 | 32.5 | 0.704 |
| 对比例3 | 390 | 470 | 29.5 | 0.830 |
从表5中可以看出，使用本发明的热轧酸洗板的生产方法制造的热轧酸洗板板具有较高的抗拉强度以及延伸率，并且屈服强度均能够达到0.7以下，冲压成型性能良好。将实施例1-5与对比例3进行比较可以看出，Cr元素的添加使热轧酸洗板的延伸率大大提高并使屈强比大大较低，并且，通过对比实施例1-5可以看出，当Cr元素的质量百分比为0.64-0.66时，对热轧酸洗板性能的提高效果最佳。
本发明的热轧酸洗板的生产方法通过在低碳钢中添加适量Cr元素，使得生产出的热轧酸洗板的屈强比降低至0.7以下，提高了该热轧酸洗板的冲压成型性能，由于Cr价格较低，使得生产低屈强比的热轧酸洗板的成本降低，并且，该方法工艺控制难度较小且可操作性强。使用该方法制得的热轧酸洗板的组织结构适当细小切均匀，较少出现混晶现象，延展性较好，生产出的钢板力学性能稳定且各向异性小。
Claims (6)
1.一种热轧酸洗板的生产方法，该方法包括：将钢水连铸得到板坯，将所述板坯加热后依次经过粗轧、热卷箱和精轧以获得热轧板，将所述热轧板冷却后卷取获得热轧卷，将所述热轧卷经过酸洗后获得成品热轧酸洗板，其特征在于，所述板坯的化学成分质量百分比为：C：0.08-0.12、Si≤0.15、Mn：1.20-1.40、P≤0.02、S≤0.015、Cr：0.64-0.66、Als≤0.015，其余为Fe，对所述板坯进行加热使所述板坯的温度达到1200℃-1240℃后依次经过粗轧、热卷箱和精轧以获得热轧板，并对所述板坯进行精轧的终轧温度为840℃-880℃，所述热轧板的卷取温度为640℃-680℃。
2.根据权利要求1所述的热轧酸洗板的生产方法，其中，对所述热轧卷进行酸洗时的酸洗平整力为50-200t，酸洗速度为50-70m/min。
3.一种热轧酸洗板，其特征在于，该热轧酸洗板采用上述任意一项所述的热轧酸洗板的生产方法制成。
4.根据权利要求3所述的热轧酸洗板，其中，该热轧酸洗板的厚度为1.8mm-6.0mm。
5.根据权利要求4所述的热轧酸洗板，其中，该热轧酸洗板的金相组织为铁素体和珠光体组织。
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的热轧酸洗板，其中，该热轧酸洗板的屈服强度为330MPa-380MPa，抗拉强度≥490MPa，延伸率≥30％，屈强比在0.70以下。
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