CN105256223A

CN105256223A - 一种具有低屈服强度的微碳钢及其生产方法

Info

Publication number: CN105256223A
Application number: CN201510772763.2A
Authority: CN
Inventors: 于洋; 王畅; 庞在刚; 王林; 陈瑾; 陈斌; 李树森; 焦会立; 张栋; 胡燕慧
Original assignee: Beijing Shougang Co Ltd; Shougang Corp
Current assignee: Beijing Shougang Co Ltd; Shougang Corp
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明公开了一种具有低屈服强度的微碳钢及其生产方法，属于微碳钢板生产工艺技术领域。所述具有低屈服强度的微碳钢，其特征在于，所述微碳钢的化学质量百分比为：C：0.015-0.025％、Si≤0.01％、Mn：0.1-0.2％、P≤0.01％、S≤0.01％、B：0.0015-0.0030％，其余是Fe及不可避免杂质；所述微碳钢的冷轧卷晶粒尺寸达到8.5级，钢屈服强度＜180MPa，断后延伸率A80≥40％。本发明具有低屈服强度的微碳钢及其生产方法具有低屈服强度的微碳钢性能达到冷轧汽车用钢，钢板价格偏低，竞争力强。

Description

一种具有低屈服强度的微碳钢及其生产方法

技术领域

本发明涉及微碳钢板生产工艺技术领域，特别涉及一种具有低屈服强度的微碳钢及其生产方法。

背景技术

微碳钢是介于低碳钢和超低碳钢之间的中间品，它具有接近超低碳钢的力学性能，同时成本控制在低碳钢水平，针对用户的低屈服强度的需要替代超低碳钢，有着较好的市场前景。

目前在冷轧汽车用钢的市场上，客户为了保证冲压性能，提出低屈服强度的需求，其冲压后主要用于横梁/安装板/顶盖等部位，而钢厂为满足用户的要求，一般采用超低碳钢进行生产，经过RH精炼深度脱碳，添加Ti/Nb合金等固定C/N原子，性能存在明显的富裕，钢板价格偏高，竞争力不明显。

发明内容

本发明提供一种具有低屈服强度的微碳钢及其生产方法，解决了或部分解决了现有技术中冷轧汽车用钢采用超低碳钢进行生产，添加Ti/Nb合金等固定C/N原子，性能存在明显的富裕，钢板价格偏高，竞争力不明显的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有低屈服强度的微碳钢，所述微碳钢的化学质量百分比为：C：0.015-0.025％、Si≤0.01％、Mn：0.1-0.2％、P≤0.01％、S≤0.01％、B：0.0015-0.0030％，其余是Fe及不可避免杂质，所述微碳钢的冷轧卷晶粒尺寸达到8.5级，钢屈服强度＜180MPa，断后延伸率A80≥40％。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种具有低屈服强度的微碳钢的生产方法包括将铁水预处理后，经过顶底复吹转炉冶炼、RH精炼获得微碳钢的钢水后连铸获得板坯；将所述板坯进行加热后，对所述板坯进行粗轧，精轧前使用板卷箱，精轧获得热轧板，终轧温度控制在890～930℃，卷取温度控制在680～730℃；经过酸洗、冷轧、退火和平整工艺获得微碳钢冷轧卷。

进一步地，所述RH精炼过程中加入硼铁，确保B＞0.0015％。

进一步地，所述精轧前使用板卷箱包括将所述热轧板采用稀疏冷却模式冷却到卷取温度，同时层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出目标卷取温度30℃；卷取过程中夹送辊压力＜15KN，采用带钢头尾夹持中部抬起模式。

进一步地，将所述带钢设定退火炉的均热温度控制在800～830℃；平整延伸率控制在0.5-1.5％。

进一步地，所述微碳钢冷轧卷的微观金相组织为铁素体+碳化物。

本发明提供的具有低屈服强度的微碳钢采用B元素粗化晶粒，降低钢种C含量，纯净钢种S，P等元素，同时采用高温卷取的方式粗化热轧铁素体晶粒，利用连退的高温退火来获得均匀粗大的多边形铁素体加晶界分布的离散的碳化物颗粒，得到的微碳钢冷轧卷晶粒尺寸达到8.5级，钢屈服强度＜180MPa，断后延伸率A80≥40％，带钢头中尾的力学性能差不超过10MPa，性能达到冷轧汽车用钢，钢板价格偏低，竞争力强。

附图说明

图1为本发明实施例提供的具有低屈服强度的微碳钢的生产方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的具有低屈服度的微碳钢的微观组织示意图；

图3为本发明实施例提供的添加B元素的金相组织示意图。

具体实施方式

参见图2，本发明实施例提供的一种具有低屈服强度的微碳钢，所述微碳钢的化学质量百分比为：

C：0.015-0.025％、Si≤0.01％、Mn：0.1-0.2％、P≤0.01％、S≤0.01％、B：0.0015-0.0030％，其余是Fe及不可避免杂质，所述微碳钢的冷轧卷晶粒尺寸达到8.5级，钢屈服强度＜180MPa，断后延伸率A80≥40％。

参见图1，基于相同的发明构思，本发明还提供一种具有低屈服强度的微碳钢的生产方法包括以下步骤：

步骤1，将铁水预处理后，经过顶底复吹转炉冶炼、RH精炼获得微碳钢的钢水后连铸获得板坯。

步骤2，将所述板坯进行加热后，对所述板坯进行粗轧及精轧前使用板卷箱，精轧获得热轧板，终轧温度控制在890～930℃，卷取温度控制在680～730℃。

步骤3，经过酸洗、冷轧、退火和平整工艺获得微碳钢冷轧卷。

详细介绍步骤1。

参见图3，所述RH精炼过程中加入硼铁，确保B＞0.0015％。微碳钢成分中添加B元素控制在0.0015-0.0030％,添加B元素粗化晶粒原理：粗大BN高温奥氏体优先析出，抑制细小AlN的析出控制晶粒粗化；B原子在奥氏体晶界偏聚，抑制铁素体形核控制晶粒粗化；B元素与N元素的优先结合能有效降低钢中的自由N元素含量。在加B元素的钢中，卷取温度对应变时效没有影响；相反，在相似化学成分不添加B的钢中，若要减少过时效处理后室温时的固溶N元素含量以提高抗时效性能，卷取温度需720℃或更高。

详细介绍步骤2。

所述精轧前使用板卷箱包括：将所述热轧板采用稀疏冷却模式冷却到卷取温度，同时层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出目标卷取温度30℃；卷取过程中夹送辊压力＜15KN，采用带钢头尾夹持中部抬起模式。

详细介绍步骤3。

将所述带钢设定退火炉的均热温度控制在800～830℃；平整延伸率控制在0.5-1.5％。所述微碳钢冷轧卷的微观金相组织为铁素体+碳化物，得到的晶粒尺寸达到8.5级，该带钢屈服强度＜180MPa，断后延伸率A80≥40％，带钢头中尾的力学性能差不超过10MPa。

为了更清楚的介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。

如表1所示，经过前期的统计分析发现针对C含量为0.04％的低碳钢，采用卷取温度为750℃/730℃，退火温度在780-800℃左右，平均屈服强度172-182MPa，基本冷轧汽车用钢要求；若采取680℃卷取，根据上述统计结果，即使840℃退火，屈服强度仍在194MPa。故此在降低C含量的基础上提出卷取温度控制在680～730℃，采用800℃以上退火温度。

表1卷取温度对低碳铝镇静钢钢性能影响

本发明实施利用微碳设计C控制在0.015～0.025％，添加微量的B元素0.0015～0.0030％促进铁素体晶粒粗化降低屈服强度，层冷采用U型卷取方式控制头尾性能与中部本体差在10Mpa，热轧采用板卷箱和控制精轧温度手段保证精轧单相区轧制避免边部混晶，设计连退的均热温度在800～830℃使得其冷轧板充分再结晶长大，降低成品屈服强度。

方案1：

利用转炉，RH精炼，板坯浇注得到微碳钢成分为C：0.018％、Si：0.007％、Mn：0.12％、P：0.007％、S:0.008％、B：0.0025％，其余是Fe及不可避免杂质。在热轧采用1200℃出炉温度，经过板卷箱，终轧温度控制在900℃，层冷采用稀疏冷却模式，同时开启U形卷取模式头尾卷取温度控制在720℃，本体卷取温度控制在690℃，头尾夹送辊压力控制在10KN,中部空过，保证卷取成功。经过酸洗，冷轧过程，冷轧压下率控制在85％，连续退火均热温度控制在800℃，进行0.5％延伸率的平整，获得成品卷。测定屈服强度在165Mpa，延伸率A80在42％，晶粒度8.5级，冲压性能优良。

方案2：

利用转炉，RH精炼，板坯浇注得到微碳钢成分为C：0.020％、Si：0.008％、Mn：0.11％、P：0.011％、S:0.010％、B：0.003％，其余是Fe及不可避免杂质。在热轧采用1190℃出炉温度，经过板卷箱，终轧温度控制在890℃，层冷采用稀疏冷却模式，同时开启U形卷取模式头尾卷取温度控制在710℃，本体卷取温度控制在680℃，头尾夹送辊压力控制在11KN,中部空过，保证卷取成功。经过酸洗，冷轧过程，冷轧压下率控制75％，连续退火均热温度控制在800℃，进行0.5％延伸率的平整，获得成品卷。测定屈服强度在170Mpa，延伸率A80在40％，晶粒度8.5级，冲压性能优良。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种具有低屈服强度的微碳钢，其特征在于，所述微碳钢的化学质量百分比为：

C：0.015-0.025％、Si≤0.01％、Mn：0.1-0.2％、P≤0.01％、S≤0.01％、B：0.0015-0.0030％，其余是Fe及不可避免杂质；

所述微碳钢的冷轧卷晶粒尺寸达到8.5级，钢屈服强度＜180MPa，断后延伸率A80≥40％。

2.一种基于权利要求1所述的具有低屈服强度的微碳钢的生产方法，其特征在于，包括：

将铁水预处理后，经过顶底复吹转炉冶炼、RH精炼获得微碳钢的钢水后连铸获得板坯；

将所述板坯进行加热后，对所述板坯进行粗轧及精轧前使用板卷箱，精轧获得热轧板，终轧温度控制在890～930℃，卷取温度控制在680～730℃；

经过酸洗、冷轧、退火和平整工艺获得微碳钢冷轧卷。

3.如权利要求2所述的具有低屈服强度微碳钢的生产方法，其特征在于：

所述RH精炼过程中加入硼铁，确保B＞0.0015％。

4.如权利要求2所述的具有低屈服强度微碳钢的生产方法，其特征在于，所述精轧前使用板卷箱包括：

将所述热轧板采用稀疏冷却模式冷却到卷取温度，同时层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出目标卷取温度30℃；

卷取过程中夹送辊压力＜15KN，采用带钢头尾夹持中部抬起模式。

5.如权利要求2所述的具有低屈服强度微碳钢的生产方法，其特征在于：

将所述带钢设定退火炉的均热温度控制在800～830℃；平整延伸率控制在0.5-1.5％。

6.如权利要求2所述的具有低屈服强度微碳钢的生产方法，其特征在于：

所述微碳钢冷轧卷的微观金相组织为铁素体+碳化物。