CN106868408A - 一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板及其制备方法 - Google Patents
一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板及其制备方法,其所含化学成分及重量百分比为:C 0.06~0.09%、Mn 0.70~1.20%、Als 0.03~0.06%、Ti 0.07~0.09%、Si≤0.05%、Nb≤0.01%、S≤0.008%、P≤0.015%、N≤0.004%、O≤0.003%,其余为铁和不可避免的杂质。经以下步骤制备得到:转炉冶炼‑‑钢包吹氩‑‑LF炉精炼‑‑RH真空处理‑‑连铸‑‑热连轧‑‑层流冷却‑‑卷取‑‑进入连续式酸洗线进行酸洗。其组织形态为铁素体+少量碳化物+少量珠光体,其晶粒度等级为11~12级,屈服强度为575~590MPa,抗拉强度为665~680MPa,延伸率为19.5~22%,具有FB(02)以上等级带钢表面质量及良好的加工性能。
Description
技术领域
本发明涉及酸洗板及其制备方法,具体涉及一种屈服强度460MPa级低硅含钛酸洗板及其制备方法。
背景技术
高强度低合金汽车结构用钢一般采用Nb微合金、并适当加Si成分设计。在热轧轧制过程中因为Nb的再结晶抑制作用,使该钢种在轧制过程中轧制力上升较快,对轧辊的破坏作用愈加明显,造成轧辊麻面,影响酸洗后带钢表面质量。Si元素的加入,造成带钢表面的氧化铁皮粘性增强,难以去除,出现沿轧制方向的纵向压氧状条纹。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板及其制备方法,其具有FB(02)以上等级带钢表面质量及良好的加工性能。
本发明采取的技术方案为:
一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板,其化学成分及重量百分比为:C 0.06~0.09%、Mn 0.70~1.20%、Als 0.03~0.06%、Ti 0.07~0.09%、Si≤0.05%、Nb≤0.01%、S≤0.008%、P≤0.015%、N≤0.004%、O≤0.003%,其余为铁和不可避免的杂质。
进一步地,其化学成分及重量百分比优选为:C 0.064~0.086%、Mn 0.76~1.14%、Als 0.032~0.058%、Ti 0.072~0.088%、Si 0.01~0.05%、Nb 0.002~0.008%、S 0.002~0.006%、P 0.002~0.011%、N 0.001~0.0035%、O 0.001~0.0026%,其余为铁和不可避免的杂质。
进一步地,其化学成分及重量百分比更优选为:C 0.075%、Mn 1.10%、Als0.04%、Ti 0.08%、Si 0.02%、Nb 0.005%、S 0.004%、P 0.011%、N 0.0025%、O0.0015%,其余为铁和不可避免的杂质。
本发明还提供了上述屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板的制备方法,包括以下步骤:转炉冶炼--钢包吹氩--LF炉精炼--RH真空处理--连铸--热连轧--层流冷却--卷取--进入连续式酸洗线进行酸洗;酸洗温度为70~80℃,酸洗速度80~160m/min;各酸槽游离酸液浓度分别为:1#酸槽游离酸液浓度为25~75g/L,2#酸槽游离酸液浓度为95~145g/L,3#酸槽游离酸液浓度为140~190g/L。
进一步地,热连轧步骤中,加热温度为1220~1250℃,均热时间不少于40min;粗轧终了温度为1082~1095℃;精轧入口温度为1000~1080℃;精轧终轧温度为840~900℃。
进一步地,粗轧轧制6~10道次,每道次变形量在10~20%之间,最后三道次的变形量在18~20%之间;精轧的最后一道次压下率不小于8%,最后两道次累积变形量不小于20%。
进一步地,层流冷却速率大于30℃/s;卷取温度为580~640℃。
进一步地,热连轧步骤中,各温度参数优选为:加热温度为1232~1250℃,均热时间为40~80min;粗轧终了温度为1085~1090℃;精轧入口温度为1024~1076℃;精轧终轧温度为852~885℃;层流冷却速率优选为42~64℃/s;卷取温度优选为595~625℃。
上述参数进一步优选为:热连轧步骤中,加热温度为1250℃,均热时间为65min;粗轧终了温度为1090℃;精轧入口温度为1070℃;精轧终轧温度为880℃;层流冷却速率为45℃/s;卷取温度为610℃。
根据上述制备方法制备得到的酸洗板,其组织形态为铁素体+少量碳化物+少量珠光体,其晶粒度等级为11~12级,屈服强度为575~590MPa,抗拉强度为665~680MPa,延伸率为19.5~22%。
本发明所公开的屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板及其制备方法,在成分设计上,为了保证材料高强度和高韧性,同时考虑到其焊接性能和成形性能,C含量控制在0.06%~0.09%,优选为0.064~0.086%,更优选为0.08%;
Mn元素可通过固溶强化提高钢的强度,还可扩大奥氏体相区,降低过冷奥氏体相的转变温度,有利于相变组织的细化,本发明中将Mn元素的含量控制在0.70~1.20%,优选为0.76~1.58%,更优选为1.10%,Mn元素含量过高会使钢带晶粒粗化,过低会降低钢的强度;
Als与氮和氧有很强的亲和力,是炼钢时的脱氧定氮剂,此外,铝能细化晶粒,但是当钢中铝含量超过一定值时,晶粒反而容易长大粗化,因此,本发明将铝的含量控制在0.03~0.06%,优选为0.032~0.058%,更优选为0.04%;
Ti是钢中的强脱氧剂,能使钢内部组织细密,细化晶粒,降低时效敏感性和冷脆性,改善焊接性能,微量的Ti能够提高钢的屈服强度,但是当Ti/C比超过4时,其强度和韧性急剧下降,因此,本发明将Ti的含量限制在0.07~0.09%,优选为0.072~0.088%,更优选为0.08%;
Si能提高钢中固溶体的强度,但是硅的含量过高会降低钢的塑性、韧性和延展性,因此,本发明将Si的含量限制在0.05%以下,优选为0.01~0.05%,更优选为0.02%;
Nb具有细化晶粒的作用、微量Nb的加入能够提高钢的屈服强度和冲击韧性和加工性能,因此,本发明将Nb的含量限制在0.010以下,优选为0.002~0.008%,更优选为0.005%;
N:微量N具有固溶强化的作用,而且能够提高钢的强度、低温韧性和焊接性,但是钢中N的含量过高,会导致钢宏观组织疏松或气孔,因此,本发明将N的含量限制在0.004%以下,优选为0.001~0.0035%,更优选为0.0025%;
P、S、O:为钢中的有害元素,P、S、O元素应尽可能低,但是,P、S、O含量降至太低,不仅增加成本,而且对进一步改善性能效果不明显,根据设备实际,综合考虑,P、S、O元素的含量要严格控制在本发明参数范围之内。
在工艺设计中,为了使微合金充分固溶,将加热温度控制在1220~1250℃,均热时间不少于40分钟;为了细化奥氏体晶粒,控制热连轧过程中的粗轧轧制道次及变形量;在精轧段进一步细化晶粒,将精轧入口温度控制在1000~1080℃;为了提高精轧后段非再结晶区轧制的效果,累积储藏能,要求精轧的最后一道次压下率不小于8%,最后两道次累积变形量不小于20%,精轧终轧温度控制在840~900℃,采用TMCP热机械控制轧制工艺,不允许任何一机架不施加变形量而空过;在层流冷却步骤中,为提高奥氏体过冷度,细化晶粒,采用大于30℃/s的冷却速率;并将卷取温度控制在Nb、Ti元素最佳析出温度区间,进一步保证了材料的高强度与高韧性;为了提高酸洗的效率,增加带钢表面的光洁度,酸洗温度控制为70~80℃,酸洗速度80~160m/min;各酸槽游离酸液浓度分别为:1#酸槽游离酸液浓度为25~75g/L,2#酸槽游离酸液浓度为95~145g/L,3#酸槽游离酸液浓度为140~190g/L。
上述的成分设计结合特定的工艺,本发明得到了一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板,微量Als、Ti、Nb的加入不仅有助于细化晶粒,而且能够提高钢带的强度和加工性能,采用低N、O的成分设计,利用Ti进行微合金化,并采用LF+RH炉的双联工艺,控制N、O含量,提高Ti利用率,并采用合理的卷取温度设计,使Ti在冷却后达到最好的析出效果。本发明得到的酸洗板具有良好的加工能,能够满足折弯、冲压等加工要求,此外,还具有良好的表面质量,其质量等级达到FB(02)以上。
附图说明
图1为实施例1得到的屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板的金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明
一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板,其化学成分及重量百分比为:C 0.06~0.09%、Mn 0.70~1.20%、Als 0.03~0.06%、Ti 0.07~0.09%、Si≤0.05%、Nb≤0.01%、S≤0.008%、P≤0.015%、N≤0.004%、O≤0.003%,其余为铁和不可避免的杂质。
采用以下步骤制备得到:
转炉冶炼--钢包吹氩--LF炉精炼--RH真空处理--连铸--热连轧--层流冷却--卷取--进入连续式酸洗线进行酸洗。
其中,在热连轧步骤中,加热炉的出炉温度为1220~1250℃,均热时间不少于40min;粗轧终了温度为1082~1095℃;精轧入口温度为1000~1080℃;精轧终轧温度为840~900℃;粗轧轧制6~10道次,每道次变形量在10~20%之间,最后三道次的变形量在18~20%之间;精轧的最后一道次压下率不小于8%,最后两道次累积变形量不小于20%;采用TMCP热机械控制轧制工艺,不允许任何一机架不施加变形量而空过,热轧厚度规格1.2~6.0mm。层流冷却速率大于30℃/s;卷取温度为580~640℃。在酸洗工艺中,酸洗温度为70~80℃,酸洗速度80~160m/min;各酸槽游离酸液浓度分别为:1#酸槽游离酸液浓度为25~75g/L,2#酸槽游离酸液浓度为95~145g/L,3#酸槽游离酸液浓度为140~190g/L。
下面以具体的实施例1~5对本发明进行详细说明,各实施例中屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板的化学成分及重量百分比见表1,生产工艺参数见表2,力学性能见表3。
表1各实施例中550MPa级低硅含钛酸洗板的化学成分及重量百分比
C | Mn | Als | Ti | Si | Nb | S | P | N | O | |
实施例1 | 0.075% | 1.10% | 0.04% | 0.08% | 0.02% | 0.005% | 0.004% | 0.011% | 0.0025% | 0.0015% |
实施例2 | 0.062% | 0.77% | 0.035% | 0.075% | 0.03% | 0.008% | 0.006% | 0.006% | 0.0035% | 0.0026% |
实施例3 | 0.073% | 1.14% | 0.55% | 0.086% | 0.047% | 0.003% | 0.002% | 0.008% | 0.0022% | 0.0021% |
实施例4 | 0.086% | 0.92% | 0.50% | 0.07% | 0.014% | 0.002% | 0.008% | 0.002% | 0.0012% | 0.0018% |
实施例5 | 0.09% | 1.20% | 0.60% | 0.09% | - | - | 0.005% | 0.005% | 0.0018% | 0.0012% |
表2各实施例中550MPa级低硅含钛酸洗板的生产工艺参数
表3各实施例中550MPa级低硅含钛酸洗板的性能参数
上述参照实施例对一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板及其制备方法进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种屈服强度550MPa级低硅含钛酸洗板,其特征在于,其化学成分及重量百分比为:C 0.06~0.09%、Mn 0.70~1.20%、Als 0.03~0.06%、Ti 0.07~0.09%、Si≤0.05%、Nb≤0.01%、S≤0.008%、P≤0.015%、N≤0.004%、O≤0.003%,其余为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的酸洗板,其特征在于,其化学成分及重量百分比为:C 0.064~0.086%、Mn 0.76~1.14%、Als 0.032~0.058%、Ti 0.072~0.088%、Si 0.01~0.05%、Nb 0.002~0.008%、S 0.002~0.006%、P 0.002~0.011%、N 0.001~0.0035%、O 0.001~0.0026%,其余为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的酸洗板,其特征在于,其化学成分及重量百分比为:C0.075%、Mn 1.10%、Als 0.04%、Ti 0.08%、Si 0.02%、Nb 0.005%、S 0.004%、P0.011%、N 0.0025%、O 0.0015%,其余为铁和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的酸洗板的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:转炉冶炼--钢包吹氩--LF炉精炼--RH真空处理--连铸--热连轧--层流冷却--卷取--进入连续式酸洗线进行酸洗;酸洗温度为70~80℃,酸洗速度80~160m/min;各酸槽游离酸液浓度分别为:1#酸槽游离酸液浓度为25~75g/L,2#酸槽游离酸液浓度为95~145g/L,3#酸槽游离酸液浓度为140~190g/L。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,热连轧步骤中,加热温度为1220~1250℃,均热时间不少于40min;粗轧终了温度为1082~1095℃;精轧入口温度为1000~1080℃;精轧终轧温度为840~900℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,粗轧轧制6~10道次,每道次变形量在10~20%之间,最后三道次的变形量在18~20%之间;精轧的最后一道次压下率不小于8%,最后两道次累积变形量不小于20%。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,层流冷却速率大于30℃/s;卷取温度为580~640℃。
8.根据权利要求4-7任意一项所述的制备方法,其特征在于,热连轧步骤中,加热温度为1232~1250℃,均热时间为40~80min;粗轧终了温度为1085~1090℃;精轧入口温度为1024~1076℃;精轧终轧温度为852~885℃;层流冷却速率为42~64℃/s;卷取温度为595~625℃。
9.根据权利要求4-7任意一项所述的制备方法,其特征在于,热连轧步骤中,加热温度为1250℃,均热时间为65min;粗轧终了温度为1090℃;精轧入口温度为1070℃;精轧终轧温度为880℃;层流冷却速率为45℃/s;卷取温度为610℃。
10.根据权利要求4所述的制备方法制备得到的酸洗板,其特征在于,所述酸洗板的组织形态为铁素体+少量碳化物+少量珠光体,其晶粒度等级为11~12级,屈服强度为575~590MPa,抗拉强度为665~680MPa,延伸率为19.5~22%。
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