CN108265169B - 一种高强度钢处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度钢处理工艺，将钢坯加热至1100‑1150℃，粗轧道次变形量为25‑45％，精轧总变形量为50～60％，终轧温度为830‑850℃，终轧板厚为2‑5mm，以50‑200℃/s的冷速冷却至卷取温度为720‑610℃，进行卷取，之后自然冷却；然后经冷轧至1‑2mm，对冷轧后的板材进行连续退火，退火温度为580‑680℃，保温时间20‑40s，随后空冷。本发明通过卷取温度和成分配比的协调性，在卷取的冷却过程中形成的两相区，在保温过程中实现合金元素向参与奥氏体扩散，从而完成合金元素配分过程，提高强度。

Description

一种高强度钢处理工艺
技术领域
本发明涉及一种高强度钢处理工艺。
背景技术
关于钢厂采用Q-P工艺制备高强钢主要采用以下方式：
1、对冷轧产品进行连续退火，在连续退火过程中实现基体中的碳原子向奥氏体中扩散，以增加奥氏体稳定性。使产品的最终组织中含有残余奥氏体，使得在后续变形过程中发生相变诱导塑性。存在最终组织马氏体比例不高而导致产品强度较低的问题。
2、对冷轧产品进行罩式退火，在罩式退火过程中实现锰元素向奥氏体中扩散，增加奥氏体中的锰含量，使产品的最终组织中含有残余奥氏体，使得在后续变形过程中奥氏体发生相变诱导塑性。存在生产过程需要长时间罩式退火，成本较高，耗费能源，同时由于保温时间较长晶粒尺度较大，影响最终强度的问题。
关于实验室研究Q-P工艺制备高强钢主要采用以下方式：
1、一步法：高温钢急速冷却至马氏体相变温度区间，保温一定时间，使得基体中的碳元素扩散至残余奥氏体区域，完成配分过程。存在由于温度较低，需要长时间保温，并且马氏体的形成需要较高的冷却速率的问题，这对于实际成产而言是一个挑战。
2、两步法：高温钢急速冷却至马氏体相变温度区间，然后升高温度至一定温度(低于相变点)，保温一定时间，使得基体中的碳元素扩散至残余奥氏体区域，完成配分过程。虽然保温时间有所缩短，但是存在马氏体的形成依然需要较高的冷却速率并且对马氏体升温后再保温的问题，这对于实际成产而言也是一个挑战。
3、两相区配分法：试样在加工过程中，在两相区施加变形并且保温一定时间，变形过程中形成的位错等缺陷促进合金元素配分，使试样在两相区完成配分。存在两相区保温在实际轧钢生产过程中难以实现，可行性差的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高强度钢处理工艺，解决Q-P工艺在轧钢生产过程中难以直接应用的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高强度钢处理工艺，包括如下步骤：
将钢坯加热至1100-1150℃，粗轧道次变形量为25-45％，精轧总变形量为50～60％，终轧温度为830-850℃，终轧板厚为2-5mm，以50-200℃/s的冷速冷却至卷取温度为720-610℃，进行卷取，之后自然冷却；然后经冷轧至1-2mm，对冷轧后的板材进行连续退火，退火温度为580-680℃，保温时间20-40s，随后空冷；
其中所述钢坯包括如下百分比的化学成分：C 0.18-0.22％，Si 1.3-1.8％，Mn1.3-3.8％，Cu 0.4-0.55％，Ni 0.32-0.4％，P≤0.05％，S≤0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。
进一步的，将刚钢坯加热至1080℃。
进一步的，退火过程中加热速度：10-100℃/s。
进一步的，空冷前保温30s。
进一步的，终轧温度为840℃。
进一步的，卷取温度为660℃。
进一步的，所述钢坯包括如下百分比的化学成分：C 0.2％，Si 1.5％，Mn 2.5％，Cu 0.47％，Ni 0.36％，P≤0.05％，S≤0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
能够使基体出现马氏体，使强塑积更高；能够避免采用罩式退火工艺，缩短生产流程，降低成本，同时由于没有长时间的保温，因此晶粒较为细小，强度更高。
卷取温度和钢坯成分配比合理的协调性，保证在卷取的冷却过程中形成的两相区，在保温过程中实现合金元素向参与奥氏体扩散，从而完成合金元素配分过程，提高强度。
附图说明
图1为660℃卷取保温后的Mn元素分布电子探针图
图2为配分工艺(660℃卷取)与无配分工艺(580℃卷取)拉伸曲线对比图。
具体实施方式
一种高强度钢处理工艺，包括如下步骤：
将钢坯加热至108℃，粗轧道次变形量为25-45％，精轧总变形量为50～60％，终轧温度为840℃，终轧板厚为2-5mm，以50-200℃/s的冷速冷却至卷取温度为720-610℃(660℃)，进行卷取，之后自然冷却；然后经冷轧至1-2mm，对冷轧后的板材进行连续退火，退火温度为580-680℃(加热速度：10-100℃/s)，保温时间30s，随后空冷；
其中所述钢坯包括如下百分比的化学成分：C 0.18-0.22％，Si 1.3-1.8％，Mn1.3-3.8％，Cu 0.4-0.55％，Ni 0.32-0.4％，P≤0.05％，S≤0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。
优选钢坯包括如下百分比的化学成分：C 0.2％，Si 1.5％，Mn 2.5％，Cu 0.47％，Ni 0.36％，P≤0.05％，S≤0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。
本发明通过利用卷取过程以及卷取后的缓慢冷却过程中对合金元素进行合理配分的方法，从而完成合金元素配分过程，提高强度。卷取温度(660℃)和钢坯成分配比合理的协调性，保证在卷取的冷却过程中形成的两相区，在缓慢冷却过程中实现合金元素(Mn)向残余奥氏体扩散，从而完成合金元素配分过程，提高强度。
如图1和2所示，在卷取后的缓慢冷却过程中Mn元素由铁素体向残余奥氏体扩散，增加了残余奥氏体的稳定性，完成Mn元素配分过程，残余奥氏体的存在，表明660℃的卷取配分工艺使处理后的钢坯具有良好的拉伸性。而一般的卷取工艺由于残余奥氏体量极少，难以产生相变诱发塑性，因此延伸性相对较差。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高强度钢处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将钢坯加热至1100-1150℃，粗轧道次变形量为25-45％，精轧总变形量为50～60％，终轧温度为830-850℃，终轧板厚为2-5mm，以50-200℃/s的冷速冷却至卷取温度为720-610℃，进行卷取，之后自然冷却；然后经冷轧至1-2mm，对冷轧后的板材进行连续退火，退火温度为580-680℃，保温时间20-40s，随后空冷；
其中所述钢坯包括如下百分比的化学成分：C 0.18-0.22％，Si 1.3-1.8％，Mn 1.3-3.8％，Cu 0.4-0.55％，Ni 0.32-0.4％，P≤0.05％，S≤0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的高强度钢处理工艺，其特征在于：将钢坯加热至1080℃。
3.根据权利要求1所述的高强度钢处理工艺，其特征在于：退火过程中加热速度：10-100℃/s。
4.根据权利要求1所述的高强度钢处理工艺，其特征在于：空冷前保温30s。
5.根据权利要求1所述的高强度钢处理工艺，其特征在于：终轧温度为840℃。
6.根据权利要求1所述的高强度钢处理工艺，其特征在于：卷取温度为660℃。
7.根据权利要求1所述的高强度钢处理工艺，其特征在于：所述钢坯包括如下百分比的化学成分：C 0.2％，Si 1.5％，Mn 2.5％，Cu 0.47％，Ni 0.36％，P≤0.05％，S≤0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。
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CN103556048A (zh) * 2013-10-24 2014-02-05 钢铁研究总院 一种低屈强比、高强度汽车用双相钢板及生产方法

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