CN108842024A - 一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其LF-RH双联生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其LF‑RH双联生产工艺,属于无间隙原子钢生产技术领域。该钢带化学成分以重量百分比计为C≤0.0050%,Si:0.030‑0.055%,Mn:0.55‑0.60%,P:0.055‑0.070%,S≤0.008%,Als:0.020‑0.040%,Nb:0.035‑0.050%,Ti:0.015‑0.035%,B:0.0005‑0.0010%,余量为Fe、Ca、Cr及不可避免的微量元素。其生产工艺流程为:高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼→RH钢水精炼→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库。本发明采用微碳冶炼、[Nb,Ti]微合金化以及P、Mn固溶强化的成分设计思路,通过LF‑RH双联精炼工序、热轧、冷轧和退火工序,获得了化学成分和机械性能稳定的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带,生产周期短、生产成本低、钢带质量稳定,可满足汽车行业用高强钢带的要求。
Description
技术领域
本发明属于无间隙原子钢生产技术领域,涉及一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其LF-RH双联生产工艺,尤其涉及一种采用CSP薄板坯连铸连轧生产线和LF-RH双联工艺生产的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带及其新的生产工艺。
背景技术
IF钢,即无间隙原子钢,是在微碳钢中,加入铌和/或钛等强碳氮化物形成元素,将微碳钢中的碳、氮等间隙原子完全固定为碳氮化合物,从而得到无间隙原子的纯净铁素体钢。IF钢由于其优异的深冲性能,在汽车加工领域得到了广泛应用。390MPa级冷轧含磷IF高强钢带是在IF钢中,添加一定量的磷、锰元素,利用磷、锰的固溶强化特性提高钢带强度,同时保持IF钢优异的深冲性能。目前,390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的生产工艺流程一般为:高炉铁水冶炼→转炉冶炼→RH炉精炼→常规连铸→常规热轧→酸洗冷连轧→连续退火→平整→检验包装入库。但该工艺生产周期长,生产成本高昂,且其中常规连铸工序浇注性差,生产出的钢带产品表面存在夹杂物缺陷,屈强比高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述已有技术的缺陷,提供一种生产周期短、生产成本低、钢带质量稳定的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带。
本发明的另一目的是提供一种上述冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带,其化学成分以重量百分比计为C≤0.0050%,Si:0.030-0.055%,Mn:0.55-0.60%,P:0.055-0.070%,S≤0.008%,Als:0.020-0.040%,Nb:0.035-0.050%,Ti:0.015-0.035%, B:0.0005-0.0010%,余量为Fe、Ca、Cr及不可避免的微量元素。
上述冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺流程为高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼→RH钢水精炼→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库;
其中,转炉钢水冶炼:出钢C控制在0.040-0.060%,S≤0.012%,O≤0.06%;出钢温度1670-1700℃,转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰;
LF钢水精炼:将转炉中所得钢水转入LF炉定氧,根据定氧值加入铝线;铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg,LF采用微正压操作,控制钢水中Als含量为0.008-0.010%,RH到站温度≥1650℃;
RH钢水精炼:钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整;脱碳结束后残氧控制在0.0300-0.0450%,吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁,循环3min后加入钛线微调,铁合金化3min后加入硼线;
CSP薄板坯连铸连轧:采用CSP铸机连铸,钢包下渣检测控制,中包使用无碳覆盖剂,中包温度1550-1570℃,结晶器使用超低碳钢保护渣,铸机采用全程保护浇注,铸坯拉速控制在4-4.7m/min;铸坯加热温度控制为1160±20℃,保温时间13-15min;热轧采用连轧机,终轧温度控制在920±20℃,卷取温度700±20℃;
酸洗冷连轧:酸洗浓度控制在17±1.5%,冷轧相对压下率≥70%;
罩式炉退火:退火温度690-720℃,全速加热,保温时间≥5h,随炉冷却,出炉温度<90℃;
平整:延伸率0.5-0.7%,平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品。
作为本发明技术方案的进一步优选,上述LF钢水精炼工序中,铝线的加入量为每0.0001%[O]加入铝线0.17kg。
CSP铸机选择2流立弯形CSP铸机,连轧机选择六机架TMCP热连轧机。
相比于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、本发明采用微碳冶炼、[Nb,Ti]微合金化以及P、Mn固溶强化的成分设计思路,通过合理的合金成分设计、热轧、冷轧和退火工艺,获得了化学成分和机械性能稳定的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带,其具有高强度,良好的塑韧性和成型性,满足汽车行业用高强钢带的要求。
2、本发明采用CSP薄板坯连铸连轧生产线生产冷轧原料,精炼处理工序采用了LF-RH双联工艺,解决了常规连铸连续浇注性差的问题,降低了产品表面夹杂物缺陷,相比于常规连铸其生产周期缩短了8-10天,降低了生产成本。
3、本发明采用罩式退火炉进行酸洗冷连轧后的热处理,退火处理时间短,钢带产品屈强比低,质量稳定性高。
4、本发明转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰,简化了生产流程,减少了原料消耗,进一步降低了生产成本。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺作进一步详细说明。
实施例1
本实施例中钢带成分以重量百分比计为C:0.0050%,Si:0.0300%,Mn:0.55%,P:0.0700%,S:0.0053%,Als:0.0314%,Nb:0.0500%,Ti:0.0350%,B:0.0005%。具体生产过程如下:
(1)转炉钢水冶炼:将高炉铁水装入转炉,出钢C=0.044%,S=0.011%,O=0.0599%;出钢温度1678℃,转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰;
(2)LF钢水精炼:将转炉中所得钢水转入LF炉定氧,每0.0001%[O]加入铝线0.17kg;铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg,LF采用微正压操作,控制钢水中Als含量为0.0089%,RH到站温度1653℃;
(3)RH钢水精炼:钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整;脱碳结束后残氧控制在0.0431%,吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁,循环3min后加入钛线微调,铁合金化3min后加入硼线;
(4)CSP薄板坯连铸连轧:采用2流立弯形CSP铸机连铸,钢包下渣检测控制,中包使用无碳覆盖剂,中包温度1556℃,结晶器使用超低碳钢保护渣,铸机采用全程保护浇注,铸坯拉速控制在4.3m/min;铸坯加热温度控制为1162℃,保温时间15min;热轧采用六机架TMCP热连轧机,终轧温度控制在930℃,卷取温度701℃;
(5)酸洗冷连轧:酸液浓度控制 为18.2%,冷轧相对压下率70%;
(6)罩式炉退火:退火冷热点温度693/718℃,全速加热,保温时间12.5h,随炉冷却,出炉温度50.1℃;
(7)平整:延伸率0.68%,平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品,检验包装后入库。最终产品规格为1.20×1000mm,产品性能参数见表1。
表1 实施例1中带钢产品性能参数
实施例2
本实施例中钢带成分以重量百分比计为,C:0.0048%,Si:0.0430%,Mn:0.60%,P:0.0550%,S:0.0042%,Als:0.0400%,Nb:0.0350%,Ti:0.0207%,B:0.0010%。具体生产过程如下:
(1)转炉钢水冶炼:将高炉铁水装入转炉,出钢C=0.056%,S=0.009%,O=0.0482%;出钢温度1675℃,转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰;
(2)LF钢水精炼:将转炉中所得钢水转入LF炉定氧,每0.0001%[O]加入铝线0.17kg;铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg,LF采用微正压操作,控制钢水中Als含量为0.0097%,RH到站温度1651℃;
(3)RH钢水精炼:钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整;脱碳结束后残氧控制在0.0408%,吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁,循环3min后加入钛线微调,铁合金化3min后加入硼线;
(4)CSP薄板坯连铸连轧:采用2流立弯形CSP铸机连铸,钢包下渣检测控制,中包使用无碳覆盖剂,中包温度1559℃,结晶器使用超低碳钢保护渣,铸机采用全程保护浇注,铸坯拉速控制在4.2m/min;铸坯加热温度控制为1167℃,保温时间14min;热轧采用六机架TMCP热连轧机,终轧温度控制在929℃,卷取温度700℃;
(5)酸洗冷连轧:酸液浓度控制为17.8%,冷轧相对压下率70.8%;
(6)罩式炉退火:退火冷热点温度698/717℃,全速加热,保温时间13.0h,随炉冷却,出炉温度50.0℃;
(7)平整:延伸率0.61%,平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品,检验包装后入库。最终产品规格为1.40×1250mm,产品性能参数见表2。
表2 实施例2中带钢产品性能参数
实施例3
本实施例中钢带成分以重量百分比计为,C:0.0047%,Si:0.0550%,Mn:0.588%,P:0.0601%,S:0.0080%,Als:0.0200%,Nb:0.0384%,Ti:0.0150%,B:0.0008%。具体生产过程如下:
(1)转炉钢水冶炼:将高炉铁水装入转炉,出钢C=0.042%,S=0.008%,O=0.0557%;出钢温度1676℃,转炉出钢过程不加脱氧剂、合金、合成渣及小粒石灰;
(2)LF钢水精炼:将转炉中所得钢水转入LF炉定氧,每0.0001%[O]加入铝线0.17kg;铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg,LF采用微正压操作,控制钢水中Als含量为0.0093%,RH到站温度1656℃;
(3)RH钢水精炼:钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整;脱碳结束后残氧控制在0.0411%,吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁,循环3min后加入钛线微调,铁合金化3min后加入硼线;
(4)CSP薄板坯连铸连轧:采用2流立弯形CSP铸机连铸,钢包下渣检测控制,中包使用无碳覆盖剂,中包温度1563℃,结晶器使用超低碳钢保护渣,铸机采用全程保护浇注,铸坯拉速控制在4.2m/min;铸坯加热温度控制为1164℃,保温时间14min;热轧采用六机架TMCP热连轧机,终轧温度控制在925℃,卷取温度697℃;
(5)酸洗冷连轧:酸液浓度控制在17.7%,冷轧相对压下率74.0%;
(6)罩式炉退火:退火冷热温度696/716℃,全速加热,保温时间12.4h,随炉冷却,出炉温度50.1℃;
(7)平整:延伸率0.51%,平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品,检验包装后入库。最终产品规格为0.65×1320mm,产品性能参数见表3。
表3 实施例3中带钢产品性能参数
Claims (6)
1.一种390MPa级冷轧含磷IF高强钢带,其特征在于,该钢带的化学成分以重量百分比计为C≤0.0050%,Si:0.030-0.055%,Mn:0.55-0.60%,P:0.055-0.070%,S≤0.008%,Als:0.020-0.040%,Nb:0.035-0.050%,Ti:0.015-0.035%, B:0.0005-0.0010%,余量为Fe、Ca、Cr及不可避免的微量元素。
2.一种如权利要求1所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺,其特征在于,该生产工艺流程为高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼→RH钢水精炼→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库;
其中,转炉钢水冶炼:出钢C控制在0.040-0.060%,S≤0.012%,O≤0.06%;出钢温度1670-1700℃;
LF钢水精炼:将转炉中所得钢水转入LF炉定氧,根据定氧值加入铝线;铝线加入后每吨钢水加入石灰8.34kg,LF采用微正压操作,控制钢水中Als含量为0.008-0.010%,RH到站温度≥1650℃;
RH钢水精炼:钢水在RH炉进行真空脱气及合金成分调整;脱碳结束后残氧控制在0.0300-0.0450%,吹氧结束后加入低碳锰铁、磷铁,循环3min后加入钛线微调,铁合金化3min后加入硼线;
CSP薄板坯连铸连轧:采用CSP铸机连铸,钢包下渣检测控制,中包使用无碳覆盖剂,中包温度1550-1570℃,结晶器使用超低碳钢保护渣,铸机采用全程保护浇注,铸坯拉速控制在4-4.7m/min;铸坯加热温度控制为1160±20℃,保温时间13-15min;热轧采用连轧机,终轧温度控制在920±20℃,卷取温度700±20℃;
酸洗冷连轧:酸洗浓度控制在17±1.5%,冷轧相对压下率≥70%;
罩式炉退火:退火温度690-720℃,全速加热,保温时间≥5h,随炉冷却,出炉温度<90℃;
平整:延伸率0.5-0.7%,平整后得到390MPa级冷轧含磷IF高强钢带产品。
3.如权利要求2所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺,其特征在于:LF钢水精炼工序中,铝线的加入量为每0.0001%[O]加入铝线0.17kg。
4.如权利要求2或3所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺,其特征在于:所述CSP铸机为2流立弯形CSP铸机。
5.如权利要求2或3所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺,其特征在于:所述连轧机为六机架TMCP热连轧机。
6.如权利要求4所述的390MPa级冷轧含磷IF高强钢带的LF-RH双联生产工艺,其特征在于:所述连轧机为六机架TMCP热连轧机。
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