CN109182672A - 一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧dp590钢的方法 - Google Patents

一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧dp590钢的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，包括以下步骤：将厚度为230mm的钢坯，经过加热工序、热轧工序、酸轧工序、连退工序和平整工序，制备覆盖280～330Mpa、340～400MPa、420～490三种屈服强度级别的DP590钢。本发明充分考虑钢铁企业针对小批量冷轧DP590钢的生产组织特点，通过合理的、经济的、低成本成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的280～330MPa、340～390MPa及420～480MPa三种屈服强度级别的冷轧DP590钢产品，能够满足用户对冷轧双相钢产品多零件、多性能的特殊需求。

Description

一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法。
背景技术
现代汽车的生产理念对于生产非车身结构件的钢材，提出高扩孔性、优良的延展性、易焊接性以及高强度和耐疲劳等多种性能的不同需求。590MPa级双相钢作为非车身结构件的首选钢材，不仅符合上述特点，而且成本低廉、减重效果良好，正好顺应汽车轻量化的趋势，因此在汽车用先进高强钢中所占的比例依旧最大，持续受到汽车产业和钢铁企业的极大关注。
然而汽车用冷轧双相钢产品存在的小批量订货、规格多、性能要求多元化等特点，给钢铁企业在实际生产组织中带来诸多不便，主要表现在混浇坯降级改判率高、不同钢种及规格频繁过度，导致双相钢产品的质量稳定性差。因此，探索低成本经济型、性能可分级别控制、质量稳定的冷轧DP590钢的生产方法，不仅能够满足汽车产业多零件、多性能的特殊需求，而且也是钢铁企业提高竞争力的有效措施，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
从当前公开的相关专利来看，以上技术难题并未得到很好地解决。现有公开的技术，只是针对一种特定用途和级别的冷轧DP590双相钢，进行生产方法、加工方法或制造方法的阐明，例如公开号CN 102644021A、CN 102758131A、CN 106011643A、CN 107502819A等等。
发明内容
为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，充分考虑钢铁企业针对小批量冷轧DP590钢的生产组织特点，通过合理的、经济的、低成本成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的280～330MPa、340～390MPa及420～480MPa三种屈服强度级别的冷轧DP590钢产品，能够满足用户对冷轧双相钢产品多零件、多性能的特殊需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，包括以下步骤：将厚度为230mm的钢坯，经过加热工序、热轧工序、酸轧工序、连退工序和平整工序，制备覆盖280～330Mpa、340～400MPa、420～490三种屈服强度级别的DP590钢；
其中所述钢坯的化学成分按重量百分比包括下述组分：C：0.08～0.10％，Si≤0.4％，Mn：1.20～1.40％，Alt：0.60～0.80％，Mo：0.20～0.30％，并限制N≤0.005％，P≤0.008％，S≤0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。
具体地，所述DP590钢产品的厚度规格为0.8～2.0mm。
具体地，所述钢坯的厚度为230mm。
具体地，所述热轧工序中，当2.00mm＜热轧基料厚度≤4.00mm时，其粗轧出口坯厚为35mm，当4.00mm＜热轧基料厚度≤6.00mm时，其粗轧出口坯厚为40mm。
具体地，所述加热工序，将钢坯加热，设置加热段温度为1220～1250℃，均热时间为40min。
具体地，所述热轧工序中粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算，其具体工艺参数见下：
当生产280～330MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，粗轧出口温度1060～1090℃，精轧终轧温度880～910℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以～20℃/s(不确定用语，建议写一个范围)的冷速冷却至670～700℃，进行卷取；
当生产340～400MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，粗轧出口温度1020～1050℃，精轧终轧温度860～890℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以～20℃/s(不确定用语，建议写一个范围)的冷速冷却至630～660℃，进行卷取；
当生产420～490MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，粗轧出口温度1020～1050℃，精轧终轧温度810～840℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以～20℃/s的冷速冷却至550～580℃，进行卷取。
具体地，所述酸轧工序中，酸洗将经过热轧工序的钢卷去除氧化物，其工艺参数见下：
当生产280～330MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，采用55.0～60.0％的压下量进行冷轧；
当生产340～400MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，采用63.0～68.0％的压下量进行冷轧；
当生产420～490MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，采用65.0～70.0％的压下量进行冷轧。
具体地，所述连退工序中，将酸轧工序后的钢带进行连续退火，其工艺参数见下：
当生产280～330MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，均热温度为810～830℃，缓冷段结束温度650～670℃，快冷段结束温度280～300℃，过时效段温度270～290℃；
当生产340～400MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，均热温度800～820℃，缓冷段结束温度670～690℃，快冷段结束温度260～280℃，过时效段温度250～270℃；
当生产420～490MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，均热温度780～800℃，缓冷段结束温度670～690℃，快冷段结束温度260～280℃，过时效段温度250～270℃。
具体地，所述DP590钢的平整延伸率控制在0.5±0.1％。
具有不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢产品的厚度规格为0.8～2.0mm，覆盖280～330MPa、340～390MPa及420～480MPa三种屈服强度级别，表面质量良好，能够满足用户对冷轧DP590钢产品多零件、多性能的特殊需求。
本发明具有以下有益效果：本发明充分考虑钢铁企业针对小批量冷轧DP590钢的生产组织特点，通过合理的、经济的、低成本成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的280～330MPa、340～390MPa及420～480MPa三种屈服强度级别的冷轧DP590钢产品，能够满足用户对冷轧双相钢产品多零件、多性能的特殊需求。其中280～330MPa屈服强度级别DP590钢特别适用于深加工成形和几何精度要求高的汽车结构件及部分内外板；340～400MPa屈服强度级别DP590钢特别适用于冷加工成形要求高的汽车结构件和加强件；420～490MPa屈服强度级别DP590钢特别适用于有扩孔翻边要求的汽车结构件和加强件。
附图说明
图1为本发明实施例1中工艺1-I制备的280～330MPa屈服强度级别DP590钢的微观组织图；
图2为本发明实施例1中工艺1-III制备的340～400MPa屈服强度级别DP590钢的微观组织图；
图3为本发明实施例1中工艺1-Ⅵ制备的420～490MPa屈服强度级别DP590钢的微观组织图。
具体实施方式
本发明实施例中对于样品的微观组织及力学性能性能测试采用如下的方法进行：
从冷轧退火成品钢卷上切割出金相试样，经研磨﹑抛光后采用4％的硝酸酒精溶液和Lepera试剂(1％Na2S2O5水溶液与质量分数4％的苦味酸酒精溶液按体积比1：1混合)进行腐蚀，经Lepera试剂腐蚀方法可以区分组织中呈白色的组织为马氏体，呈灰色的组织为铁素体；采用Leica图像分析软件测定计算马氏体体积分数。
从冷轧退火成品钢卷上取样并按GB/T 228标准制成拉伸试样，有效标距为80×20mm，在SANA万能实验机上进行力学性能测试；并按标准GB/T 15825.4取样进行扩孔试验并计算扩孔率。
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比包括C：0.10％，Si：0.06％，Mn：1.20％，Alt：0.80％，Mo：0.25％，N：0.003％，P：0.008％，S：0.004％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
本实施例中热轧工序中，当2.00mm＜热轧基料厚度≤4.00mm时，其粗轧出口坯厚为35mm；当4.00mm＜热轧基料厚度≤6.00mm时，其粗轧出口坯厚为40mm。
利用上述钢坯的成分体系，生产280～330MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢，按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1220～1240℃，均热时间40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算；粗轧出口温度1060～1065℃，精轧终轧温度880～886℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以20℃/s的冷速冷却至675～684℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用56.4～60.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度820～830℃，缓冷段结束温度660～670℃，快冷段结束温度280～290℃，过时效段温度270℃。
利用上述钢坯的成分体系，生产340～400MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢，按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1220～1240℃，均热时间40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算；粗轧出口温度1024～1037℃，精轧终轧温度860～882℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以20℃/s的冷速冷却至632～660℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用63.6～64.4％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度800～810℃，缓冷段结束温度670～675℃，快冷段结束温度270～280℃，过时效段温度250～260℃。
利用上述钢坯的成分体系，生产420～490MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢，按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1200～1220℃，均热时间～30min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算；粗轧出口温度1036～1050℃，精轧终轧温度814～840℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以～20℃/s的冷速冷却至550～574℃，进行卷取；
(3)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用68.0～70.0％的压下量进行冷轧；
(4)连退工序：将酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度780～790℃，缓冷段结束温度670～685℃，快冷段结束温度270～280℃，过时效段温度250～260℃。
本实施例中具有不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢，平整延伸率控制在0.5±0.1％。
本实施例中主要工艺控制参数如表1所示。
表1实施例1中的主要工艺控制参数
对制备得到的冷轧DP590取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表2，附图1为本发明实施例1中工艺1-I制备的280～330MPa屈服强度级别DP590钢的微观组织图，附图2为本发明实施例1中工艺1-III制备的340～400MPa屈服强度级别DP590钢的微观组织图，附图3为本发明实施例1中工艺1-Ⅵ制备的420～490MPa屈服强度级别DP590钢的微观组织图。由微观组织分析及各相体积分数的测试分析计算结果可知，本发明实施例中制备得到的不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢由铁素体和马氏体组成。
表2实施例1的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
实施例2
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比包括C：0.08％，Si：0.40％，Mn：1.40％，Alt：0.60％，Mo：0.20％，N：0.005％，P：0.006％，S：0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
利用上述钢坯的成分体系，生产280～330MPa、340～400、420～490三种屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢，按照实施例1中的方法进行控制各工序段的工艺参数，具体工艺控制参数如表3所示，对制备得到的不同屈服强度级别的冷轧DP590取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表4。
表3实施例2中的主要工艺控制参数
表4实施例2的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
实施例3
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比包括C：0.08％，Si：0.08％，Mn：1.35％，Alt：0.78％，Mo：0.30％，N：0.005％，P：0.008％，S：0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
利用上述钢坯的成分体系，生产280～330MPa、340～400、420～490三种屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢，按照实施例1中的方法进行控制各工序段的工艺参数，具体工艺控制参数如表5所示，对制备得到的不同屈服强度级别的冷轧DP590取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表6。
表5实施例3中的主要工艺控制参数
表6实施例3的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (9)

1.一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：包括以下步骤：将厚度为230mm的钢坯，经过加热工序、热轧工序、酸轧工序、连退工序和平整工序，制备覆盖280～330Mpa、340～400MPa、420～490三种屈服强度级别的DP590钢；
其中所述钢坯的化学成分按重量百分比包括下述组分：C：0.08～0.10％，Si≤0.4％，Mn：1.20～1.40％，Alt：0.60～0.80％，Mo：0.20～0.30％，并限制N≤0.005％，P≤0.008％，S≤0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：所述DP590钢产品的厚度规格为0.8～2.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：所述钢坯的厚度为230mm。
4.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：所述热轧工序中，当2.00mm＜热轧基料厚度≤4.00mm时，其粗轧出口坯厚为35mm，当4.00mm＜热轧基料厚度≤6.00mm时，其粗轧出口坯厚为40mm。
5.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：所述加热工序，将钢坯加热，设置加热段温度为1220～1250℃，均热时间为40min。
6.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：所述热轧工序中粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算，其具体工艺参数见下：
当生产280～330MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，粗轧出口温度1060～1090℃，精轧终轧温度880～910℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至670～700℃，进行卷取；
当生产340～400MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，粗轧出口温度1020～1050℃，精轧终轧温度860～890℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至630～660℃，进行卷取；
当生产420～490MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，粗轧出口温度1020～1050℃，精轧终轧温度810～840℃；精轧结束后采取轧后前段冷却工艺，以～20℃/s的冷速冷却至550～580℃，进行卷取。
7.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：所述酸轧工序中，酸洗将经过热轧工序的钢卷去除氧化物，其工艺参数见下：
当生产280～330MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，采用55.0～60.0％的压下量进行冷轧；
当生产340～400MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，采用63.0～68.0％的压下量进行冷轧；
当生产420～490MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，采用65.0～70.0％的压下量进行冷轧。
8.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：所述连退工序中，将酸轧工序后的钢带进行连续退火，其工艺参数见下：
当生产280～330MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，均热温度为810～830℃，缓冷段结束温度650～670℃，快冷段结束温度280～300℃，过时效段温度270～290℃；
当生产340～400MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，均热温度800～820℃，缓冷段结束温度670～690℃，快冷段结束温度260～280℃，过时效段温度250～270℃；
当生产420～490MPa屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢时，均热温度780～800℃，缓冷段结束温度670～690℃，快冷段结束温度260～280℃，过时效段温度250～270℃。
9.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型冷轧DP590钢的方法，其特征在于：所述DP590钢的平整延伸率控制在0.5±0.1％。
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