CN110218937A - 一种冷轧中碳高强钢带s50c及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷轧中碳高强钢带S50C及其生产方法，所述钢带的化学成分以重量百分比计为，[C]：0.50～0.55Wt%；[Si]：0.25～0.35Wt%；[Mn]：0.55～0.80Wt%；[P]：≤0.030Wt%；[S]：≤0.030Wt%；[Als]：≥0.015Wt%；其余为Fe和Ca、Cr等不可避免的微量元素。该钢带采用酸洗冷连轧和罩式炉工艺制备而成，其生产方法依次包括热轧钢带S50C闪光焊接工序、酸洗冷连轧工序、罩式炉退火工序、平整工序和检验包装入库工序。本发明以热轧中碳高强钢带S50C为原料，通过冷轧压下率合理分配及罩式炉退火工艺优化，实现冷轧钢带的生产，获得了抗拉强度≥650MPa，断后伸长率≥16%的冷轧中碳高强钢带S50C。该冷轧中碳高强钢带S50C机械性能优良、强度高，具有良好的加工性能，可以满足汽车制造、工程机械等领域的使用。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，涉及一种冷轧中碳高强钢带S50C及其生产方法，特别涉及一种采用闪光焊机焊接工艺、酸洗冷连轧机组轧制工艺和罩式炉退火工艺生产的650Pa级冷轧中碳高强钢带S50C及该钢带的生产方法。
背景技术
中碳高强钢带即碳含量≥0.5%的高强钢带，是在中碳钢中加入锰、铬、钼等合金强化元素制备而成的高强钢带，其产品已广泛应用于汽车制造、工程机械、特种设备、高端锯片以及摩托车发动机配件专用器具等领域。中碳高强钢带S50C主要用于相机的结构部件、弹簧、离合器部件、摩托车发动机配件、安全扣和垫圈等，该钢带成品一般为热轧钢带。但热轧钢带存在机械性能欠佳的缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了克服热轧中碳高强钢带S50C存在的机械性能差的缺陷，提供一种冷轧中碳高强钢带S50C。
本发明的另一目的是提供上述冷轧中碳高强钢带S50C的生产方法。
本发明提供的一种冷轧中碳高强钢带S50C，其化学成分以重量百分比计为，[C]：0.50～0.55Wt%；[Si]：0.25～0.35Wt%；[Mn]：0.55～0.80Wt%；[P]：≤0.030Wt%；[S]：≤0.030Wt%；[Als]：≥0.015Wt%；其余为Fe和Ca、Cr等不可避免的微量元素。
上述冷轧中碳高强钢带S50C的抗拉强度≥650MPa，断后伸长率≥16%。
本发明提供的一种冷轧中碳高强钢带S50C的生产方法，依次包括热轧钢带S50C闪光焊接工序、酸洗冷连轧工序、罩式炉退火工序、平整工序和检验包装入库工序；
其中，酸洗冷连轧工序中：酸洗浓度控制在18%±0.5%，酸洗温度80～85℃，酸洗速度30～35m/min；冷轧总压下率45.0～55.0%，第一机架压下率14.4～17.6%，第二机架压下率13.2～16.0%，第三机架压下率8.0～9.8%，第四机架压下率7.9～9.6%，第五机架压下率1.5～2.0%；
罩式炉退火工序中：退火冷热点温度为620（-5～+5）℃/690（-5～+0）℃，均热时间≥5h，冷却区间为690～550℃；冷却速率控制为≤25℃/h，温度小于550℃时，采用风冷全速冷却，温度小于380℃时，采用水冷全速冷却，出炉温度≤90℃；
作为本发明技术方案的进一步优选，上述闪光焊接工序中：闪光时间11～13s，顶锻长度4～5.5mm，电压等级4档，焊接模式为滴油＋退火。
平整工序中：延伸率设定为1.59～1.62%，平整液电导率14.8～15.3mS/cm。
本发明的有益效果是：
1、本发明以热轧中碳高强钢带S50C为原料，通过冷轧压下率合理分配及罩式炉退火工艺优化，实现冷轧钢带的生产，获得了抗拉强度≥650MPa，断后伸长率≥16%的冷轧中碳高强钢带S50C。该冷轧中碳高强钢带S50C机械性能优良、强度高，具有良好的加工性能，可以满足汽车制造、工程机械等领域的使用。
2、本发明采用冷连轧机组进行冷轧轧制，且焊接采用闪光焊接工序，相比于电阻焊接及常规的冷轧生产方法，具有生产周期短、生产成本低的工艺优点。
3、本发明采用罩式退火炉进行冷轧后的热处理，退火升温速率均匀，均热时间长，产品机械性能波动小、显微组织均匀及加工性能好。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的冷轧中碳高强钢带S50C及其生产方法进行详细说明。
各实施例中冷轧中碳高强钢带S50C为650Pa级冷轧中碳高强钢带。其生产工艺如前所述，此处不再赘述，以下仅给出生产工艺的具体参数。
实施例1
冷轧钢带成分：
[C]：0.50Wt%；[Si]：0.25Wt%；[Mn]：0.72Wt%；[P]：0.030Wt%；[S]：0.0155Wt%；[Als]：0.026Wt%；其余为Fe和Ca、Cr等不可避免的微量元素。
闪光焊接工序：
闪光时间11s，顶锻长度4mm，电压等级4档，焊接模式为滴油＋退火。
酸洗冷连轧工序：
酸洗浓度控制为18.2%，酸洗温度为80℃，酸洗速度为30m/min；冷轧总压下率为51.4%，第一机架压下率16.5%，第二机架压下率15.1%，第三机架压下率9.1%，第四机架压下率9.0%，第五机架压下率1.7%。
退火及平整工序：
退火实际冷热点温度为615℃/685℃，均热时间为5.2h，在690～550℃冷却区间，实际冷却速率21℃/h，温度到达549℃时，开始风冷全速冷却，温度达到379℃，转换为水冷全速冷却，出炉温度为88℃；实际延伸率为1.59%，平整液电导率为14.8mS/cm，最终产品规格1.70*1250mm。同规格的现有热轧中碳高强钢带S50C与本实施例制备的冷轧中碳高强钢带S50C的机械性能比较如下表1所示。
表1 实施例1中热、冷轧中碳高强钢带S50C的机械性能比较
实施例2
冷轧钢带成分：
[C]：0.55Wt%；[Si]：0.28Wt%；[Mn]：0.55Wt%；[P]：0.021Wt%；[S]：0.030Wt%；[Als]：0.028Wt%；其余为Fe和Ca、Cr等不可避免的微量元素。
闪光焊接工序：
闪光时间13s，顶锻长度5.5mm，电压等级4档，焊接模式为滴油＋退火。
酸洗冷连轧工序：
酸洗浓度控制为17.5%，酸洗温度为82℃，酸洗速度为31m/min；冷轧总压下率为55.0%，第一机架压下率17.6%，第二机架压下率16.0%，第三机架压下率9.8%，第四机架压下率9.6%，第五机架压下率2.0%。
退火及平整工序：
退火实际冷热点温度为621℃/689℃，均热时间为5.4h，在690～550℃冷却区间，实际冷却速率22℃/h，温度到达549℃时，开始风冷全速冷却，温度达到379℃，转换为水冷全速冷却，出炉温度为85℃；实际延伸率为1.61%，平整液电导率为15.1mS/cm，最终产品规格1.35*1250mm。同规格的现有热轧中碳高强钢带S50C与本实施例制备的冷轧中碳高强钢带S50C的机械性能比较如下表2所示。
表2 实施例2中热、冷轧中碳高强钢带S50C的机械性能比较
实施例3
冷轧钢带成分：
[C]：0.52Wt%；[Si]：0.35Wt%；[Mn]：0.80Wt%；[P]：0.011Wt%；[S]：0.010Wt%；[Als]：0.015Wt%；其余为Fe和Ca、Cr等不可避免的微量元素。
闪光焊接工序：
闪光时间13s，顶锻长度4.5mm，电压等级4档，焊接模式为滴油＋退火。
酸洗冷连轧工序：
酸洗浓度控制为18.5%，酸洗温度为85℃，酸洗速度为35m/min；冷轧总压下率为45.0%，第一机架压下率14.4%，第二机架压下率13.2%，第三机架压下率8.0%，第四机架压下率7.9%，第五机架压下率1.5%。
退火及平整工序：
退火实际冷热点温度为625℃/690℃，均热时间为5.0h，在690～550℃冷却区间，实际冷却速率25℃/h，温度到达549℃时，开始风冷全速冷却，温度达到379℃，转换为水冷全速冷却，出炉温度为90℃；实际延伸率为1.62%，平整液电导率为15.3mS/cm，最终产品规格2.20*1250mm。同规格的现有热轧中碳高强钢带S50C与本实施例制备的冷轧中碳高强钢带S50C的机械性能比较如下表3所示。
表3 实施例3中热、冷轧中碳高强钢带S50C的机械性能比较
从表1-3中数据可以看出，冷轧钢带具有较高的断后伸长率，且其屈服强度及抗拉强度均明显高于热轧钢带，冷轧钢带的抗拉强度均≥650MPa，可以满足汽车制造、工程机械等领域的使用。
Claims (6)
1.一种冷轧中碳高强钢带S50C，其特征在于，该钢带的化学成分以重量百分比计为，[C]：0.50～0.55Wt%；[Si]：0.25～0.35Wt%；[Mn]：0.55～0.80Wt%；[P]：≤0.030Wt%；[S]：≤0.030Wt%；[Als]：≥0.015Wt%；其余为Fe和Ca、Cr等不可避免的微量元素。
2.根据权利要求1所述的一种冷轧中碳高强钢带S50C，其特征在于，所述冷轧中碳高强钢带S50C的抗拉强度≥650MPa，断后伸长率≥16%。
3.根据权利要求1或2所述的一种冷轧中碳高强钢带S50C的生产方法，其特征在于，所述钢带采用酸洗冷连轧和罩式炉工艺制备而成，其生产方法依次包括热轧钢带S50C闪光焊接工序、酸洗冷连轧工序、罩式炉退火工序、平整工序和检验包装入库工序；
所述酸洗冷连轧工序中：酸洗浓度控制在18%±0.5%，酸洗温度80～85℃，酸洗速度30～35m/min；冷轧总压下率45.0～55.0%，第一机架压下率14.4～17.6%，第二机架压下率13.2～16.0%，第三机架压下率8.0～9.8%，第四机架压下率7.9～9.6%，第五机架压下率1.5～2.0%；
所述罩式炉退火工序中：退火冷热点温度为620（-5～+5）℃/690（-5～+0）℃，均热时间≥5h，冷却区间为690～550℃；冷却速率控制为≤25℃/h，温度小于550℃时，采用风冷全速冷却，温度小于380℃时，采用水冷全速冷却，出炉温度≤90℃。
4.根据权利要求3所述的一种冷轧中碳高强钢带S50C的生产方法，其特征在于，所述闪光焊接工序中：闪光时间11～13s，顶锻长度4～5.5mm，电压等级4档，焊接模式为滴油＋退火。
5.根据权利要求3所述的一种冷轧中碳高强钢带S50C的生产方法，其特征在于，所述平整工序中：延伸率设定为1.59～1.62%，平整液电导率14.8～15.3mS/cm。
6.根据权利要求4所述的一种冷轧中碳高强钢带S50C的生产方法，其特征在于，所述平整工序中：延伸率设定为1.59～1.62%，平整液电导率14.8～15.3mS/cm。
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