CN112126864A - 微波炉箱体用冷轧钢板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波炉箱体用冷轧钢板的生产方法，将高炉铁水经KR脱硫、转炉冶炼、RH精炼后，连铸成230mm厚度板坯直接红送，经完全奥氏体区轧制、前段快速层流冷却、中高温卷取，自然空冷到60℃以下得到铁素体组织均匀、AlN粒子充分析出的热轧卷，然后上冷轧重新开卷、连续酸洗及精切边、大压下轧制成冷硬卷，再经强力清洗、中高温连续退火后小压下平整得到成品钢板。冷轧成品钢板屈服强度稳定在240MPa～300MPa，断后延伸率≥35％，具有优良的成型加工性能，且成型后刚度良好，钢板平直度优良，浪高稳定控制在3mm以内、急峻度≤1.5％，表面质量和涂装性能良好，完全满足微波炉箱体用钢的综合要求。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种微波炉箱体用冷轧钢板的生产方法。
背景技术
微波炉箱体专用的冷轧钢板严格要求规格薄(厚度0.30～0.40mm)、强度高(屈服强度240～300MPa)、板形平(浪高≤3mm、急峻度≤1.5％)、涂装性好，因此属于钢材产品中生产难度大、技术含量高的品种，国内仅少数大型钢铁企业能够批量生产、稳定供货。多数钢企成分设计时合金添加较多，工艺相对复杂，直接增加了微波炉用钢客户的使用成本。
CN108866451A公开了一种屈服强度240MPa级结构用冷轧钢板及其制备方法，其0.15％≤C≤0.18％，冷轧钢板的屈服强度为240～340MPa，断后延伸率≥29％。该专利产品主要依靠大幅提高C含量增加强度，断后延伸率较低，加工成型性能略差，仅适用于制造折弯类的加强结构件产品。对于微波炉用箱体钢板材料而言，当屈服强度超过300MPa时，冷轧钢板卷边成型后会出现明显的回弹现象，导致箱体零件后续装配困难。因此，该专利产品及方法不能完全适用于微波炉箱体用钢的要求。
CN109778069A公开了一种一钢多级低合金高强度钢的及其制造方法，其0.05％≤C≤0.09％，0.010％≤P≤0.025％，0.010％≤Nb≤0.020％，冷轧钢板的屈服强度为240～320MPa，断后延伸率≥28％。该专利产品除屈服强度略高外，更关键的是成分中添加了贵重金属Nb，生产成本大幅增加，完全不适合严控成本的微波炉用钢客户使用。
CN105369133A公开了一种冰箱侧板用冷轧钢板及其制备方法，其0.05％≤C≤0.08％，0.007％≤P≤0.015％，0.002％≤B≤0.006％，冷轧钢板的屈服强度为223～257MPa，断后延伸率≥35％。该专利产品厚度在0.50mm以上，且屈服强度略低，在制成微波炉箱体后存在抗凹性能和刚度不足的风险。此外，该专利产品添加了B元素抑制P偏析，也导致了生产成本的增加。综上，该专利产品及方法不能完全适用于微波炉箱体用钢的要求。
发明内容
为满足上述微波炉箱体用冷轧钢板严苛的综合使用要求，本发明的目的在于提供一种微波炉箱体用冷轧钢板的生产方法。将高炉铁水经KR脱硫、转炉冶炼、RH精炼后，连铸成230mm厚度板坯直接红送，经完全奥氏体区轧制、前段快速层流冷却、中高温卷取，自然空冷到60℃以下得到铁素体组织均匀、AlN粒子充分析出的热轧卷，然后上冷轧重新开卷、连续酸洗及精切边、大压下轧制成冷硬卷，再经强力清洗、中高温连续退火后小压下平整得到成品钢板。通过炼钢工序的成分控制、热轧及冷轧工序的全流程工艺控制，实现了0.40mm及以下高强度微波炉箱体用冷轧钢板产品的批量生产与稳定供货。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：微波炉箱体用冷轧钢板，成分设计如下：0.045≤C≤0.065％，0.20％≤Mn≤0.50％，Si≤0.040％，P≤0.015％，S≤0.015％，0.020％≤Als≤0.060％，0.0030％≤N≤0.0065％，余量为Fe和其他残余微量元素。
上述微波炉箱体用冷轧钢板的生产方法，包括以下步骤：
(1)炼钢工序KR脱硫后S≤0.010％，转炉终点温度1680～1720℃，RH精炼脱碳真空度≤133pa、脱碳时间5～15min，纯脱气时间3～10min，连铸板间吹氩流量1～8L/min、液面波动±3mm，≥1.0m/min恒拉速浇注，头尾坯扒坯后无需改判；
(2)热轧工序优先红送，中温加热、缩短在炉时间，板坯出炉温度1240±20℃、在炉时间140～220min，终轧温度860～900℃，卷取温度640～680℃，热轧卷厚度1.80～2.50mm，凸度40～70μm；通卷投用边部加热器及保温罩；
(3)酸洗工艺段运行速度120～240mpm，冷轧总压下率为77％～88％，轧后冷硬卷浪形≤12I-Unit；
(4)连续退火工序清洗段清洗后钢板表面反射率≥92％，退火工艺段运行速度180～300mpm，炉内氢含量4％～7％，氧含量≤10ppm，炉压150～300pa；
(5)连续退火工序均热温度740～760℃，缓冷温度660～680℃；
(6)连续退火工序平整工作辊采用平辊，粗糙度Ra＝2.25～3.0μm，Rpc＞80/cm，平整延伸率0.5～0.9％。
本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种微波炉箱体用极薄规格冷轧钢板产品的生产方法，冷轧成品钢板屈服强度稳定在240MPa～300MPa，断后延伸率≥35％，具有优良的成型加工性能，且成型后刚度良好，钢板平直度优良，浪高稳定控制在3mm以内、急峻度≤1.5％，表面质量和涂装性能良好，完全满足微波炉箱体用钢的综合要求。本发明生产过程稳定、制造成本低廉，经济效益和品牌效益显著，非常适合在国内主流钢铁企业推广应用。
附图说明
图1是本发明实施例1中成品钢板正常工艺下的微观组织图。
图2是本发明对比实施例1中N含量超标时成品钢板的微观组织图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
本发明的理论基础为：
(1)成分设计中依靠适量的C、Mn提供较高的屈服强度和良好的成型性能，C≤0.045％时钢板强度不足，不能满足微波炉箱体的刚度要求，C≥0.065％时屈服强度过高，不利于后续成型和焊接；在进一步保障强度的前提下，为节约合金成本控制适量的N，但N≥0.0065％时钢板退火中晶粒再结晶会受到抑制而呈扁平拉长态，导致钢板强度急剧升高、成型性能大幅下降；适量的Al含量保证脱氧、固氮效果，过高时成本上不经济。
(2)工艺设计中依靠热轧工序投用保温罩和边部加热器保障热轧料凸度和板形，进而保障酸轧和连续退火后的成品板形；酸轧工序大压下保证晶粒充分拉长、破碎，有利于提升退火后成型性能；连续退火工序控制成品表面质量和力学性能，特殊平整后进一步提高板形保障能力和成型、涂装性能。
本发明微波炉箱体用冷轧钢板，成分设计如下：0.045≤C≤0.065％，0.20％≤Mn≤0.50％，Si≤0.040％，P≤0.015％，S≤0.015％，0.020％≤Als≤0.060％，0.0030％≤N≤0.0065％，余量为Fe和其他残余微量元素。
上述微波炉箱体用冷轧钢板的生产方法，包括以下步骤：
(1)炼钢工序KR脱硫后S≤0.010％，转炉终点温度1680～1720℃，RH精炼脱碳真空度≤133pa、脱碳时间5～15min，纯脱气时间3～10min，连铸板间吹氩流量1～8L/min、液面波动±3mm，≥1.0m/min恒拉速浇注，头尾坯扒坯后无需改判；
(2)热轧工序优先红送，中温加热、缩短在炉时间，板坯出炉温度1240±20℃、在炉时间140～220min，终轧温度860～900℃，卷取温度640～680℃，热轧卷厚度1.80～2.50mm，凸度40～70μm；通卷投用边部加热器及保温罩；
(3)酸洗工艺段运行速度120～240mpm，冷轧总压下率为77％～88％，轧后冷硬卷浪形≤12I-Unit；
(4)连续退火工序清洗段清洗后钢板表面反射率≥92％，退火工艺段运行速度180～300mpm，炉内氢含量4％～7％，氧含量≤10ppm，炉压150～300pa；
(5)连续退火工序均热温度740～760℃，缓冷温度660～680℃；
(6)连续退火工序平整工作辊采用平辊，粗糙度Ra＝2.25～3.0μm，Rpc＞80/cm，平整延伸率0.5～0.9％。
实施例1
冶炼成分控制如下：C＝0.053％，Mn＝0.36％，Si＝0.017％，P＝0.010％，S＝0.007％，Als＝0.028％，N＝0.0042％，余量为Fe和其他残余微量元素。
全流程工艺控制如下：炼钢工序KR脱硫后S含量0.008％，转炉终点温度1710℃，RH精炼脱碳真空度30～45pa、脱碳时间9min，纯脱气时间4min，连铸板间吹氩流量5L/min、液面波动±2.0mm，1.0m/min恒拉速浇注。热轧工序红送，板坯出炉温度1225℃、在炉时间148min，终轧温度880℃，卷取温度649℃，热轧卷厚度2.3mm，凸度48μm，通卷投用边部加热器及保温罩。酸洗工艺段运行速度190mpm，冷轧总压下率为83.9％，轧后冷硬卷浪形≤8I-Unit。连续退火工序清洗段清洗后钢板表面反射率92.0％，退火工艺段运行速度200mpm，炉内氢含量4.5％，氧含量3ppm，炉压276pa。连续退火工序均热温度760℃，缓冷温度668℃。连续退火工序平整工作辊采用平辊，粗糙度Ra为2.5μm、Rpc为98/cm，平整延伸率0.6％。
实施例1的冶炼成分控制如表1，炼钢工艺控制如表2，热轧工艺控制如表3，冷轧工艺控制如表4，成品钢板性能、粗糙度及板形实绩详见表5。
实施例2～3与实施例1步骤相同，各冶炼成分与工艺参数均符合本专利要求技术范围，其成品钢板性能、粗糙度及板形优良，均能满足微波炉箱体用冷轧钢板的使用要求，成品钢板性能、粗糙度及板形详见表5。
对比实施例1的冶炼成分控制如表1，其N含量控制0.0084％，超出0.0065％上限。炼钢工艺控制如2，热轧工艺控制如表3，冷轧工艺控制如表4，其成品钢板屈服强度偏高，不能满足微波炉箱体用冷轧钢板的使用要求，成品钢板性能、粗糙度及板形实绩详见表5。
对比实施例2的冶炼成分控制如表1，炼钢工艺控制如2。热轧工艺控制如表3，其凸度控制22μm，小于40μm，且未投用边部加热器及保温罩。冷轧工艺控制如表4，其成品钢板板形较差，不能满足满足微波炉箱体用冷轧钢板的使用要求，成品钢板性能、粗糙度及板形实绩详见表5。
表1实施例和对比实施例的冶炼成分
| 名称 | C/％ | Mn/％ | Si/％ | P/％ | S/％ | Als/％ | N/％ |
| 实施例1 | 0.053 | 0.36 | 0.017 | 0.010 | 0.007 | 0.028 | 0.0042 |
| 实施例2 | 0.064 | 0.32 | 0.015 | 0.009 | 0.008 | 0.032 | 0.0044 |
| 实施例3 | 0.049 | 0.25 | 0.009 | 0.009 | 0.011 | 0.025 | 0.0055 |
| 对比实施例1 | 0.054 | 0.34 | 0.013 | 0.011 | 0.008 | 0.027 | 0.0084 |
| 对比实施例2 | 0.045 | 0.33 | 0.015 | 0.011 | 0.009 | 0.030 | 0.0035 |
表2实施例和对比实施例的炼钢工艺参数
表3实施例和对比实施例的热轧工艺参数
表4实施例和对比实施例的酸轧、退火及平整工艺参数
表5实施例和对比实施例的力学性能及板形参数
图1是本发明实施例1中成品钢板正常工艺下的微观组织图，晶粒较均匀并呈等轴状，晶粒度约10.5级；图2是本发明对比实施例1中N含量超标时的微观组织图，晶粒呈扁平拉长状，晶粒度约11.5级。
本发明不局限于上述实施方式，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 (2)
1.微波炉箱体用冷轧钢板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)炼钢工序KR脱硫后S≤0.010％，转炉终点温度1680～1720℃，RH精炼脱碳真空度≤133pa、脱碳时间5～15min，纯脱气时间3～10min，连铸板间吹氩流量1～8L/min、液面波动±3mm，≥1.0m/min恒拉速浇注，头尾坯扒坯后无需改判；
(2)热轧工序优先红送，中温加热、缩短在炉时间，板坯出炉温度1240±20℃、在炉时间140～220min，终轧温度860～900℃，卷取温度640～680℃，热轧卷厚度1.80～2.50mm，凸度40～70μm；通卷投用边部加热器及保温罩；
(3)酸洗工艺段运行速度120～240mpm，冷轧总压下率为77％～88％，轧后冷硬卷浪形≤12I-Unit；
(4)连续退火工序清洗段清洗后钢板表面反射率≥92％，退火工艺段运行速度180～300mpm，炉内氢含量4％～7％，氧含量≤10ppm，炉压150～300pa；
(5)连续退火工序均热温度740～760℃，缓冷温度660～680℃；
(6)连续退火工序平整工作辊采用平辊，粗糙度Ra＝2.25～3.0μm，Rpc＞80/cm，平整延伸率0.5～0.9％。
2.如权利要求1所述的微波炉箱体用冷轧钢板的生产方法，其特征在于，所述炼钢工序的成分设计如下：0.045≤C≤0.065％，0.20％≤Mn≤0.50％，Si≤0.040％，P≤0.015％，S≤0.015％，0.020％≤Als≤0.060％，0.030％≤N≤0.065％，余量为Fe和其他残余微量元素。
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