CN112281056A - 一种高塑性冷轧钢板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，提供了一种高塑性冷轧钢板的制备方法，包含以下步骤：将钢水连铸成连铸坯，钢水组分的重量百分比为C：≤0.002％，Si：≤0.004％，Mn：0.05～0.07％，P：0.005～0.008％，S：0.005～0.007％，Ti：0.060～0.065％，Als：0.020％～0.030％，余量为Fe和不可避免杂质组成；将连铸坯送入加热炉加热；将加热后的连铸坯粗轧得到粗轧板坯；将粗轧板坯进行精轧并卷成钢带卷；将钢带卷开卷并冷轧得到冷轧板，将冷轧板退火处理后得到高塑性冷轧钢板，退火处理依次包含均热段、缓冷段、快冷段以及过时效段，其中，均热段温度为800‑810℃，缓冷段温度为670‑680℃，快冷段温度为450‑460℃，过时效段温度为400‑410℃。

Description

一种高塑性冷轧钢板的制备方法
技术领域
本发明总体上涉及冷轧钢板生产领域，更具体地，涉及一种高塑性冷轧钢板的制备方法。
背景技术
冷轧钢板是指在钢的再结晶温度以下进行轧制形成的钢板，与热轧钢板相比，其表面更为光洁，广泛用于汽车及家电领域。目前，随着汽车和家电行业的不断发展，市场对钢板的要求不断提高，在保证质量的前提下，冲压成型性能逐渐提高。
而在目前的冷轧钢板的生产工艺中，其所制备的钢板依然存在力学性能不符合市场要求，例如——钢板的r值(塑性应变比)无法满足汽车和家电行业需求的问题。
发明内容
在以上背景下，发明人意识到，需要一种改进的高r值薄规格冷轧钢板的生产方法，通过这样的生产方法，实现成品力学性能达到屈服强度为110～140MPa，抗拉强度270～310MPa，伸长率≥46.0％，r90≥2.7，n90≥0.24的要求。其中n值为钢板在塑性变形中的硬化能力。
本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。
本发明提供了一种高塑性冷轧钢板的制备方法，该方法能够获得满足上述力学性能需求的高塑性冷轧钢板。
根据本发明，提供了一种高塑性冷轧钢板的制备方法，包含以下步骤：
将钢水连铸成连铸坯，钢水组分的重量百分比为C：≤0.002％，Si：≤0.004％，Mn：0.05～0.07％，P：0.005～0.008％，S：0.005～0.007％，Ti：0.060～0.065％，Als：0.020％～0.030％，余量为Fe和不可避免杂质组成；
将连铸坯送入加热炉加热；
将加热后的连铸坯粗轧得到粗轧板坯；
将粗轧板坯进行精轧并卷成钢带卷；
将钢带卷开卷并冷轧得到冷轧板，
将冷轧板退火处理后得到高塑性冷轧钢板，退火处理依次包含均热段、缓冷段、快冷段以及过时效段，其中，均热段温度为800-810℃，缓冷段温度为670-680℃，快冷段温度为450-460℃，过时效段温度为400-410℃。
根据本发明的一个实施例，还包括对高塑性冷轧钢板进行光整，其中，光整步骤的光整延伸率为0.6％-0.7％。
根据本发明的一个实施例，粗轧采用5道次轧制，且5道次轧制均进行除磷操作。
根据本发明的一个实施例，还包含将铁水进行除硫处理。
根据本发明的一个实施例，粗轧在接近奥氏体区的温度下进行终轧。
根据本发明的一个实施例，精轧开轧温度为1020-1070℃，终轧温度为910-940℃。
根据本发明的一个实施例，精轧完成后，以前段冷却的层流冷却方式将钢板冷却至590-620℃后进行卷取。
根据本发明的一个实施例，退火处理在连续退火炉中进行，且连续退火炉速度为220-320m/min。
根据本发明的一个实施例，在冷轧前，钢带卷被开卷并进行碱洗步骤。
根据本发明的一个实施例，在光整步骤前，将钢板经过水液槽能却至室温。
通过上述技术方案，本发明的列车耐碰撞吸能结构与现有的吸能防爬结构相比具有以下优势：
通过上述方法制备的冷轧钢板，其力学性能上能达到屈服强度为110～140MPa，抗拉强度270～310MPa，伸长率≥46.0％，r90≥2.7，n90≥0.24的要求。适合用于汽车以及家电行业的冲压成型加工的工艺需求，符合市场对高塑性冷轧钢板的性能需求。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，***部件可以被不同地布置。此外，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记表示相应的部分。
图1示出了根据本发明的高塑性冷轧钢板的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。
下面将结合附图说明本申请的一个或多个实施例。流程图说明***所执行的过程，可以理解的是，流程图的执行并不需要按照顺序进行，可以省略一个或多个步骤，也可以增加一个或多个执行的步骤，以及可以以顺序或者相反的顺序，甚至在一些实施例中可以同时来执行一个或多个步骤。
按照图1的流程图100，本发明的一种高塑性冷轧钢板的制备方法如下所示：
首先，在步骤S101中，按铁水按照通常的脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳的方式冶炼钢水，随后将钢水成分控制在按照重量百分比的如下范围内：C：≤0.002％，Si：≤0.004％，Mn：0.05～0.07％，P：0.005～0.008％，S：0.005～0.007％，Ti：0.060～0.065％，Als：0.020％～0.030％，余量为Fe和不可避免杂质组成，然后，将上述范围内的钢水连铸成连铸坯。
本发明选择化学成分及其范围的原因如下：碳含量范围的选择主要考虑强度、成形性和焊接性能的匹配。硅能固溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度，其作用仅次于碳和磷，硅还可以抑制铁素体中碳化物的析出，使固溶碳原子充分向奥氏体中富集，从而提高其稳定性。然而，硅含量过高时会在加热炉中形成的表面氧化铁皮很难去除，增加了除磷难度。锰主要是以固溶强化形式提高强度并且与硫结合成MnS，防止因FeS所造成的热裂纹。硫作为残留元素存在。铝主要是作为脱氧元素添加的，但过高的铝将影响钢的焊接性能及铸坯夹杂物控制。微合金钛加入是为了与碳、氮元素结合，清除间隙原子，得到纯净的铁素体基体。
接着，在步骤S102中，然后将钢坯送入到加热炉中进行加热准备粗轧，加热炉加热温度为1190～1220℃，在炉时间控制在200～300min。
随后，在步骤103中，对加热后的钢坯进行粗轧，粗轧工序后，得到的粗轧板坯厚度控制在38～45mm之间，以备后续精轧后能够获得高r值的薄板。粗轧可以是采用五道次轧制，且在五道次轧制前均进行除磷操作。
接着，在步骤104中，对粗轧后获得的粗轧板坯进行精轧操作，其中，精轧开轧温度为1020-1070℃，终轧温度为910-940℃，在完成精轧后，将精轧得到的精轧钢板通过冷却层流的方式冷却至590-620℃后进行卷取。精轧的终轧应当在接近Ar3(奥氏体向铁素体转变的温度)的奥氏体区进行，以保证通过精轧获得细小的组织。
然后，在步骤105中，将钢带卷开卷进行冷轧，得到冷轧板。接着在步骤106中，将冷轧板进行退火处理，退火处理依次包含均热段、缓冷段、快冷段以及过时效段，其中，均热段温度为800-810℃，缓冷段温度为670-680℃，快冷段温度为450-460℃，过时效段温度为400-410℃，通过上述退火处理后，将钢带经过水液槽冷却至室温，进行光整，延伸率控制在0.6-0.7％，得到高塑性冷轧钢板。应当理解的是，上述温度范围对于得到符合力学性能的冷轧板至关重要，以下将通过实施例与对比例来对以上论述进行说明。
实施例1
首先，在步骤S101中，按铁水按照通常的脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳的方式冶炼钢水，随后将钢水成分控制在按照重量百分比的如下范围内：C：≤0.017％，Si：≤0.002％，Mn：0.07％，P：0.006％，S：0.007％，Ti：0.060％，Als：0.028％，余量为Fe和不可避免杂质组成，然后，将上述范围内的钢水连铸成连铸坯。
接着，在步骤S102中，然后将钢坯送入到加热炉中进行加热准备粗轧，加热炉加热温度为1218℃，在炉时间控制在220min。
随后，在步骤103中，对加热后的钢坯进行粗轧，粗轧工序后，得到的粗轧板坯厚度控制在39mm，以备后续精轧后能够获得高r值的薄板。粗轧可以是采用五道次轧制，且在五道次轧制前均进行除磷操作。
接着，在步骤104中，对粗轧后获得的粗轧板坯进行精轧操作，其中，精轧开轧温度为1056℃，终轧温度为926℃，在完成精轧后，将精轧得到的精轧钢板通过冷却层流的方式冷却至606℃后进行卷取。
然后，在步骤105中，将钢带卷开卷进行冷轧，得到冷轧板。接着在步骤106中，将冷轧板进行退火处理，退火处理依次包含均热段、缓冷段、快冷段以及过时效段，其中，均热段温度为800℃，缓冷段温度为673℃，快冷段温度为454℃，过时效段温度为400℃，通过上述退火处理后，将钢带经过水液槽冷却至室温，进行光整，延伸率控制在0.6％，得到高塑性冷轧钢板。
实施例2
首先，在步骤S101中，按铁水按照通常的脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳的方式冶炼钢水，随后将钢水成分控制在按照重量百分比的如下范围内：C：≤0.019％，Si：≤0.004％，Mn：0.06％，P：0.008％，S：0.005％，Ti：0.063％，Als：0.025％，余量为Fe和不可避免杂质组成，然后，将上述范围内的钢水连铸成连铸坯。
接着，在步骤S102中，然后将钢坯送入到加热炉中进行加热准备粗轧，加热炉加热温度为1216℃，在炉时间控制在260min。
随后，在步骤103中，对加热后的钢坯进行粗轧，粗轧工序后，得到的粗轧板坯厚度控制在44mm，以备后续精轧后能够获得高r值的薄板。粗轧可以是采用五道次轧制，且在五道次轧制前均进行除磷操作。
接着，在步骤104中，对粗轧后获得的粗轧板坯进行精轧操作，其中，精轧开轧温度为1062℃，终轧温度为933℃，在完成精轧后，将精轧得到的精轧钢板通过冷却层流的方式冷却至599℃后进行卷取。
然后，在步骤105中，将钢带卷开卷进行冷轧，得到冷轧板。接着在步骤106中，将冷轧板进行退火处理，退火处理依次包含均热段、缓冷段、快冷段以及过时效段，其中，均热段温度为805℃，缓冷段温度为674℃，快冷段温度为452℃，过时效段温度为408℃，通过上述退火处理后，将钢带经过水液槽冷却至室温，进行光整，延伸率控制在0.68％，得到高塑性冷轧钢板。
对比例1
首先，按铁水按照通常的脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳的方式冶炼钢水，钢水成分按照重量百分比为：C：≤0.022％，Si：≤0.005％，Mn：0.12％，P：0.009％，S：0.008％，Ti：0.071％，Als：0.034％，余量为Fe和不可避免杂质组成，然后，将上述范围内的钢水连铸成连铸坯。
然后将钢坯送入到加热炉中进行加热准备粗轧，加热炉加热温度为1230℃，在炉时间控制在320min。
随后，对加热后的钢坯进行粗轧，粗轧工序后，得到的粗轧板坯厚度控制在42mm。粗轧可以是采用五道次轧制，且在五道次轧制前均进行除磷操作。
接着，对粗轧后获得的粗轧板坯进行精轧操作，其中，精轧开轧温度为1015℃，终轧温度为900℃，在完成精轧后，将精轧得到的精轧钢板通过冷却层流的方式冷却至590℃后进行卷取。
然后，将钢带卷开卷进行冷轧，得到冷轧板。接着，将冷轧板进行退火处理，退火处理依次包含均热段、缓冷段、快冷段以及过时效段，其中，均热段温度为812℃，缓冷段温度为686℃，快冷段温度为433℃，过时效段温度为395℃，通过上述退火处理后，将钢带经过水液槽冷却至室温，进行光整，延伸率控制在0.75％，得到冷轧钢板。
对比例2
首先，按铁水按照通常的脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳的方式冶炼钢水，钢水成分按照重量百分比为：C：≤0.019％，Si：≤0.003％，Mn：0.07％，P：0.007％，S：0.005％，Ti：0.060％，Als：0.030％，余量为Fe和不可避免杂质组成，然后，将上述范围内的钢水连铸成连铸坯。
然后将钢坯送入到加热炉中进行加热准备粗轧，加热炉加热温度为1230℃，在炉时间控制在320min。
随后，对加热后的钢坯进行粗轧，粗轧工序后，得到的粗轧板坯厚度控制在42mm。粗轧可以是采用五道次轧制，且在五道次轧制前均进行除磷操作。
接着，对粗轧后获得的粗轧板坯进行精轧操作，其中，精轧开轧温度为1059℃，终轧温度为935℃，在完成精轧后，将精轧得到的精轧钢板通过冷却层流的方式冷却至707℃后进行卷取。
然后，将钢带卷开卷进行冷轧，得到冷轧板。接着，将冷轧板进行退火处理，退火处理依次包含均热段、缓冷段、快冷段以及过时效段，其中，均热段温度为819℃，缓冷段温度为684℃，快冷段温度为466℃，过时效段温度为415℃，通过上述退火处理后，将钢带经过水液槽冷却至室温，进行光整，延伸率控制在0.73％，得到冷轧钢板。
通过对以上实施例1和2以及对比例1和2获得的钢板的力学性能进行测试，其力学性能如下表1所示：
Figure BDA0002697740110000081
表1力学性能测试对照表
从以上对比可以看到，在退火处理的过程中的温度的微小变化都会导致最终获得的冷轧钢板的力学性能无法满足本发明的要求，也就是说，退火处理过程中的温度变化对本发明的技术方案来说至关重要。是本发明的重要发明点之一。
在技术上可行的前提下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本发明范围内的另外实施例。
上述实施例是本发明的实施方式的可能示例，并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本发明的原理而给出。本领域技术人员应当理解：以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的整体构思下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合，并产生如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
将钢水连铸成连铸坯，所述钢水组分的重量百分比为C：≤0.002％，Si：≤0.004％，Mn：0.05～0.07％，P：0.005～0.008％，S：0.005～0.007％，Ti：0.060～0.065％，Als：0.020％～0.030％，余量为Fe和不可避免杂质组成；
将所述连铸坯送入加热炉加热；
将加热后的所述连铸坯粗轧得到粗轧板坯；
将所述粗轧板坯进行精轧并卷成钢带卷；
将所述钢带卷开卷并冷轧得到冷轧板，
将所述冷轧板退火处理后得到所述高塑性冷轧钢板，所述退火处理依次包含均热段、缓冷段、快冷段以及过时效段，其中，所述均热段温度为800-810℃，所述缓冷段温度为670-680℃，所述快冷段温度为450-460℃，所述过时效段温度为400-410℃。
2.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，还包括对所述高塑性冷轧钢板进行光整，其中，光整步骤的光整延伸率为0.6％-0.7％。
3.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述粗轧采用5道次轧制，且所述5道次轧制均进行除磷操作。
4.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，还包含将所述铁水进行除硫处理。
5.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述粗轧在接近奥氏体区的温度下进行终轧。
6.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述精轧开轧温度为1020-1070℃，终轧温度为910-940℃。
7.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述精轧完成后，以前段冷却的层流冷却方式将钢板冷却至590-620℃后进行卷取。
8.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，所述退火处理在连续退火炉中进行，且所述连续退火炉速度为220-320m/min。
9.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，在所述冷轧前，所述钢带卷被开卷并进行碱洗步骤。
10.根据权利要求2所述的高塑性冷轧钢板的制备方法，其特征在于，在所述光整步骤前，将所述钢板经过水液槽能却至室温。
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