CN113528955B - 一种高性能宽板幅if钢及其生产方法 - Google Patents

一种高性能宽板幅if钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

一种高性能宽板幅IF钢及其生产方法，属于冷轧板带退火技术领域。技术方案是：化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06‑0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020‑0.060％，Ti：0.06‑0.08%；成品宽度为1600‑1700mm时，均热段温度为840±5℃，带速为200±5m/min；成品宽度为1700‑1800mm时，均热段温度为830±5℃，带速为180±5m/min；成品宽度为1800‑1900mm时，均热段温度为820±5℃，带速为160±5m/min。本发明能生产断后延伸率达到A80≥48%，r90≥3.0的高性能产品。

Description

一种高性能宽板幅IF钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种高性能宽板幅IF钢及其生产方法，属于冶金行业冷轧板带退火技术领域。
背景技术
IF钢，即无间隙原子钢，实际上是一种超低碳无间隙固溶体铁素体钢。IF钢是在超低碳钢（C<0.005％，N<0.003％）中加入一定量的Ti、Nb，使钢中C、N原子被固定成碳化物、氮化物，而钢中无间隙固溶原子存在。
在现代化连续退火生产线中，带钢经过退火炉的加热和冷却过程中，带钢的最高温度将达到很高，而且温度变化范围较大,这使带钢产生热应力，并影响到带材的弹性模量、屈服极限等，易于发生塑性变形。再加上炉内的退火温度、带钢原始板形、宽度方向温差、炉内张力、导向辊形、摩擦等因素的综合影响下，带材板形的变化呈现多种形态。其中有可恢复的弹性拉伸变形，即浪形由大变小；有可恢复的弹性屈曲变形，即热应力引起的屈曲或浪形由小变大；也有永久性的塑性拉伸变形，即浪形由大变小甚至被拉平；还有热态下局部塑性拉伸过大引起冷却后再屈曲，即生产中所谓的“热瓢曲”，特别是在连续退火机组进行薄且宽规格IF的带钢生产时。
热瓢曲是一种宽板幅IF钢在连续退火炉中容易出现的一种现象，表现为带钢在横向板形皱褶，这个问题是由于带钢强度较低，在炉辊存在凸度的情况下，由于温度、张力和速度三个因素相互作用，导致带钢横向发生屈服的现象，现普遍采用的方式为低温、小张力控制，目标避免热瓢曲问题，稳定生产。但张力偏低存在跑偏风险，带钢在炉内的纠偏，一方面通过纠偏装置进行改进，另一方面通过炉辊凸度，形成向内的向心力进行纠偏。当炉内张力过低时，通过炉辊凸度进行纠偏的机制不容易发挥作用，导致带钢跑偏。在纠偏装置无法纠偏的情况下，带钢依然会刮蹭炉墙，导致断带。如申请号201410336596.2的中国家发明专利申请“一种薄宽规格IF钢炉内瓢曲的处理方法”讲述了薄宽规格IF钢在炉内停车后再启车时，设定合适的启车温度、张力和速度；申请号201320869825.8的中国家发明专利申请“可变凸度多功能辊”讲述了通过调整炉辊凸度的方式改善带钢跑偏或热瓢曲。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能宽板幅IF钢及其生产方法，根据不同产品规格设计不同成分体系，并匹配合适的热轧工艺以及合理的分配退火炉的张力，避免热瓢曲问题的发生，同时达到较高的力学性能，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种高性能宽板幅IF钢，成品厚度0.6-0.8mm，宽度1600-1900mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.06-0.08%。
上述高性能宽板幅IF钢，其成品厚度0.6-0.8mm，断后延伸率≥48%，塑性应变比r90≥3.0。
一种高性能宽板幅IF钢的生产方法，包含热轧、冷轧和退火，成品厚度0.6-0.8mm，宽度1600-1900mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.06-0.08%；
热轧：板坯加热温度1220-1290℃，终轧温度890-930℃，卷取温度730-760℃；
退火：成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1600-1700mm时，退火炉均热段温度为840±5℃，带速为200±5m/min，均热段张力为7-7.5KN，时效段张力6-6.5KN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1700-1800mm时，退火炉均热段温度为830±5℃，带速为180±5m/min，均热段张力为7.5-8KN，时效段张力5.8-6.3KN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1800-1900mm时，退火炉均热段温度为820±5℃，带速为160±5m/min，均热段张力为8-8.5KN，时效段张力5.5-6KN。
一种高性能宽板幅IF钢，成品厚度0.6-0.8mm，宽度1700-2000mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.04-0.06%，Nb：0.01-0.03%。
上述高性能宽板幅IF钢，其成品厚度0.6-0.8mm，断后延伸率≥48%，塑性应变比r90≥3.0。
一种高性能宽板幅IF钢的生产方法，包含热轧、冷轧和退火，成品厚度0.6-0.8mm，宽度1700-2000mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.04-0.06%，Nb：0.01-0.03%；
热轧：板坯加热温度1220-1290℃，终轧温度为890-930℃，卷取温度为700-730℃；
退火：成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1700-1800mm时，退火炉均热段温度为830±5℃，带速为120±5m/min，均热段张力为7.5-8KN，时效段张力6.5-7KN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1800-1900mm时，退火炉均热段温度为820±5℃，带速为110±5m/min，均热段张力为7.8-8.3KN，时效段张力6-6.5KN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1900-2000mm时，退火炉均热段温度为810±5℃，带速为100±5m/min，均热段张力为8.5-9KN，时效段张力5.8-6.3KN。
IF钢奥氏体在高温下的屈服强度直接影响了带钢在炉内横向抗热瓢曲能力，受到奥氏体再结晶和合金含量的影响。微合金化是为固定钢板中固溶C、N影响奥氏体的晶粒尺寸和成品铁素体晶粒尺寸的重要因素。微合金化元素的加入量应该适当，如果钢种的合金元素过多，不仅增加成本，而且还使固溶的Ti或Nb量增多，虽然有利于提高奥氏体的再结晶温度，提高高温下的屈服强度，达到抗热瓢曲的能力，但也导致成品铁素体再结晶温度升高，对产品的性能不利。对于加Ti的IF钢，过剩Ti含量以0.02-0.04%为宜；Nb+Ti复合处理的IF钢，过剩Nb以小于0.02%为宜。热轧卷取工艺及随后的冷却过程中，原有NbTiCN粒子聚集长大，新的NbTiCN粒子继续析出，而且卷取温度越高，晶粒平均尺寸越大。连续退火过程中炉辊凸度是与之匹配的关键设备，不可以改变，如果凸度发生改变，张力、温度、将不再适应。
本发明优势：产品性能好、退火温度高、不跑偏、不热瓢曲。
本发明的特点是通过产品规格、成分设计与退火温度、张力的匹配，实现断后延伸率达到A80≥48%，r90≥3.0的高性能产品，稳定生产。
本发明的有益效果是：（1）本发明通过利用现有设备的条件下，合理设计宽幅IF钢产品成分，匹配合适热轧工艺，连退均热段张力、时效段张力和工艺段带速，保证宽幅IF钢稳定高效化生产，避免由于带钢跑偏和瓢曲导致的停车问题。
（2）本发明根据不同产品特性，匹配合适的张力和带速，使产品具有良好的性能，增加了企业宽幅IF钢产品的竞争性。
附图说明
图1为本发明炉辊示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
参照附图1，一种高性能宽板幅IF钢，成品厚度0.6-0.8mm，宽度1600-1900mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.06-0.08%。
一种高性能宽板幅IF钢的生产方法，包含热轧、冷轧和退火，成品厚度0.6-0.8mm，宽度1600-1900mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.06-0.08%；
热轧：板坯加热温度1220-1290℃，终轧温度890-930℃，卷取温度730-760℃；
退火：成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1600-1700mm时，退火炉均热段温度为840±5℃，带速为200±5m/min，均热段张力为7-7.5KN，时效段张力6-6.5KN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1700-1800mm时，退火炉均热段温度为830±5℃，带速为180±5m/min，均热段张力为7.5-8KN，时效段张力5.8-6.3KN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1800-1900mm时，退火炉均热段温度为820±5℃，带速为160±5m/min，均热段张力为8-8.5KN，时效段张力5.5-6KN。
一种高性能宽板幅IF钢，成品厚度0.6-0.8mm，宽度1700-2000mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.04-0.06%，Nb：0.01-0.03%。
一种高性能宽板幅IF钢的生产方法，包含热轧、冷轧和退火，成品厚度0.6-0.8mm，宽度1700-2000mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.04-0.06%，Nb：0.01-0.03%；
热轧：板坯加热温度1220-1290℃，终轧温度为890-930℃，卷取温度为700-730℃；
退火：成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1700-1800mm时，退火炉均热段温度为830±5℃，带速为120±5m/min，均热段张力为7.5-8KN，时效段张力6.5-7KN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1800-1900mm时，退火炉均热段温度为820±5℃，带速为110±5m/min，均热段张力为7.8-8.3KN，时效段张力6-6.5KN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1900-2000mm时，退火炉均热段温度为810±5℃，带速为100±5m/min，均热段张力为8.5-9KN，时效段张力5.8-6.3KN。
具体实施例：
1、宽幅IF钢所用连铸板坯的化学成分及成品规格见表1
表1
Figure 374401DEST_PATH_IMAGE001
2、热轧工艺参数控制见表2
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE002
3、冷轧退火工艺参数见表3
表3
Figure 681755DEST_PATH_IMAGE003
4、参照附图1，生产过程中炉辊凸度不发生改变，炉辊辊型凸度：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。
其中：Do为炉辊圆柱部分直径；Di为炉辊锥度部分直径；Le为炉辊锥度部分长度。
5、宽幅IF钢产品力学性能见表4
表4
Figure 822011DEST_PATH_IMAGE005
经实施例1-6性能检查，断后延伸率满足≥48%要求，塑性应变比
r90满足≥3.0要求。且生产稳定，无跑偏、热瓢曲现象。

Claims (4)

1.一种高性能宽板幅IF钢的生产方法，包含热轧、冷轧和退火，其特征在于：成品厚度0.6-0.8mm，宽度1600-1900mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.06-0.08%，其余为铁；
热轧：板坯加热温度1220-1290℃，终轧温度890-930℃，卷取温度730-760℃；
退火：成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1600-1700mm时，退火炉均热段温度为840±5℃，带速为200±5m/min，均热段张力为7-7.5kN，时效段张力6-6.5kN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1700-1800mm时，退火炉均热段温度为830±5℃，带速为180±5m/min，均热段张力为7.5-8kN，时效段张力5.8-6.3kN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1800-1900mm时，退火炉均热段温度为820±5℃，带速为160±5m/min，均热段张力为8-8.5kN，时效段张力5.5-6kN。
2.根据权利要求1所述的高性能宽板幅IF钢的生产方法，其特征在于，所述高性能宽板幅IF钢成品的断后延伸率≥48%，塑性应变比r90≥3.0。
3.一种高性能宽板幅IF钢的生产方法，包含热轧、冷轧和退火，其特征在于：成品厚度0.6-0.8mm，宽度1700-2000mm，化学成分质量百分比为：C：≤0.0035％，Si≤0.02％，Mn：0.06-0.16％，P≤0.02％，S≤0.015％，Als：0.020-0.060％，Ti：0.04-0.06%，Nb：0.01-0.03%，其余为铁；
热轧：板坯加热温度1220-1290℃，终轧温度为890-930℃，卷取温度为700-730℃；
退火：成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1700-1800mm时，退火炉均热段温度为830±5℃，带速为120±5m/min，均热段张力为7.5-8kN，时效段张力6.5-7kN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1800-1900mm时，退火炉均热段温度为820±5℃，带速为110±5m/min，均热段张力为7.8-8.3kN，时效段张力6-6.5kN；成品厚度为0.6-0.8mm、宽度为1900-2000mm时，退火炉均热段温度为810±5℃，带速为100±5m/min，均热段张力为8.5-9kN，时效段张力5.8-6.3kN。
4.根据权利要求3所述的高性能宽板幅IF钢的生产方法，其特征在于，所述高性能宽板幅IF钢成品的断后延伸率≥48%，塑性应变比r90≥3.0。
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