CN1970810A - 一种热镀锌烘烤硬化钢薄板csp生产工艺 - Google Patents

一种热镀锌烘烤硬化钢薄板csp生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明的公开了一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺，包括炼钢工序、连铸工序、均热工序、热连轧工序、卷取工序、酸洗冷轧工序、镀锌工序，所述的硬化钢的化学重量成分为：0.055％≤C≤0.075％；Si≤0.03％；0.25％≤Mn≤0.35％；P≤0.015％；S≤0.012％；0.015％≤Als≤0.045％；0.015％≤B≤0.035％；其余为Fe和杂质元素。本发明与现有技术相比：能够高效、低成本的生产热镀锌烘烤硬化钢。本发明生产的热镀锌烘烤硬化钢性能满足相关标准要求，可应用于汽车生产。

Description

一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺
技术领域：
本发明属于短流程薄板坯连铸连轧(CSP)生产工艺这一技术领域，尤其属于一种220MPa级热镀锌烘烤硬化钢生产工艺这一技术领域。
背景技术：
烘烤硬化(BH)钢是一种广泛应用于制造汽车大型覆盖件的汽车用钢，是将冲压用钢的深冲性能和合金元素(P、Mn)固溶强化机制相结合，并通过烘烤硬化的强硬化机制而获得强度、深冲性与抗凹性等综合性能优异的冷轧钢板，具有原始屈服应力低、成型性好、冲压成形烘烤后屈服应力增大和强度提高等特点，完全符合汽车车体生产工艺及使用的要求。
BH钢板的开发和应用是紧密结合汽车制造工艺进行的。美国内陆钢铁公司最早利用冲压时的应变和喷漆烘烤时的温度条件，开发出BH钢板，提高了汽车钢板构件的强度。现在，该公司已经可以分别进行生产低碳钢、含磷钢和超低碳钢3个化学成分系列的BH钢种；德国蒂森钢铁公司在20世纪80年代末期已经能够系列化、标准化地生产BH钢板，并同德国大众、宝马、戴姆勒-奔驰和瑞典沃尔沃等汽车公司合作，进行高强度BH钢板成形性和实际应用的研究开发工作。法国阿塞勒集团是当今世界最大的汽车板生产商，该公司可生产160～300MPa级别的BH钢板；日本各大钢铁公司在20世纪80年代就普遍生产BH钢板，但是目前通常采用连铸、热轧、连续退火的生产工艺进行生产，生产效率低。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种生产效率高的热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺，包括炼钢工序、连铸工序、均热工序、热连轧工序、卷取工序、酸洗冷轧工序、镀锌工序，所述的烘烤硬化钢的化学重量成分为：0.055％≤C≤0.075％；Si≤0.03％；0.25％≤Mn≤0.35％；P≤0.015％；S≤0.012％；0.015％≤Als≤0.045％；0.015％≤B≤0.035％；其余为Fe和杂质元素。
在均热工序工序中，均热温度为1100～1150℃。
在热连轧工序中，终轧温度900～950℃；采用7机架热轧，相对压下率为F1：40～50％；F2~F3：30~37％；F4~F5：15~25％；F6~F7：10~18％。
在卷取工序中，采用多段式控制冷却，首先由终轧温度快速冷却到720～760℃；自然冷却4～8s，卷曲温度为650～700℃。
在酸洗冷轧工序中，采用4机架冷轧，相对压下率为STD1：30～37％；STD2：35～40％；STD3：30～35％；STD4：0.1～0.5％：
在镀锌工序中，连续退火炉温830～850℃；光整延伸率1.2-1.5％。
本发明钢的成分在低C钢的基础上，采用硼合金化，严格控制各合金元素含量，本发明生产出的热镀锌烘烤硬化钢板的显微组织是以铁素体+少量细珠光体为主，同时还可能含有少量粒状贝氏体和少量渗碳体等组织。
本发明采用CSP薄板坯连铸连轧短流程配合酸洗、冷轧、连续退火和热镀锌工艺生产220MPa级别的烘烤硬化钢板。220MPa级热镀锌烘烤硬化钢板产品性能为：Rp0.2：220～280MPa，Rm：340～400MPa，A80≥32％，r90≥1.2，n90≥0.15，BH≥35。与传统连铸、热轧流程的生产工艺相比，由于CSP流程较短，生产效率大大提高。
要本发明与现有技术相比：能够高效、低成本的生产热镀锌烘烤硬化钢。本发明生产的热镀锌烘烤硬化钢性能满足相关标准要求，可应用于汽车生产。
具体实施方式：
非限定实施例如下：
本发明所用CSP生产线长约400米、酸洗冷轧线长250m、镀锌线长300m、成品卷宽度为1200mm，厚度0.7mm，最大卷重22.4吨。
热镀锌烘烤硬化钢性能按欧洲标准EN 10292：2000进行检验。
实施例1：
1、炼钢工序：炼钢炉采用容量为120吨的转炉，出钢量为125吨，出钢温度1655℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，采用升温、加合金调整成分、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.07、Si：0.02、Mn：0.28、P：0.012、S：0.002、B：0.0026、Als：0.028，钢水温度1610℃。
2、连铸工序：钢水过热度35℃，采用漏斗形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速3.5m/min，铸坯厚度为70mm。
3、均热工序：铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉，均热炉长度268m，铸坯进炉温度930℃、出炉温度1130℃，铸坯停留时间30min。
4、热连轧工序：铸坯出均热炉后，经过除鳞机去除表明氧化皮进入7机架热连轧机组，相对压下率为F1：40％；F2~F3：30％；F4~F5：15％；F6~F7：10％。开轧温度1100℃、终轧温度910℃，轧制平均速度为800m/min，热轧厚度为2.7mm。
5、卷取工序：上述热轧板经层流冷却进入卷取机，连续冷却段冷却速度约为35℃/s，卷取温度为690℃。
6、酸洗冷轧工序：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度166m/min，然后进入4机架冷连轧机组，相对压下率为STD1：30％；STD2：35％；STD3：30％；STD4：0.1％；冷轧后卷取。
7、镀锌工序：轧硬卷开卷进入连续退火炉，退火温度840℃，线速度120m/min，光整延伸率1.5％。
表1：实施例1典型成分(wt.，％)
    C     Si     Mn     P     S     B     Als
    0.07     0.02     0.28     0.012     0.002     0.0026     0.028
实施例2：
1、炼钢工序：炼钢炉采用容量为120吨的转炉，出钢量为125吨，出钢温度1655℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，采用升温、加合金调整成分、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.064、Si：0.02、Mn：0.29、P：0.008、S：0.0037、B：0.0031、Als：0.049，钢水温度1610℃。
2、连铸工序：钢水过热度35℃，采用漏斗形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速3.5m/min，铸坯厚度为70mm。
3、均热工序：铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉，均热炉长度268m，铸坯进炉温度930℃、出炉温度1130℃，铸坯停留时间30min。
4、热连轧工序：铸坯出均热炉后，经过除鳞机去除表明氧化皮进入7机架热连轧机组，相对压下率为F1：40％；F2~F3：30％；F4~F5：15％；F6~F7：10％。开轧温度1100℃、终轧温度910℃，轧制平均速度为800m/min，热轧厚度为2.7mm。
5、卷取工序：上述热轧板经层流冷却进入卷取机，连续冷却段冷却速度约为35℃/s，卷取温度为690℃。
6、酸洗冷轧工序：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度166m/min，然后进入4机架冷连轧机组，相对压下率为STD1：30％；STD2：35％；STD3：30％；STD4：0.1％；冷轧后卷取。
7、镀锌工序：轧硬卷开卷进入连续退火炉，退火温度840℃，线速度120m/min，光整延伸率1.5％。
表2：实施例2典型成分(wt.，％)
   C   Si   Mn   P   S   B   Als
   0.064   0.02   0.29   0.008   0.0037   0.0031   0.049
实施例3：
1、炼钢工序：炼钢炉采用容量为120吨的转炉，出钢量为125吨，出钢温度1655℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，采用升温、加合金调整成分、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.074、Si：0.03、Mn：0.32、P：0.0095、S：0.002、B：0.0033、Als：0.052，钢水温度1610℃。
2、连铸工序：钢水过热度35℃，采用漏斗形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速3.5m/min，铸坯厚度为70mm。
3、均热工序：铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉，均热炉长度268m，铸坯进炉温度930℃、出炉温度1130℃，铸坯停留时间30min。
4、热连轧工序：铸坯出均热炉后，经过除鳞机去除表明氧化皮进入7机架热连轧机组，相对压下率为F1：40％；F2~F3：30％；F4~F5：15％；F6~F7：10％。开轧温度1100℃、终轧温度910℃，轧制平均速度为800m/min，热轧厚度为2.7mm。
5、卷取工序：上述热轧板经层流冷却进入卷取机，连续冷却段冷却速度约为35℃/s，卷取温度为690℃。
6、酸洗冷轧工序：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度166m/min，然后进入4机架冷连轧机组，相对压下率为STD1：30％；STD2：35％；STD3：30％；STD4：0.1％；冷轧后卷取。
7、镀锌工序：轧硬卷开卷进入连续退火炉，退火温度840℃，线速度120m/min，光整延伸率1.5％。
表3：实施例3典型成分(wt.，％)
  C   Si   Mn  P   S  B  Als
  0.074   0.03   0.32  0.0095   0.002  0.0033  0.052
实施例4：
1、炼钢工序：炼钢炉采用容量为120吨的转炉，出钢量为125吨，出钢温度1655℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，采用升温、加合金调整成分、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.069、Si：0.03、Mn：0.30、P：0.011、S：0.0037、B：0.0026、Als：0.036，钢水温度1610℃。
2、连铸工序：钢水过热度35℃，采用漏斗形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速3.5m/min，铸坯厚度为70mm。
3、均热工序：铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉，均热炉长度268m，铸坯进炉温度930℃、出炉温度1130℃，铸坯停留时间30min。
4、热连轧工序：铸坯出均热炉后，经过除鳞机去除表明氧化皮进入7机架热连轧机组，相对压下率为F1：40％；F2~F3：30％；F4~F5：15％；F6~F7：10％。开轧温度1100℃、终轧温度910℃，轧制平均速度为800m/min，热轧厚度为2.7mm。
5、卷取工序：上述热轧板经层流冷却进入卷取机，连续冷却段冷却速度约为35℃/s，卷取温度为690℃。
6、酸洗冷轧工序：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度166m/min，然后进入4机架冷连轧机组，相对压下率为STD1：30％；STD2：35％；STD3：30％；STD4：0.1％；冷轧后卷取。
7、镀锌工序：轧硬卷开卷进入连续退火炉，退火温度840℃，线速度120m/min，光整延伸率1.5％。
表4：实施例4典型成分(wt.，％)
  C   Si   Mn   P   S   B   Als
  0.069   0.03   0.3   0.011   0.0037   0.0026   0.036
实施例1-4的生产的热镀锌烘烤硬化钢典型性能如表5所示：
表5：
    序号   Rp0.2/MPa    Rm/MPa    A/％   n90     r90   BH/MPa
  实施例1     230     370    33.5   0.194     1.44     55
  实施例2     225     365    32.0   0.195     1.33     55
  实施例3     230     370    33.5   0.193     1.40     35
  实施例4     230     375    37.0   0.192     1.30     65

Claims (6)

1、一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺，包括炼钢工序、连铸工序、均热工序、热连轧工序、卷取工序、酸洗冷轧工序、镀锌工序，其特征在于：所述的硬化钢的化学重量成分为：0.055％≤C≤0.075％；Si≤0.03％；0.25％≤Mn≤0.35％；P≤0.015％；S≤0.012％；0.015％≤Als≤0.045％；0.015％≤B≤0.035％；其余为Fe和杂质元素。
2、根据权利要求1所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺，其特征在：在均热工序工序中，均热温度为1100～1150℃。
3、根据权利要求1所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺，其特征在：在热连轧工序中，终轧温度900～950℃；采用7机架热轧，相对压下率为F1：40～50％；F2~F3：30~37％；F4~F5：15~25％；F6~F7：10~18％。
4、根据权利要求1所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺，其特征在：在卷取工序中，采用多段式控制冷却，首先由终轧温度快速冷却到720～760℃；自然冷却4～8s，卷曲温度为650～700℃。
5、根据权利要求1所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺，其特征在：在酸洗冷轧工序中，采用4机架冷轧，相对压下率为STD1：30～37％；STD2：35～40％；STD3：30～35％；STD4：0.1～0.5％；
6、根据权利要求1所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺，其特征在：在镀锌工序中，连续退火炉温830～850℃；光整延伸率1.2-1.5％。
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