一种低成本400MPa级冷轧连退钢带及其生产方法与流程

一种低成本400mpa级冷轧连退钢带及其生产方法
技术领域
1.本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种低成本400mpa级冷轧连退钢带及其生产方法。


背景技术：

2.随着工业的迅速发展，轻量高强化成为趋势，400mpa级的冷轧高强度结构用钢仍占主流，凭借良好的强韧性和表面质量，以及低成本优势，广泛应用于汽车结构件、车身及汽车底盘等零部件，以及家电与建筑结构等。目前，冷轧连退钢带采用的合金成本高，且对冶炼控制要求较高，在如今钢铁行业激烈竞争的形势，如何对冶炼成分控制与生产工艺的研究已经成为国内钢铁企业获取竞争优势的关键。
3.cn103509996a公开了一种抗拉强度400mpa级高强度碳锰结构钢及其制造方法，其化学成分重量百分比为：碳：0.10～0.20％、硅≤0.30％、锰≤0.40％、铝：0.010～0.030％、磷≤0.02％、硫≤0.015％，余量为fe及不可避免杂质元素。与本发明相比，cn103509996a采用的是罩式退火，其生产方式与连续退火完全不同，产品力学性能、板型及表面质量均存在差异。
4.cn102758071a公开了一种280mpa级汽车结构用钢的连退生产方法。技术方案是包含冶炼、热轧、冷轧连退工序，最终化学成分的质量百分比为：c：0.145～0.185％，si:0.05～0.15，mn:0.55～0.65，p≤0.025％，s≤0.015％，als:0.013～0.023％，n≤0.004％，剩余为fe。与本发明相比，cn102758071a没有添加强固溶强化元素p，并且mn含量相对较高，相对生产成本较高，另外退火均热温度仅710℃左右，低温退火容易造成钢带跑偏，对生产控制难度较大。
5.cn103509997a公开了一种440mpa级冷轧高强度汽车结构钢及其制造方法，其主要化学成分质量百分数为：碳：0.06％～0.12％、硅≤0.25％、锰:1.0％～1.4％、铝：0.015％～0.060％、磷≤0.02％、硫≤0.01％,余量为fe及不可避免杂质元素。与本发明相比，cn103509997a采用的低碳与高锰、没有添加强固溶强化元素p的成分设计，相对生产成本较高。
6.因此，需要设计一种低成本400mpa级冷轧连退钢带及其生产方法，以解决现有的冷轧连退钢带冶炼过程中合金成本高、冶炼控制要求较高的问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低成本400mpa级冷轧连退钢带及其生产方法。
8.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低成本400mpa级冷轧连退钢带，所述钢带化学成分组成及质量百分含量为：c：0.12～0.18％，si≤0.040％，mn：0.25～0.45％，p：0.015～0.020％，s≤0.020％，als：0.020～0.060％，其余为fe和不可避免的杂质。
9.具体的是，所述钢带厚度规格为0.4～2.5mm，宽度规格为1000～1800mm。
10.具体的是，所述钢带力学性能：屈服强度≥250mpa，抗拉强度≥400mpa，延伸率a
50
≥35％。
11.一种低成本400mpa级冷轧连退钢带的生产方法，包括以下步骤：
12.1)炼钢，对钢水冶炼；
13.2)连铸，连铸成连铸板坯；
14.3)热连轧，对连铸板坯进行热连轧，获得热轧钢带；
15.4)酸连轧，对热轧钢带进行连续酸冼与冷连轧，获得冷硬钢带；
16.5)连续退火，对冷硬钢带进行连续退火，获得冷轧钢带。
17.具体的是，所述步骤2)中的连铸工序的连铸板坯厚度为230mm。
18.具体的是，所述步骤3)中的热连轧工序，板坯加热炉均热段温度为1250
±
15℃，在炉时间为170～260min；终轧温度为880
±
15℃；采取前段层流冷却，卷取温度为640
±
15℃。
19.具体的是，所述步骤4)中的酸连轧工序，采用五机架六辊cvc

连续冷轧机，冷轧总压下率为58.3～82.6％。
20.具体的是，所述步骤5)中的连续退火工序，采用立式全辐射管加热连续退火炉，均热温度为770
±
10℃，缓冷温度为670
±
10℃，快冷温度为450
±
10℃，过时效温度为370
±
10℃，终冷出炉温度≤155℃，平整机延伸率为0.6～1.4％。
21.本发明具有以下有益效果：
22.本发明设计的低成本400mpa级冷轧连退钢带及其生产方法
23.1)采用不添加贵合金元素的成分体系，通过增加碳的含量以及部分强固溶强化元素－磷含量，代替昂贵的金属，降低生产成本，结合工艺过程优化控制，使碳与fe形成细小弥散的碳化物，均匀分布于铁素体中，确保钢带具有高强度特点；
24.2)热轧终轧温度、冷却模式及卷取温度对铁素体晶粒大小和碳化物析出有较大的影响，通过采用较低的终轧与卷取温度，以及前段集中层流冷却，有利于得到细小的铁素体组织，提高钢基体强度；
25.3)采用浅槽紊流盐酸洗以及五机架串列式cvc

六辊冷连轧机，轧机各机架均设计较高的轧制负荷能力，可实现冷轧大范围压下率及板形质量控制；
26.4)采用立式全辐射管加热连续退火炉，退火温度工艺曲线精度较高，可实现钢带微观组织及力学性能的精准控制；通过770℃左右的完全再结晶退火，有利于获得细小均匀的等轴晶组织；通过退火过时效段处理，钢种c含量将逐渐形成fec析出物，固溶c的降低有利于提高钢的韧性。采用六辊cvc湿式平整机，设计轧制负荷较高，可实现钢带较大范围的平整延伸率控制，且具有较好的板型保障能力；
27.5)冷轧连退钢带屈服强度≥250mpa，抗拉强度≥400mpa，断后伸长率a
50
≥35％，在较低生产成本前提下，确保较高强度的同时兼具良好的加工性能和表面质量，可满足汽车及建筑等结构加强件的使用要求。
附图说明
28.图1是实施例1中提供的低成本400mpa级冷轧连退钢带的典型金相组织图。
具体实施方式
29.以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.一种低成本400mpa级冷轧连退钢带，钢带化学成分组成及质量百分含量为：c：0.12～0.18％，si≤0.040％，mn：0.25～0.45％，p：0.015～0.020％，s≤0.020％，als：0.020～0.060％，其余为fe和不可避免的杂质。
31.钢带厚度规格为0.4～2.5mm，宽度规格为1000～1800mm；钢带力学性能：屈服强度≥250mpa，抗拉强度≥400mpa，延伸率a50≥35％。
32.一种低成本400mpa级冷轧连退钢带的生产方法，包括以下步骤：
33.1)炼钢，对钢水冶炼；
34.2)连铸，连铸成连铸板坯，连铸板坯厚度为230mm；
35.3)热连轧，对连铸板坯进行热连轧，板坯加热炉均热段温度为1250
±
15℃，在炉时间为170～260min；终轧温度为880
±
15℃；采取前段层流冷却，卷取温度为640
±
15℃，获得热轧钢带；
36.4)酸连轧，对热轧钢带进行连续酸冼与冷连轧，采用五机架六辊cvc 连续冷轧机，冷轧总压下率为58.3～82.6％，获得冷硬钢带；
37.5)连续退火，对冷硬钢带进行连续退火，采用立式全辐射管加热连续退火炉，均热温度为770
±
10℃，缓冷温度为670
±
10℃，快冷温度为450
±
10℃，过时效温度为370
±
10℃，终冷出炉温度≤155℃，平整机延伸率为0.6～1.4％，获得冷轧钢带。
38.表1为本发明实施例钢的化学成分(按重量百分比计)，余量为fe及其他不可避免的杂质。
39.表1本发明实施例钢的化学成分，单位：重量百分比(％)
40.化学元素csimnpsals本发明0.12～0.18≤0.0400.25～0.450.015～0.020≤0.0200.020～0.060实施例10.150.0320.290.0200.0200.052实施例20.180.0180.350.0180.0110.025实施例30.150.0220.270.0150.0030.032实施例40.120.0290.450.0180.0080.060实施例50.160.0400.250.0160.0050.020
41.通过铁水kr脱硫与转炉冶炼，得到符合化学成分要求的钢水，钢水经lf精炼后进行板坯连铸得到合格的连铸坯，送至热轧加热炉再加热，出炉后除磷再送至热连轧机组进行轧制；通过粗轧和精连轧机组的轧制，经过前段层流冷却后进行卷取，热轧工艺控制参数见表2。
42.表2本发明实施例钢的热轧工艺参数
43.热轧参数加热温度/℃加热时间/min终轧温度/℃卷取温度/℃本发明1250
±
15170～260880
±
15640
±
15实施例11235260870630实施例21255210872643
实施例31245202865625实施例41265170895652实施例51260178886655
44.将上述热轧钢带在冷轧酸连轧机组上行连续酸洗及五机架冷连轧，冷轧工艺控制参数见表3。
45.表3本发明实施例钢的冷轧工艺参数
[0046][0047][0048]
利用上述方法得到的低成本400mpa级冷轧连退钢带，按照金属材料拉伸试验方法(gb/t 228.1)进行拉伸，其力学性能值见表4。
[0049]
表4本发明实施例钢的力学性能
[0050] 钢带厚度(mm)屈服强度(mpa)抗拉强度(mpa)断后伸长率a
50
(％)本发明0.4～2.5≥250≥400≥35实施例10.428542335实施例21.026341040实施例31.427841138实施例41.525240339实施例52.526540937
[0051]
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。
[0052]
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。