一种高强度抗低温冲击含磷高强钢带的生产方法与流程

1.本发明涉及轧钢的技术领域，具体涉及一种高强度抗低温冲击含磷高强钢带的生产方法。


背景技术：

2.含磷高强钢是在if钢(无间隙原子钢)的基础上通过添加p、mn、si等固溶强化元素和nb、ti等强固碳、氮化物形成元素以固定钢中存在的碳、氮等间隙原子，使钢具有较高强度的同时又兼具良好的成形性能。因钢中磷含量较高，且磷容易以fetip沉淀相析出在晶界偏聚引起钢的晶界脆性，在低温冲压时，易发生开裂现象。
3.汽车轻量化发展已成为当前车企制造业的发展趋势之一，而兼具良好的成型性能和高强度的钢板在汽车制造业应用较为广泛。含磷高强钢兼有较高强度的同时又能保持良好的成形性能，特别适用于要求有一定冲压性能同时具有较高强度的冲压件制造，使用这种钢板可使汽车冲压件的厚度适当减薄，以降低汽车自重，获得良好的经济效益。
4.随着汽车轻量化的提出，作为汽车基板的冷轧低碳含磷高强钢板的供货厚度减薄和提升性能是生产和发展的趋势，对于钢铁供货企业的生产便提出了更高的要求。如何在降低成本的前提下提供强度稳定、抗低温冲击、表面质量良好的钢板是钢铁供货企业面对的共同问题。
5.中国专利cn105861929a中采用高硅、高锰成分体系获得440mpa级冷轧高强if钢。但此专利并未说明该成分设计的产品是否满足抗低温冲击。中国专利cn112143860a中采用了低碳、低硅、高磷锰、nb ti复合成分体系获得屈服强度大于250mpa级高强无间隙原子钢的生产方法。但是此专利中合金添加成本相对较高。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的合金成本高以及高强度下抗低温冲击性能低的问题，本发明提供一种高强度抗低温冲击含磷高强钢带的生产方法，以解决上述技术问题。本发明通过合理设计产品的化学成分，通过控制硼的添加量，在产品性能满足要求的前提下实现抗低温冲击。控制炼钢、热轧及冷轧生产工艺，使该类冷轧产品满足屈服≥250mpa，抗拉≥440mpa，二次加工脆化温度≤-60℃，成本低廉且产品表面性能良好的钢板。
7.本发明的技术方案为：
8.一种高强度抗低温冲击含磷高强钢，成分组成如下：c≤0.0035％，si 0.50％～0.60％，mn 0.50％～0.60％，p 0.08％～0.10％，s≤0.010％，als 0.025％～0.060％，ti 0.02％～0.05％，nb 0.02％～0.04％，b 0.0008％～0.0020％，n≤0.004％，其余为fe和不可避免的杂质和残余元素。
9.一种高强度抗低温冲击含磷高强钢带的生产方法，原料采用上述含磷高强钢，制备方法包括以下步骤：(1)kr脱硫；(2)转炉冶炼；(3)连铸；(4)热轧；(5)酸轧；(6)退火。
10.所述步骤(1)中，kr脱硫结束后，要求s≤0.003％，且扒渣后要求亮面≥95％。
11.所述步骤(2)中，转炉终点温度为1680℃～1720℃。
12.所述步骤(3)中，头、尾板坯下线后需要对上、下表面进行扒皮处理，扒皮深度由现场控制，一般在3mm～4mm之间。
13.所述步骤(4)中，板坯在加热炉的加热时间按装炉方式和板坯状态划分，热料：140～260min；凉料：165～280min；板坯出炉温度按热轧料厚度进行划分，热轧料厚度≤2.75mm，温度设定为1230℃～1270℃；2.75＜热轧料厚度≤6.0mm，温度设定为1220℃～1260℃。
14.优选的，所述步骤(4)中，精轧终轧温度为920
±
15℃，保证精轧在奥氏体区域轧制，通过该轧制工艺可获得均匀的铁素体组织。
15.优选的，所述步骤(4)中，卷曲采取u型卷曲，为减少卷曲机负荷和内氧化现象的发生，设定中部卷曲温度为700
±
15℃，头尾卷曲温度为730
±
15℃。
16.优选的，所述步骤(4)中，热轧成品断面凸度控制在30μm～60μm，楔形控制在-30μm～30μm。
17.优选的，所述步骤(5)中，酸轧时采用三段式紊流酸洗，酸液温度控制在70℃～90℃；酸洗速度≥100m/min。
18.优选的，所述步骤(5)中，采用五机架六辊轧机进行冷连轧，冷轧总压下率为50％～80％，各机架压下率模型自动计算。
19.优选的，所述步骤(6)中，经酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度设定为820℃～840℃，缓冷出炉温度为≤155℃。
20.优选的，所述步骤(6)中，对退火后的钢卷进行平整处理，平整延伸率设定为0.6％。
21.本发明的有益效果为：
22.本发明通过合理的化学成分设计，通过控制硼的添加量，在产品性能满足要求的前提下实现抗低温冲击。控制炼钢冶炼、热轧工艺、冷轧工艺，最终获得强度高且抗低温冲击的冷轧钢带产品，所得到的冷轧钢带性能满足要求，二次加工脆化温度达到-60℃，抗冲击，符合作为高强冲压钢板的实际使用要求。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明实施例1轧制的含磷高强钢带的金相图1(100
×
)。
25.图2是本发明实施例1轧制的含磷高强钢带的金相图2(200
×
)。
26.图3是本发明实施例1经二次加工脆化试验后的效果图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.一种高强度抗低温冲击含磷高强钢带的生产方法，原料采用上述含磷高强钢，制备方法包括以下步骤：
30.(1)kr脱硫：对钢水进行kr法脱硫。脱硫结束后，s≤0.003％，且扒渣后要求亮面≥95％。
31.(2)转炉冶炼：对脱硫后的钢水进行转炉冶炼，转炉终点温度为1700℃。
32.检测钢水中成分如下：c 0.0021％，si 0.50％，mn 0.58％，p 0.098％，s 0.006％，als 0.026％，ti 0.029％，nb 0.033％，b 0.0014％，n 0.0035％。
33.(3)连铸：对冶炼后的钢水进行连铸，铸坯厚度为230mm；头、尾板坯下线后对上、下表面进行扒皮处理，上表面扒皮厚度为3mm，下表面扒皮厚度为3mm。
34.(4)热轧：采用冷却后的铸坯进行热轧，加热温度为1228℃，加热时间为225min，终轧温度为917℃。卷曲时采用u型卷曲，中部卷曲温度为711℃。热轧料的厚度为3.2mm，热轧成品断面凸度为59μm，楔形为9μm。
35.(5)酸轧：采用三段式紊流酸洗，酸液温度控制在85℃，酸洗速度为139m/min。冷轧采用五机架六辊轧机进行冷连轧。成品厚度为1.2mm，冷轧总压下率为62.5％。
36.(6)退火：经酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度设定为832℃，缓冷出炉温度为145℃。对退火后的钢卷进行平整处理，平整延伸率设定为0.6％。
37.实施例2
38.一种高强度抗低温冲击含磷高强钢带的生产方法，原料采用上述含磷高强钢，制备方法包括以下步骤：
39.(1)kr脱硫：对钢水进行kr法脱硫。脱硫结束后，s≤0.003％，且扒渣后要求亮面≥95％。
40.(2)转炉冶炼：对脱硫后的钢水进行转炉冶炼，转炉终点温度为1705℃。
41.检测钢水中成分如下：c 0.0023％，si 0.50％，mn 0.59％，p 0.092％，s 0.008％，als 0.033％，ti 0.030％，nb 0.035％，b 0.0015％，n 0.0037％。
42.(3)连铸：对冶炼后的钢水进行连铸，铸坯厚度为230mm；头、尾板坯下线后对上、下表面进行扒皮处理，上表面扒皮厚度为3mm，下表面扒皮厚度为4mm。
43.(4)热轧：采用冷却后的铸坯进行热轧，加热温度为1225℃，加热时间为216min，终轧温度为915℃。卷曲时采用u型卷曲，中部卷曲温度为714℃。热轧料的厚度为3.2mm，热轧成品断面凸度为54μm，楔形为30μm。
44.(5)酸轧：采用三段式紊流酸洗，酸液温度控制在85℃，酸洗速度为140m/min。冷轧采用五机架六辊轧机进行冷连轧。成品厚度为1.2mm，冷轧总压下率为62.5％。
45.(6)退火：经酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度设定为823℃，缓冷出炉温度为151℃。对退火后的钢卷进行平整处理，平整延伸率设定为0.6％。
46.实施例3
47.一种高强度抗低温冲击含磷高强钢带的生产方法，原料采用上述含磷高强钢，制备方法包括以下步骤：
48.(1)kr脱硫：对钢水进行kr法脱硫。脱硫结束后，s≤0.003％，且扒渣后要求亮面≥95％。
49.(2)转炉冶炼：对脱硫后的钢水进行转炉冶炼，转炉终点温度为1695℃。
50.检测钢水中成分如下：c 0.0034％，si 0.50％，mn 0.58％，p 0.088％，s 0.007％，als 0.028％，ti 0.029％，nb 0.032％，b 0.0008％，n 0.0034％。
51.(3)连铸：对冶炼后的钢水进行连铸，铸坯厚度为230mm；头、尾板坯下线后对上、下表面进行扒皮处理，上表面扒皮厚度为4mm，下表面扒皮厚度为3mm。
52.(4)热轧：采用冷却后的铸坯进行热轧，加热温度为1225℃，加热时间为227min，终轧温度为913℃。卷曲时采用u型卷曲，中部卷曲温度为690℃。热轧料的厚度为3.0mm，热轧成品断面凸度为34μm，楔形为19μm。
53.(5)酸轧：采用三段式紊流酸洗，酸液温度控制在85℃，酸洗速度为139m/min。冷轧采用五机架六辊轧机进行冷连轧。成品厚度为1.0mm，冷轧总压下率为66.7％。
54.(6)退火：经酸轧后的钢带进行连续退火，均热温度设定为822℃，缓冷出炉温度为150℃。对退火后的钢卷进行平整处理，平整延伸率设定为0.6％。
55.测试例
56.对实施例1～3制备出的高强度抗低温冲击含磷高强钢带，进行取样分析，所得性能结果如表1所示，实施例1的微观组织如图1和图2所示。
57.表1-产品性能测试结果
[0058][0059]
从表1可以看出，本发明生产出的含磷高强钢连退卷的屈服强度能满足≥250mpa的要求，且塑性应变比能达到≥1.5，具有较好的冲压性能，在满足高屈服强度的基础上实现二次加工脆化温度≤-60℃，具有良好的抗低温冲击性能。在用户轧制和冲压等深加工过程中不易出现质量问题，符合作为结构钢板的使用特点。
[0060]
对实施例1制备的高强度抗低温冲击含磷高强钢带进行二次加工脆化试验，试验效果图如图3。
[0061]
从图3可以看出，本发明生产出的高强度抗低温冲击含磷高强钢的二次加工脆化温度达到-60℃，可以承受-60℃低温冲击试验，减少了用户冲压过程中开裂等状况。
[0062]
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。