一种稀土处理低屈强比汽车结构钢及其生产方法与流程

1.本发明涉及冶金板材生产技术领域，尤其涉及一种稀土处理低屈强比汽车结构钢及其生产方法。


背景技术：

2.近年来，低碳合金钢在追求高强度、高韧性的同时，也将屈强比作为一项重要指标，因为钢的屈强比越低，则意味着高加工硬化指数和高均匀延伸率，作为汽车用钢，则可以提高汽车板的冷成型性能。在汽车制造中，汽车底盘和轮椅支架等受力结构件和加强件需要有良好的抗变形能力，即需要有高的屈服强度，而对于部分冲压成形件，需要低的屈强比。
3.本发明说涉及的钢种bt280vk冷轧钢带属于低屈强比汽车结构用钢，牌号中的280表示其最小屈服值，v表示低合金高强度，屈服点和抗拉强度差值无规定，k表示镇静、细晶粒钢。这类冷轧板主要用于小型汽车中对材料的强度和成形性能有很高要求的车架、立柱、横梁等加强结构件。国内市场的bt280vk主要有宝钢b280vk、攀钢p280vk、涟钢l280vk等。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种稀土处理低屈强比汽车结构钢及其生产方法，采用c-mn成分体系下设计，通过退火工艺精细化控制弥补去掉合金元素导致的强度损失，生产的产品在满足标准要求的前提下，极大的降低了合金成本，同是也为下游客户创造了更大的利润空间，受到了用户的一致好评。同时通过稀土处理，通过添加微量的ce有效的控制和改善了钢中残留的夹杂物尺寸和形态，提高了钢液的洁净度，改善钢材力学性能，同时也为钢铁行业绿色制造流程指明了方向。本发明的低屈强比汽车结构用钢具有强度高、屈强比低、刚度高、塑性高的特点，极大的改善了汽车板的冷成形性能，是广泛应用于汽车加强件和结构件的材料。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明一种稀土处理低屈强比汽车结构钢，其化学成分的质量百分含量为：c：0.06～0.08％，si：0.08～0.12％，mn：1.40～1.52％，p：≤0.018％，s：≤0.005％，ce：15-25ppm，alt：0.020～0.050％，ca：0.001～0.003％，其余为fe及不可避免的杂质。
7.进一步的，其化学成分的质量百分含量为：c：0.07％，si：0.097％，mn：1.41％，p：0.012％，s：0.003％，ce：0.0021％，alt：0.036％，ca：0.0012％，其余为fe及不可避免的杂质。
8.进一步的，其化学成分的质量百分含量为：c：0.07％，si：0.1％，mn：1.41％，p：0.014％，s：0.004％，ce：0.0020％，alt：0.034％，ca：0.0012％，其余为fe及不可避免的杂质。
9.进一步的，其化学成分的质量百分含量为：c：0.07％，si：0.098％，mn：1.43％，p：0.013％，s：0.003％，ce：0.0020％，alt：0.030％，ca：0.0012％，其余为fe及不可避免的杂
质。
10.一种稀土处理低屈强比汽车结构钢的生产方法，包括：
11.(1)冶炼—连铸生产工艺流程：铁水预处理—转炉—lf精炼—铸机；供铸机钢水成分为c：0.06～0.08％，si：0.08～0.12％，mn：1.40～1.52％，p：≤0.018％，s：≤0.005％，ce：15-25ppm，alt：0.020～0.050％，ca：0.001～0.003％；
12.(2)热轧生产工艺流程：铸坯加热—粗轧—精轧—卷取；坯出炉温度1220
±
25℃，所述粗轧采用3 3模式2机架轧机粗轧，精轧采用7机架连续变凸度(continuously variable crown，cvc)轧机精轧，中间坯厚度45～60mm；所述精轧的终轧温度为870
±
20℃，热轧钢带厚度2-6mm；所述冷却采用层流冷却设备，前分散冷却模式，所述卷取温度为580
±
20℃；
13.(3)酸洗冷轧工艺流程：将热轧带钢经i-box技术盐酸槽酸洗，去除表面氧化铁皮后，经过5机架冷轧机冷轧，冷轧压下率为65.7％，轧至目标厚度1.2mm；
14.(4)连续退火工艺流程：将冷硬卷钢带开卷后加热至780
±
10℃，均热150～200s，以3～4℃/s的速度冷至670
±
10℃,然后以20～30℃/s的冷却速度冷却至在270～320℃，平整延伸率设定为0.6％。
15.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
16.本发明的钢种的金相显微组织为铁素体 少量马氏体，马氏体含量5％-9％，晶粒度在11.0级～11.5级之间。采用本发明提供的方法生产的低屈强比汽车结构钢经汽车厂的冲压使用试验，表面质量及性能各项指标均达到汽车厂的相关技术标准要求，满足相关汽车厂的使用要求。力学性能和工艺性能满足相关标准及用户需求。同时，本发明合金成本低，制备方法简单，适合工业化生产。
附图说明
17.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
18.图1为实施例1显微组织图。
具体实施方式
19.以下通过具体实施例对本发明作更详细的描述。实施例仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。
20.实施例1
21.将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱磷、脱碳得到钢水，转炉冶炼全程吹氩，废钢加入转炉，转炉出钢温度1628℃。然后将转炉冶炼后钢水进行lf炉外精炼，精炼就位温度≥1560℃，lf炉外精炼进行测温和成分微调，lf炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为20℃，之后进行板坯清理、缓冷，及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1215℃，加热的时间为203min，将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽，采用2机架粗轧，7机架cvc精轧。精轧终轧温度为872℃，成品厚度3.5mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到593℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗，该酸槽采用mh最新开发的i-box技术，操作和维护大大简化，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，经过5机架ucm轧机冷轧，冷轧压下率为65.7％，轧至目标厚度1.2mm。冷硬卷连续退
火在具有hgjc功能的连续立式退火炉中进行，钢带运行速度90m/min，均热温度780℃，均热时间190s，缓冷温度680℃，快冷冷速28℃/s，快冷温度320℃，平整延伸率0.6％。最后进行产品性能检测。
22.实施例2
23.将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水，转炉冶炼全程吹氩，废钢加入转炉，转炉出钢温度1630℃。然后将转炉冶炼后钢水进行lf炉外精炼，精炼就位温度≥1560℃，lf炉外精炼进行测温和成分微调，lf炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为22℃，之后进行板坯清理、缓冷，及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1220℃，加热的时间为205min，将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽，采用2机架粗轧，7机架cvc精轧。精轧终轧温度为875℃，成品厚度3.5mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到588℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗，该酸槽采用mh最新开发的i-box技术，操作和维护大大简化，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，经过5机架ucm轧机冷轧，冷轧压下率为65.7％，轧至目标厚度1.2mm。冷硬卷连续退火在具有hgjc功能的连续立式退火炉中进行，钢带运行速度100m/min，均热温度780℃，均热时间170s，缓冷温度670℃，快冷冷速29℃/s，过时效温度320℃，平整延伸率0.6％。最后进行产品性能检测。
24.实施例3
25.将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水，转炉冶炼全程吹氩，废钢加入转炉，转炉出钢温度1648℃。然后将转炉冶炼后钢水进行lf炉外精炼，精炼就位温度≥1560℃，lf炉外精炼进行测温和成分微调，lf炉外精炼供铸机化学成分如表2所示。板坯连铸过热度为23℃，之后进行板坯清理、缓冷，及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1218℃，加热的时间为202min，将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽，采用2机架粗轧，7机架cvc精轧。精轧终轧温度为877℃，成品厚度3.5mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到590℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗，该酸槽采用mh最新开发的i-box技术，操作和维护大大简化，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，经过5机架ucm轧机冷轧，冷轧压下率为65.7％，轧至目标厚度1.2mm。冷硬卷连续退火在具有hgjc功能的连续立式退火炉中进行，钢带运行速度85m/min，均热温度780℃，均热时间200s，缓冷温度678℃，快冷冷速27℃/s，快冷温度318℃，平整延伸率0.6％。最后进行产品性能检测。
26.表1本发明实施例1～3的化学成分(wt％)
27.实施例csimnpscealtca10.070.0971.410.0120.0030.00210.0360.001220.070.1001.410.0140.0040.00200.0340.001230.070.0981.430.0130.0030.00200.0300.0012
28.对本发明实施例1～3的钢卷进行力学性能检验，检验结果见表2。
29.表2本发明实施例1～3的钢卷的力学性能
[0030][0031]
由表2数据可知，按照本发明提供的方法生产的低屈强比汽车结构钢力学性能和工艺性能符合与用户签订的协议的要求，工业生产屈强比可稳定控制在0.63以下，极大提高了产品的冷成形性能。
[0032]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。