專利名稱：：不銹冷軋帶鋼及其制造方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及不銹鋼冷軋帶鋼及其制造方法，特別是涉及一種高強度含鈮不銹冷軋帶鋼及其制造方法。
背景技術(shù)：
：目前國內(nèi)外生產(chǎn)Crl7型鐵素體不銹帶鋼的顯微組織以鐵素體為主，并添加少量微量合金元素鈦、鈮等改善鋼的耐蝕性能和強度，有的鋼種也添加鉬，由于近年來鉬價上漲，加入鉬會使鋼的成本顯著增加。表1是國際同類型鐵素體不銹鋼的標準成分，表2是1中五個牌號鋼種的機械性表1<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>注Min-至少，Max-至多由表1可見，美國牌號為ASTM439，其碳含量上限為《0.03wt%;日本牌號SUS430和SUS434碳含量上限為《0.12wt%;韓國牌號為P0S439，硅、錳含量上限為《0.4wt%，日本牌號SUS434中加入了0.75-1.25wt%Mo，日本牌號SUS444加入了1.75-2.5%Mo和少量Nb。由表2可知，SUS434鋼中添加了0.75-1.25wt^Mo，其抗拉強度有較大提高；SUS444鋼中加入1.75-2.5%Mo和少量穩(wěn)定化元素Nb，其抗拉強度、屈服強度顯著增加。其他三個牌號的力學性能接近，強度和延伸率稍顯不足。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高強度高含鈮不銹冷軋帶鋼及其制造方法。所制造的帶鋼性能滿足高強度的要求，冷軋帶鋼抗拉強度達到450MPa、屈服強度達到280MPa以上，延伸率不降低(>25%);而且，成本略低。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是—種高強度含鈮不銹冷軋帶鋼，其成分重量百分比為C《0.02%Si0.30.80%Mn0.20.80%P《0.040%S《0.015%Cr16.519.5%N《0.02%Nb0.20.6%Al0.0050.08%其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。其中，C《0.02%，為碳化物形成元素和奧氏體形成元素，可以提高鋼的強度，但高于0.02%，鋼的延伸性能下降，大大降低鋼的成形性。Si:0.30.80%，Si為鐵素體形成元素，可增加鐵素體組織比例；對提高鋼的強度有利。Mn:0.20.80%，Mn為奧氏體形成元素，在Crl7型鋼中，適當添加一定量的錳可以提高鋼的強度。但高于0.08%，鋼中存在高溫奧氏體，冷卻不當會形成殘余奧氏體，造成基體組織不均勻，降低鋼的成形性。P:《0.040%，P為鋼中不可避免的雜質(zhì)元素，高的磷含量對耐蝕性和焊接不利。S:《0.015%，S為鋼中不可避免的雜質(zhì)元素，高的硫含量對鋼的耐蝕性不利。Cr:16.519.5X，Cr為抗氧化(腐蝕)元素，也是鐵素體形成元素，可以提高鋼的耐蝕性，增加、穩(wěn)定鋼的鐵素體組織。N:《0.02X，N為奧氏體形成元素，可以增加鋼的高溫奧氏體組織的比例。但其含量超過O.02%時，會危害鐵素體鋼的延伸性能。Nb:0.20.6%，Nb為穩(wěn)定化元素，能夠與N等形成穩(wěn)定的化合物NbN，通過熱處理能在鋼中起到細化晶粒的作用，提高鋼的強度，改善延伸性能。Al:0.0050.08%，Al可以控制鋼中的氧含量，可以提高鋼的耐蝕性和成型性。本發(fā)明的高強度高延伸率不銹鋼的制造方法，其包括如下步驟1)冶煉、鑄造成坯，其成分重量百分比為C《0.02%、Si:0.20.80%、Mn:0.10.80%、P《0.040%、S《0.015%、Cr:16.519.5%、N《0.02%、Nb:0.2-0.6%，Al:0.0050.08%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；連鑄過程采用電磁攪拌使板坯斷面的等軸晶比例達到40%以上。2)熱軋，板坯經(jīng)加熱爐加熱至950120(TC，多道次軋制成帶鋼，并進行巻取形成鋼巻，終軋溫度750900°C，巻取溫度350700°C，巻取后空冷至室溫。優(yōu)選粗軋和精軋都是5-7道次，粗軋和精軋壓下量均大于60%，有利于冷加工，并保證最終產(chǎn)品性能。3)冷軋，熱軋鋼巻首先進行酸洗，酸洗后進行退火或者不進行退火。優(yōu)選的是進行退火，退火溫度800-100(TC，退火時間0.5-5.Omin;再進行多道次冷軋軋制，總壓下量6075%;最后對冷軋帶鋼酸洗退火，退火溫度800105(TC，退火時間0.53min;鋼巻冷卻至55(TC以下，獲得較高強度的帶鋼。優(yōu)選退火溫度為900105(TC，退火時間13min。優(yōu)選進行57道次冷軋軋制。本發(fā)明成份的鋼采用鐵水、合金及鐵合金原料(或碳素廢鋼、相同及類似成分廢鋼)，通過電爐、氧氬脫碳轉(zhuǎn)爐(AOD)、真空脫碳爐(VOD)冶煉達到目標成分。符合成分要求的鋼水在連鑄機澆注成板坯，連鑄過程中在二冷區(qū)采用電磁攪拌使等軸晶比例達到40%以上，可以保證最終產(chǎn)品的延伸率達到本發(fā)明的要求。將板坯切割成所需長度后，板坯冷卻至室溫，用砂輪修磨去除板坯表面缺陷，送到加熱爐加熱。板坯經(jīng)加熱爐加熱至950120CTC，經(jīng)高壓水去除高溫氧化鐵皮，在軋機多道次軋制成帶鋼，并進行巻取形成鋼巻，終軋溫度75090(TC，巻取溫度350700°C，帶鋼軋后空冷至室溫；然后將上述鋼巻先通過酸洗、退火，退火溫度800-100(TC，退火時間0.5-5.Omin，然后進行多道次冷軋，總冷軋壓下量60-75%，成品厚度0.7-2.5mm，最后，將冷軋帶鋼連續(xù)退火，退火溫度800-1050°C，退火時間0.5-3.Omin，鋼巻冷卻至550°C以下，獲得較高抗拉強度(>450MPa)和屈服強度(>280MPa)的冷軋帶鋼，延伸率不降低(>25%)。本發(fā)明控制較低的C，N含量，加入適量的Si、Mn元素，添加Nb，形成少量NbN，通過熱處理可細化晶粒，提高鋼的強度，不降低延伸率；不使用Mo等價格昂貴元素。同時，采用電磁攪拌提高板坯等軸晶比例，控制適當?shù)臒彳垳囟?、巻取溫度，采取適當?shù)睦滠垑合铝亢屯嘶饻囟?，使帶鋼獲得較好的延塑性，使不銹鋼冷軋成品具有較好的加工性能，滿足變形加工的需要。由于不添加Mo等貴重元素，鋼的生產(chǎn)成本大為降低，但強度性能保持較高水平。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有有益效果。在表1所列的鋼種中，對不含鉬的鋼種，有的C、N含量較高，有的Si、Mn含量偏低，強度和延伸率略低；對含鉬鋼種，屈服強度或抗拉強度略有提高，但是，由于添加Mo導致成本較高。本發(fā)明控制鋼中(C+N)《0.04X，改善延伸率和成型性能，加入適量的Si、Mn，添加Nb等，不使用Mo等價格昂貴的元素，控制成本；不添加Ti，避免連鑄水口結(jié)瘤。同時，在工藝上作了相應改進，如，采用電磁攪拌提高板坯等軸晶比例，控制熱軋溫度、巻取溫度，冷軋帶鋼的壓下量、退火溫度、時間，使帶鋼獲得良好的強度和延塑性。該鋼種與同類型不含鉬的鋼種比較，鋼的強度明顯改善；與同類型含鉬的鋼種比較，鋼的強度相當，但成本低。具體實施例方式本發(fā)明通過調(diào)整鋼種成份、改變熱加工和冷加工工藝，在獲得高強度的條件下，降低了不銹冷軋帶鋼的生產(chǎn)成本，使該種鐵素體不銹鋼在冷加工處理后得到較高強度和良好延塑性，滿足變形加工需要。下面通過具體實施例較詳細說明本發(fā)明的特點。本發(fā)明的鋼種成份重量百分比為，C《0.02、Si:0.20.80、Mn:0.10.80、P《0.040、S《0.015、Cr16.519.5、Nb:0.20.6、N《0.02、Al:0.0050.08，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。上述成份的鋼是通過如下方法制造采用鐵水、合金及鐵合金原料(或碳素廢鋼、相同及類似成分廢鋼)，通過電爐、氧氬脫碳轉(zhuǎn)爐(A0D)、真空脫碳爐(VOD)冶煉達到目標成分。符合成分要求的鋼水在連鑄機澆注成板坯，連鑄過程中最好是在二冷區(qū)采用電磁攪拌使等軸晶比例達到40%以上，其中電磁攪拌的電流為1000-1600A，頻率為7.9Hz。將板坯切割成所需長度后，板坯冷卻至室溫，用砂輪修磨去除板坯表面缺陷，送到加熱爐加熱。板坯經(jīng)加熱爐加熱至950120(TC，經(jīng)高壓水去除高溫氧化鐵皮，在軋機多道次軋制成帶鋼，并進行巻取形成鋼巻，終軋溫度75090(TC，巻取溫度350700°C，帶鋼軋后空冷至室溫；然后將上述鋼巻先通過酸洗、退火，退火溫度800-1000°C，退火時間0.5-5.Omin，然后進行多道次冷軋，總冷軋壓下量60-75%，成品厚度0.7-2.5mm，最后，將冷軋帶鋼連續(xù)退火，退火溫度800-105(TC，退火時間0.5-3.Omin，鋼巻冷卻至550°C以下，獲得較高抗拉強度(>450MPa)和屈服強度(>280MPa)的冷軋帶鋼，延伸率不降低(>25%)。表3中是實施例的化學成分，表4所示為實施例的有關工藝參數(shù)和性能指標。表3實施例的化學成分(wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表4實施例的有關工藝參數(shù)和性能指標<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>綜上所述，本發(fā)明通過調(diào)整鋼種成分配比，降低鋼中C、N含量，調(diào)整適當?shù)墓?、錳含量，改變熱加工和冷加工的有關工藝參數(shù)，提高鐵素體不銹冷軋帶鋼的抗拉強度和屈服強度，不降低延伸率。改善鋼的強度，穩(wěn)定塑性，生產(chǎn)成本相對降低。冷軋加工后所得到的強度性能和延伸率指標均符合要求，適用于需要高強度、成形性好和不銹性的使用場合。如加熱水箱、建筑裝飾材料、汽車排氣管等。以上是通過實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但不僅僅限于這些實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的條件下，還可以有更多其他等效的實施例。權(quán)利要求一種不銹冷軋帶鋼，其成分重量百分比為C≤0.02％Si0.3～0.80％Mn0.2～0.80％P≤0.040％S≤0.015％Cr16.5～19.5％N≤0.02％Nb0.2～0.6％Al0.005～0.08％其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。2.如權(quán)利要求1所述的不銹冷軋帶鋼，其特征在于，所述的不銹冷軋帶鋼抗拉強度為450MPa以上，屈服強度為280MPa以上，延伸率為25%以上。3.如權(quán)利要求1所述的不銹冷軋帶鋼的制造方法，包括如下步驟經(jīng)冶煉后，連鑄成板坯，連鑄過程采用電磁攪拌使板坯斷面的等軸晶比例達到40%以上；熱軋，板坯經(jīng)加熱爐加熱至950120(TC，多道次軋制成帶鋼，并進行巻取形成鋼巻，終軋溫度75090(TC，巻取溫度350700°C，巻取后空冷至室溫；冷軋，熱軋鋼巻首先進行酸洗；再進行多道次冷軋軋制，總壓下量為6075%;最后對冷軋帶鋼酸洗退火，退火溫度8001050°C，退火時間0.53min;鋼巻冷卻至550°C以下，獲得高強度帶鋼。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在連鑄過程中，在二冷區(qū)采用電磁攪拌。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，電磁攪拌的電流10001600A，頻率為7.9Hz。6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，熱軋鋼巻進行酸洗后，還包括退火步驟，退火溫度800IOO(TC，退火時間0.55.Omin。7.如權(quán)利要求36任一所述的方法，其特征在于，冷軋帶鋼的退火溫度為900105(TC，退火時間為13min。8.如權(quán)利要求36任一所述的方法，其特征在于，所述熱軋中，粗軋和精軋都是57道次，粗軋和精軋壓下量均大于60%。9.如權(quán)利要求36任一所述的方法，其特征在于，所述冷軋中，進行57道次。全文摘要一種不銹冷軋帶鋼，其成分重量百分比為C≤0.02％，Si0.3～0.80％，Mn0.2～0.80％，P≤0.040％，S≤0.015％，Cr16.5～19.5％，N≤0.02％，Nb0.2～0.6％，Al0.005～0.08％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該不銹冷軋帶鋼的制造方法，包括經(jīng)冶煉后，連鑄成板坯，連鑄過程采用電磁攪拌使板坯斷面的等軸晶比例達到40％以上；熱軋，板坯加熱至950～1200℃，多道次軋制成帶鋼，并卷取形成鋼卷，終軋溫度750～900℃，卷取溫度350～700℃，再空冷至室溫；冷軋，熱軋鋼卷首先進行酸洗，退火溫度800～1000℃，退火時間0.5～5.0min；再進行多道次冷軋軋制，總壓下量為60～75％；最后對冷軋帶鋼酸洗退火，退火溫度800～1050℃，退火時間0.5～3min；鋼卷冷卻至550℃以下，獲得高強度帶鋼。文檔編號B22D11/11GK101724784SQ20081020164公開日2010年6月9日申請日期2008年10月23日優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日發(fā)明者何慎,常鍔,沈繼程,翟瑞銀,鄭宏光,陸斌申請人:寶山鋼鐵股份有限公司