一種170MPa級冷軋加磷IF高強鋼及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種170MPa級冷軋加磷IF高強鋼，其化學成份重量百分比[C]:≤0.004Wt%；[Si]:≤0.03Wt%；[Mn]:0.50～0.60Wt%；[P]:0.050～0.065Wt%；[S]:≤0.01Wt%；[Als]:0.030～0.050Wt%；[Ti]:0.01～0.10Wt%；其余為鐵和不可避免的微量元素。工藝流程為：高爐鐵水冶煉→轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉→LF鋼水精煉處理→RH鋼水精煉處理→CSP薄板坯連鑄連軋→酸洗冷連軋→罩式爐退火→平整→檢驗包裝入庫。本發(fā)明按照LF-RH工藝，明顯有別于其它常規(guī)生產(chǎn)方法，生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量穩(wěn)定性的工藝優(yōu)點。
【專利說明】—種170MPa級冷軋加磷IF高強鋼及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，涉及適合汽車產(chǎn)業(yè)用的170MPa級冷軋加磷IF(無間隙原子鋼)高強度板帶生產(chǎn)技術(shù)，采用CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線和罩式爐工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]IF鋼即為無間隙原子鋼，是在超低碳鋼中，加入鈦(Ti)、鈮(Nb)等強碳氮化合物形成元素，將鋼中的碳、氮等間隙原子完全固定為碳氮化合物，從而得到無間隙原子的潔凈鐵素體鋼，由于其具有優(yōu)異的深沖性能，在汽車行業(yè)得到廣泛應用。170級冷軋加磷IF高強鋼是在IF鋼中，添加一定量的磷元素，利用磷的固溶強化來提高強度，同時保持了較高的塑性。
[0003]目前170MPa級冷軋加磷IF高強鋼生產(chǎn)方法一般為:高爐鐵水一轉(zhuǎn)爐煉鋼一RH爐精煉處理一常規(guī)連鑄一常規(guī)熱軋一酸洗冷連軋一連續(xù)退火一商品。該方法適用于常規(guī)熱連軋機組與連續(xù)退火爐機組。
[0004]本發(fā)明對汽車用170MPa級冷軋加磷IF高強鋼的使用要求、性能特點、生產(chǎn)技術(shù)進行研究，通過鋼種成分設(shè)計，生產(chǎn)工藝過程控制，首次形成了 CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線和罩氏退火爐為核心工藝的冶煉、熱軋、冷軋、退火的工藝生產(chǎn)方案和核心生產(chǎn)技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出新的一種170MPa級冷軋加磷IF高強鋼及其生產(chǎn)方法。
[0006]采用如下技術(shù)方案:一種170MPa級冷軋加磷IF高強鋼，其化學成份重量百分比 O < C 彡 0.004fft% ；0 < Si ^ 0.03fft% ；Μη:0.50 ?0.60fft% ；P:0.050 ?0.065fft% ；0< S 彡 0.010fft% ；Als:0.030 ?0.050fft% ；T1:0.01 ?0.10fft% ;其余為鐵和不可避免的微量元素。
[0007]生產(chǎn)方法為:工藝路線為:高爐鐵水冶煉一轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉一LF鋼水精煉處理一RH鋼水精煉處理一CSP薄板坯連鑄連軋一酸洗冷連軋一罩式爐退火一平整一檢驗包裝入庫；
所述轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉中:出鋼C控制在0.060%?0.080%,出完鋼后達到0.045%?
0.060% ;出鋼溫度控制在1670?1700°C ;轉(zhuǎn)爐出鋼過程不加脫氧劑及合金；
所述LF鋼水精煉處理中:鋼水在LF爐進行鋁脫氧和鈣處理工藝；根據(jù)RH生產(chǎn)節(jié)奏，控制好出站溫度、時間，保證RH到站溫度彡16400C ；
所述RH鋼水精煉處理中:鋼水在RH爐真空脫氣和成份調(diào)整，吹氧結(jié)束后加入低碳錳鐵、磷鐵進行調(diào)整成分，加入結(jié)束后進行真空脫氣循環(huán)，廢氣中CO、CO2體積含量< 8%方可添加鋁進行脫氧合金化，加鋁真空脫氣循環(huán)時間> 3min后加入鈦鐵，進行鈦合金化；
所述的CSP薄板坯連鑄連軋中:采用2流立彎形CSP薄板坯連鑄，要求鋼包下渣檢測控制，連澆中包溫度為1550?1570°C，中包使用無碳覆蓋劑，使用超低碳鋼保護渣，鑄坯拉速為4?4.7m/min，控制鑄坯加熱溫度為1140±20°C，保證鑄坯在爐內(nèi)保溫時間內(nèi)，使微合金化元素固溶并控制奧氏體晶粒度；采用六機架TMCP熱連軋機，終軋溫度控制在920±20°C，卷取溫度720±20°C ；
所述的酸洗冷連軋中:冷軋相對壓下率> 50% ；
所述的罩式爐退火中:全氫罩氏退火爐退火，退火溫度為700?740°C,加熱速率(600C /h，保溫時間彡7h，控制冷卻速率彡300C /h，控制冷卻到580°C，出爐溫度< 100°C;所述的平整中:延伸率為0.5?0.7%。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明采用超低碳、Ti微合金化、P和Mn固溶強化的成份設(shè)計思路，通過合理的合金成分設(shè)計、熱軋、冷軋和退火工藝，獲得化學成分和機械性能穩(wěn)定，具有高強度，良好的塑韌性和成型性，滿足汽車用170MPa級冷軋加磷IF高強鋼的要求。2、本發(fā)明采用CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)冷軋原料，精煉處理工藝按照LF-RH工藝，明顯有別于其它常規(guī)生產(chǎn)方法，生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量穩(wěn)定性的工藝優(yōu)點。3、本發(fā)明采用罩氏退火爐進行冷軋后的退火處理。退火處理時間長，性能波動范圍小，塑韌性及成型性能較好。4、產(chǎn)品為屈服強度為170?260MPa，抗拉強度彡340MPa，延伸率彡38%的特別適合汽車產(chǎn)業(yè)應用。

【具體實施方式】
[0009]下述實例采用CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線和罩式爐退火工藝生產(chǎn)汽車用的170MPa級冷軋加磷IF高強鋼，其工藝流程為:高爐鐵水冶煉一轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉一LF鋼水精煉處理一RH鋼水精煉處理一CSP薄板坯連鑄連軋一酸洗冷連軋一罩式爐退火一平整一檢驗包裝入庫。
[0010]轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉中:出鋼C控制在0.060%?0.080%,出完鋼后達到0.045%?
0.060% ;出鋼溫度控制在1670?1700°C;轉(zhuǎn)爐出鋼過程不加脫氧劑及合金。LF鋼水精煉處理中:鋼水在LF爐進行鋁脫氧和鈣處理工藝；根據(jù)RH生產(chǎn)節(jié)奏，控制好出站溫度、時間，保證RH到站溫度彡1640°C。RH鋼水精煉處理中:鋼水在RH爐真空脫氣和成份調(diào)整，吹氧結(jié)束后加入低碳錳鐵、磷鐵進行調(diào)整成分，加入結(jié)束后進行真空脫氣循環(huán)，廢氣中C0、C02體積含量< 8%方可添加鋁進行脫氧合金化，加鋁真空脫氣循環(huán)時間> 3min后加入鈦鐵，進行鈦合金化。CSP薄板坯連鑄連軋中:采用2流立彎形CSP薄板坯連鑄，要求鋼包下渣檢測控制，連澆中包溫度為1550?1570°C，中包使用無碳覆蓋劑，使用超低碳鋼保護渣，鑄坯拉速為4?4.7m/min?？刂畦T坯加熱溫度為1140±20°C，保證鑄坯在爐內(nèi)保溫時間內(nèi)，使微合金化元素固溶并控制奧氏體晶粒度；采用六機架TMCP熱連軋機，終軋溫度控制在920±20°C，卷取溫度720±20°C。酸洗冷連軋中:冷軋相對壓下率> 50%。罩式爐退火中:退火溫度為700?740°C，加熱速率彡600C /h，保溫時間彡7h，控制冷卻速率彡30°C /h，控制冷卻到580°C，出爐溫度< 100°C。平整中:延伸率設(shè)定為0.5?0.7%。
[0011]實施例1
工藝為:高爐鐵水冶煉一鐵水脫硫預處理一轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉一LF鋼水精煉處理一CSP薄板坯連鑄連軋一酸洗冷連軋一罩式爐退火一平整一檢驗包裝入庫。
[0012]產(chǎn)品成分:
[C]:0.0035fft% ；[Si]:0.023fft%；[Mn]:0.547fft% ； [P]:0.0534fft% ； [S]:0.0027fft% ；[Als]:0.0396fft% ； [Ti]:0.0717fft% ；
CSP薄板坯連鑄連軋:中包溫度1559?1568 °C，鑄坯拉速4.70m/min,出爐溫度1146 °C,終軋溫度932 °C，卷取溫度726 °C。熱軋卷規(guī)格4.0*1150mm。
[0013]冷軋及罩式退火工藝:冷軋壓下率82.50%，退火溫度為721?735°C，加熱速率400C /h，在冷點溫度以上保溫8h，控制冷卻速率彡300C /h，控制冷卻到580°C，出爐溫度90°C;平整延伸率0.62%。最終產(chǎn)品規(guī)格0.70*1130mm，產(chǎn)品性能，Rel (Rp0.2):207MPa, Rm:394MPa，延伸:41.5%。
[0014]實施例2
工藝為:高爐鐵水冶煉一鐵水脫硫預處理一轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉一LF鋼水精煉處理一CSP薄板坯連鑄連軋一酸洗冷連軋一罩式爐退火一平整一檢驗包裝入庫。
[0015]產(chǎn)品成分:
[C]:0.0029fft% ； [Si]:0.017fft% ； [Mn]:0.539fft% ； [P]:0.0512fft% ； [S]:0.0031fft% ；[Als]:0.0382fft% ； [Ti]:0.0703fft% ；
CSP薄板坯連鑄連軋:中包溫度1554?1565 °C，鑄坯拉速4.60m/min,出爐溫度1143°C，終軋溫度927°C，卷取溫度730°C。熱軋卷規(guī)格3.5*1090mm。
[0016]冷軋及罩式退火工藝:冷軋壓下率80.00%，退火溫度為716?739°C，加熱速率380C /h，在冷點溫度以上保溫8.5h，控制冷卻速率彡300C /h，控制冷卻到580°C，出爐溫度85°C;平整延伸率0.64%。最終產(chǎn)品規(guī)格0.70*1070mm，產(chǎn)品性能，Rel (Rp0.2): 199MPa, Rm:382MPa，延伸:43.0%。
[0017]實施例3
工藝為:高爐鐵水冶煉一鐵水脫硫預處理一轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉一LF鋼水精煉處理一CSP薄板坯連鑄連軋一酸洗冷連軋一罩式爐退火一平整一檢驗包裝入庫。
[0018]成品成分:
[C]:0.0036fft% ； [Si]:0.0196fft% ； [Mn]:0.561fft% ； [P]:0.0523fft% ； [S]:0.0029fft% ；[Als]:0.0405fft% ；[Ti]:0.0711fft% ；
CSP薄板坯連鑄連軋:中包溫度1552?1566°C，鑄坯拉速4.0m/min,出爐溫度1149°C，終軋溫度929°C，卷取溫度722°C。熱軋卷規(guī)格3.5*1020mm。
[0019]冷軋及罩式退火工藝:冷軋壓下率77.14%，退火溫度為726?737°C，加熱速率400C /h，在冷點溫度以上保溫7.5h，控制冷卻速率彡300C /h，控制冷卻到580°C，出爐溫度88°C;平整延伸率0.66%ο最終產(chǎn)品規(guī)格0.80*1000mm，產(chǎn)品性能，Rel (Rp0.2):202MPa, Rm:389MPa，延伸:42.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種170MPa級冷軋加磷IF高強鋼，其化學成份重量百分比O < C彡0.004fft% ；O < Si 彡 0.03fft% ；Μη:0.50 ?0.60Wt% ;Ρ:0.050 ?0.065Wt% ;0 < S 彡 0.010fft% ；Als:0.030?0.050fft% ；T1:0.01?0.10fft% ;其余為鐵和不可避免的微量元素。
2.—種170MPa級冷軋加磷IF高強鋼的生產(chǎn)方法，其工藝路線為:高爐鐵水冶煉一轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉一LF鋼水精煉處理一RH鋼水精煉處理一CSP薄板坯連鑄連軋一酸洗冷連軋一罩式爐退火一平整一檢驗包裝入庫； 所述轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉中:出鋼C控制在0.060%?0.080%,出完鋼后達到0.045%?0.060% ;出鋼溫度控制在1670?1700 0C ； 所述LF鋼水精煉處理中:鋼水在LF爐進行鋁脫氧和鈣處理；根據(jù)RH生產(chǎn)節(jié)奏，控制出站溫度、時間，保證RH到站溫度彡1640°C ; 所述RH鋼水精煉處理中:鋼水在RH爐真空脫氣和成份調(diào)整，吹氧結(jié)束后加入低碳錳鐵、磷鐵進行調(diào)整成分，使產(chǎn)品成分達到要求，加入結(jié)束后進行真空脫氣循環(huán)，廢氣中CO、CO2的體積含量< 8%時添加鋁進行脫氧合金化，加鋁真空脫氣循環(huán)時間> 3min后加入鈦鐵，進行鈦合金化； 所述的CSP薄板坯連鑄連軋中:CSP鑄機進行薄板坯連鑄，要求鋼包下渣檢測控制，聯(lián)澆中包溫度為1550?1570°C，中包使用無碳覆蓋劑，使用超低碳鋼保護渣，鑄坯拉速為4?4.7m/min ;控制鑄坯加熱溫度為1140±20°C ;熱連軋機軋制，終軋溫度控制在920±20°C，卷取溫度720±20°C ； 所述的酸洗冷連軋中:冷軋相對壓下率> 50% ； 所述的罩式爐退火中:退火溫度為700?740°C，加熱速率彡600C /h，保溫時間彡7h，控制冷卻速率彡300C /h，控制冷卻到580°C，出爐溫度< 100°C ； 所述的平整中:延伸率設(shè)定為0.5?0.7%。
3.如權(quán)利要求2所述的170MPa級冷軋加磷IF高強鋼的生產(chǎn)方法，其特征是:所述CSP鑄機為2流立彎形CSP鑄機。
4.如權(quán)利要求2所述的170MPa級冷軋加磷IF高強鋼的生產(chǎn)方法，其特征是:所述CSP薄板坯連鑄連軋所用連軋機為六機架TMCP熱連軋機。
5.如權(quán)利要求2所述的170MPa級冷軋加磷IF高強鋼的生產(chǎn)方法，其特征是:所述罩式爐退火為全氫罩氏退火爐退火。
【文檔編號】C21C7/10GK104233064SQ201410371937
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】鄭躍強, 趙小龍, 王瑾, 羅曉陽, 張梁, 崔虎, 李積鵬, 鄒明, 馬明勝, 唐興昌 申請人:甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司