本發(fā)明屬于冷軋汽車用鋼生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地，本發(fā)明涉及一種高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼及其制備方法。
背景技術(shù)：
：為滿足節(jié)能減排及汽車輕量化的發(fā)展趨勢，降低車身重量，提高高強度鋼的使用比例成為目前載重汽車制造業(yè)的重要方向。這類高強鋼主要用于制造汽車廂體和高強度防護欄結(jié)構(gòu)件等，可以大幅度減輕載重汽車的重量，降低油耗，減少污染物的排放。熱軋寬帶鋼市場價格高于窄帶鋼，且部分用戶因冷軋機組較小，需要將寬帶鋼分條后軋制，進一步增加了窄帶鋼的生產(chǎn)成本。冷軋窄帶高強鋼制造工藝技術(shù)控制水平的大幅度提高，為實現(xiàn)以薄規(guī)格冷軋窄帶高強度產(chǎn)品替代厚規(guī)格的熱軋低級別產(chǎn)品提供了保障。產(chǎn)品在具備高強度的同時，又具有優(yōu)良的抗沖擊性能和冷彎成形性能，制備的構(gòu)件不易開裂。制造高強度冷軋窄鋼板目前的方法一般包括三類。第一種制備高強度冷軋窄鋼板的方法是通過在普通碳錳結(jié)構(gòu)鋼基礎(chǔ)上提高mn元素含量來提高強度。如中國專利申請cn104294145a公開了一種基于罩式退火處理的抗拉強度600mpa級冷軋鋼，其化學成分按重量百分比為：c:0.10-0.17％；si≤0.3％；mn:1.5-2.0％；p≤0.02％；s≤0.01％；n≤0.008％；al:0.02-0.05％；o:≤0.004％；其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。該申請所得鋼的屈服強度大于500mpa，抗拉強度大于600mpa，延伸率15-25％。第二種制備高強度冷軋窄鋼板的方法是通過相變強化的方法來提高強度。如中國專利申請cn101871078a公開了一種超高強度冷軋帶鋼或鋼板，其按重量百分比計的化學成分為：c：0.08-0.18％，si：0.1-0.6％，mn：1.4-2.4％，p：≤0.02％，s：≤0.005％，al：0.01-0.05％，n：≤0.006％，cr：0.1-0.4％，b/n：0.2-0.77，其余為fe及不可避免的雜質(zhì)。該超高強度冷軋鋼板的制造方法，通過熱軋、冷軋、連續(xù)退火及淬火后回火，得到最終的強化相為馬氏體+鐵素體雙相組織。第三種制備高強度冷軋窄鋼板的方法是是通過微合金化的方法來提高強度。如中國專利申請cn101956139a公開了一種制備屈服強度700mpa級高強度冷軋鋼板的方法，采用薄板坯連鑄連軋流程、冷軋、退火、精整等流程制備而成；其中，精煉后鋼水的主要化學成分為：c：0.03-0.07wt.％、si：≤0.35wt.％、mn：0.40-2.0wt.％、p：≤0.020wt.％、s≤0.010wt.％、cr：0.25-0.80wt.％、ti：0.06-0.25wt.％，其余為fe和不可避免雜質(zhì)，所制備的高強度冷軋鋼板屈服強度超過700mpa，延伸率大于5％。上述的技術(shù)方案雖然在一定程度上解決了的冷軋窄帶高強鋼板難制造的問題，但是上述的技術(shù)方案存在一定的缺陷，如制備工藝復雜，成本較高的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的之一在于提供一種高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼，本發(fā)明提供的冷軋窄帶鋼屈服強度在700mpa以上，延伸率在10％以上，特別適于塑性要求較高的高性能汽車焊管等結(jié)構(gòu)件的制備，滿足了汽車用鋼對低成本、高強度、良好塑性及成形性能的要求。本發(fā)明提供的高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼，其化學成分按重量百分比計含有c：0.10％-0.20％，si：0.05％-0.50％，mn：1.15％-1.75％，s：≤0.035％，p：≤0.035％，0.025％≤v≤0.06％，n：≤0.006％，o：≤0.004％，其余為鐵fe和不可避免的雜質(zhì)。作為上述技術(shù)方案一種更好的選擇，所述高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼按重量百分比計含有c：0.16％-0.20％，si：0.25％-0.50％，mn：1.35％-1.55％，s：≤0.035％，p：≤0.035％，n：≤0.006％，o：≤0.004％，0.035％≤v≤0.06％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。作為上述技術(shù)方案一種更好的選擇，所述高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼具有鐵素體+珠光體為基體，并彌散分布有貝氏體組織，晶粒度在11級。本發(fā)明的另一目的在于提供所述高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼的制備方法，該方法包括了620mm熱軋—五機架冷連軋機冷軋—罩式退火等步驟，具體包括：1)620mm熱軋厚度為120mm的連鑄坯在加熱爐中加熱至溫度1150-1270℃，加熱時間60-90分鐘；后進行單道次非可逆粗軋粗軋，中間坯料厚度為20-25mm，熱軋終軋溫度880-950℃，通條溫差控制在30℃以內(nèi)；卷取溫度采用650-720℃，熱軋成品厚度2.5-3.5mm；所述高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼的熱軋態(tài)微觀組織以鐵素體+珠光體為主，晶粒度在9級左右：2)冷軋將熱軋成品酸洗去除表面氧化鐵皮并進行重卷；然后在五機架冷連軋機上進行冷軋，制得的窄帶鋼的厚度在0.5-2.0mm，冷軋過程中總壓下率80-88％；3)罩式退火將冷軋成品進行罩式退火，退火溫度620-740℃，保溫時間9-15h，退火后緩冷時間為24-30h。本發(fā)明制得的鋼帶或鋼板的厚度在0.5-2.0mm。作為上述技術(shù)方案一種更好的選擇，620mm熱軋步驟中，中間坯料厚度為20-22mm，熱軋終軋溫度880-930℃，卷取溫度采用650-700℃；作為上述技術(shù)方案一種更好的選擇，罩式退火步驟中，退火溫度670-700℃，保溫時間10-12h，退火后緩冷時間為25-28h。本發(fā)明高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼可達到如下綜合性能，根據(jù)不同的厚度規(guī)格，屈服強度在700mpa以上，延伸率10％以上，經(jīng)測試，本發(fā)明鋼材成型性能及焊接性能良好。本發(fā)明的工藝方法，工藝控制簡單，制得屈服強度在700mpa以上，延伸率在10％以上的鋼帶，厚度在0.5-2.0mm，且具有良好的成型性能和塑性，完全能夠滿足汽車用焊管的要求。本發(fā)明上述工藝中步驟1)所稱的連鑄坯是按現(xiàn)有技術(shù)制得的，即熱軋之前的煉鋼工序均按現(xiàn)有技術(shù)，按本發(fā)明的化學成分設(shè)計要求進行鐵水預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉以及連鑄等方法獲得的連鑄坯。本發(fā)明的軋制工藝在常規(guī)熱連軋機和普通冷連軋機上實現(xiàn)的。采用釩氮合金進行微合金化，在高溫軋制過程中，會析出vn粒子，充分發(fā)揮v的析出強化作用和固溶強化作用。經(jīng)過冷軋、罩式退火后的鋼材屈服強度700mpa以上，延伸率達到了10％以上，具有良好冷成型性能的鋼帶，能夠滿足汽車用焊管的需求。本發(fā)明的退火工藝采用罩式退火，可以實現(xiàn)小批量、多品種、多規(guī)格生產(chǎn)，退火溫度低，工藝簡單，可操作性強，成本低。本發(fā)明的罩式退火溫度需要嚴格保證在620-740℃之間，保溫時間控制在9-15h，退火后緩冷時間在24-30h范圍內(nèi)。本發(fā)明高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼，能夠?qū)崿F(xiàn)在常規(guī)熱連軋機，普通冷連軋機和罩式退火設(shè)備上加工制造，在具備低成本優(yōu)勢同時，屈服強度實現(xiàn)700mpa以上級別，延伸率在10％以上；具有良好的冷成形性能和塑性，滿足汽車用焊管要求。附圖說明圖1、冷軋退火后的金相組織；圖2、熱軋態(tài)的金相組織。具體實施方式下面以具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。根據(jù)表1設(shè)定的化學成分范圍按以下工藝流程制備連鑄坯，以化學成分c、si、mn、p、s、v和fe為原料，進行鐵水預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、連鑄、鑄坯直接加熱或者均熱。連鑄坯的制備按照熱軋之前的煉鋼工序現(xiàn)有技術(shù)進行。表1、化學成分(wt％,余量鐵)實施例csimnpsv10.190.381.450.030.020.04220.180.361.430.0260.0270.03930.20.421.460.030.0210.045實施例1本發(fā)明所述高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼的制備方法包括620mm熱軋—五機架冷連軋機冷軋—罩式退火等步驟，其具體為：1)620mm熱軋連鑄坯厚度為120mm，在加熱爐中加熱溫度1200℃，加熱時間70分鐘；進行單道次非可逆粗軋粗軋，中間坯料厚度為23mm，熱軋終軋溫度900℃，通條溫差控制在30℃以內(nèi)；卷取溫度采用680℃，熱軋成品厚度2.75mm；所述高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼的熱軋態(tài)微觀組織以鐵素體+珠光體為主，晶粒度在9級左右，金相組織如圖2：2)冷軋將熱軋成品酸洗去除表面氧化鐵皮并進行重卷；然后在五機架冷連軋機上進行冷軋，制得的窄帶鋼的厚度在0.6mm，冷軋過程中總壓下率85％；3)罩式退火將冷軋成品進行罩式退火，退火溫度690℃，保溫時間11h，退火后緩冷時間為25h。退火后鋼帶的屈服強度在730mpa，延伸率為11％。本發(fā)明的高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼的微觀組織為以鐵素體+珠光體為基體，彌散分布有少量的貝氏體組織，晶粒度在11級左右，其金相組織如圖1所示。實施例2本發(fā)明所述高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼的制備方法包括620mm熱軋—五機架冷連軋機冷軋—罩式退火，其具體為：1)620mm熱軋連鑄坯厚度為120mm，在加熱爐中加熱溫度1230℃，加熱時間80分鐘；進行單道次非可逆粗軋粗軋，中間坯料厚度為22mm，熱軋終軋溫度890℃，通條溫差控制在25℃以內(nèi)；卷取溫度采用690℃，熱軋成品厚度3.0mm；2)冷軋將熱軋成品酸洗去除表面氧化鐵皮并進行重卷；然后在五機架冷連軋機上進行冷軋，制得的窄帶鋼的厚度在0.8mm，冷軋過程中總壓下率80％；3)罩式退火將冷軋成品進行罩式退火，退火溫度700℃，保溫時間12h，退火后緩冷時間為26h。退火后鋼帶的屈服強度在720mpa，延伸率為10％。實施例3本發(fā)明所述高強度汽車焊管用冷軋窄帶鋼的制備方法包括620mm熱軋—五機架冷連軋機冷軋—罩式退火等步驟，其具體為：1)620mm熱軋連鑄坯厚度為120mm，在加熱爐中加熱溫度1180℃，加熱時間65分鐘；進行單道次非可逆粗軋粗軋，中間坯料厚度為24mm，熱軋終軋溫度920℃，通條溫差控制在30℃以內(nèi)；卷取溫度采用710℃，熱軋成品厚度2.5mm；2)冷軋將熱軋成品酸洗去除表面氧化鐵皮并進行重卷；然后在五機架冷軋機上進行冷軋，制得的窄帶鋼的厚度在0.5mm，冷軋過程中總壓下率82％；3)罩式退火將冷軋成品進行罩式退火，退火溫度720℃，保溫時間13h，退火后緩冷時間為27h。退火后鋼帶的屈服強度在740mpa，延伸率為10％。本
技術(shù)領(lǐng)域：
中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。當前第1頁12