一種基于csp工藝的厚規(guī)格熱軋雙相鋼制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱軋鋼板的生產(chǎn)工藝，特別涉及一種基于CSP工藝的低成本厚度 規(guī)格590MPa級熱軋雙相鋼的制造方法。
【背景技術】
[0002] 熱軋雙相鋼主要是由低碳鋼或低碳合金鋼通過控制軋制與控制冷卻工藝獲得的 在鐵素體基體上分布一定比例的馬氏體雙相組織的先進高強鋼，具有優(yōu)異的綜合力學性 能，是一種應用廣泛的汽車用鋼板。10. 〇~14. 0mm厚度規(guī)格的590MPa級熱軋雙相鋼是主要 用于制造卡車車輪及大梁等，需求量巨大。
[0003] 相對于常規(guī)熱連乳生產(chǎn)線，CSP (Compact Strip Production,亦稱緊湊式熱帶生 產(chǎn)工藝）生產(chǎn)線生產(chǎn)過程是一個穩(wěn)恒過程，乳制過程中對鋼板厚度、板形等外形尺寸的控制 和溫度等工藝參數(shù)的控制較為穩(wěn)定，可控制在較高的精度水平上，利于生產(chǎn)對相變行為控 制要求較高的雙相鋼。但目前受到CSP生產(chǎn)線冷卻區(qū)域及工藝技術的限制，所生產(chǎn)的熱軋 雙相鋼主要為6. 0mm以下規(guī)格，且合金設計通過添加Cr元素或增加Mn、Si的含量以緩解冷 卻能力的不足。授權公開號為CN 100441724C的發(fā)明專利"薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)熱軋雙相 鋼的工藝"采用了較高的合金設計（Si: 0.6-1. 0%，Mn: 1.5-2. 0%，Cr: 0.4-0. 6%)獲得的 熱軋雙相鋼板的顯微組織是以鐵素體+馬氏體（或貝氏體）為主，同時還可能含有少量珠 光體等組織。授權公開號為CN100357474C的"一種抗拉強度600MPa級雙相鋼板及制造方 法"及授權公開號為CN101906571B的"一種基于CSP工藝的表面質(zhì)量良好的經(jīng)濟型熱軋雙 相鋼的制造方法"基于CSP工藝獲得了性能良好的熱軋雙相鋼，然而所述的熱軋雙相鋼厚度 僅限于6. 0mm及以下厚度。
[0004] 現(xiàn)有的CSP技術條件下，生產(chǎn)該種厚規(guī)格熱軋雙相鋼時，雖然末機架拋鋼速度相 對降低，進而延長了冷卻時間，有利于獲得較大的溫降范圍，但此時厚度對冷卻效果的不利 影響更為突出，導致難以獲得理想的鐵素體+馬氏體的雙相組織，鋼板中心易于形成貝氏 體組織，厚度方向上的組織不均一?，F(xiàn)有發(fā)表的文獻"包鋼CSP'超快冷'系統(tǒng)及590 MPa級 C-Mn低成本熱軋雙相鋼開發(fā)"（《鋼鐵》2008年第43卷第3期P49-52)所采用的成分及 工藝獲得了 4. 0~11. 0_的熱軋雙相鋼，然而其并未明確指出熱軋雙相鋼的生產(chǎn)工藝參數(shù)， 也未提及厚規(guī)格產(chǎn)品厚度方向的組織形態(tài)，且所生產(chǎn)鋼板的組織為鐵素體+馬氏體+貝氏 體的混合組織而非鐵素體+馬氏體的雙相組織。文獻"CSP生產(chǎn)線開發(fā)C-Mn型熱軋雙相鋼 的生產(chǎn)實踐"（《上海金屬》2010年第32卷第1期P27-29)所述的成分及工藝條件下獲 得的11. 0~13. 0mm厚度規(guī)格的熱軋雙相鋼，其抗拉強度為550~585MPa，僅滿足DP540的性 能要求。因此，在現(xiàn)有CSP工藝流程條件下，受冷卻設備和工藝技術的限制，針對厚規(guī)格高 強度熱軋雙相鋼，難以實現(xiàn)化學成分-工藝窗口-組織性能的穩(wěn)定匹配，無法實現(xiàn)該類雙相 鋼的工業(yè)化生產(chǎn)及應用。
[0005] 本發(fā)明專利通過在CSP生產(chǎn)線上增設后置式的超快冷系統(tǒng)，很好解決了工業(yè)生產(chǎn) 中因冷卻能力不足而導致的11. 〇mm厚度規(guī)格590MPa級熱軋雙相鋼厚度方向組織不均一、 組織中存在過多貝氏體及性能不穩(wěn)定等問題。本發(fā)明依托后置超式快冷技術，通過CSP全 流程工藝的一體化控制(主要包括薄板坯的連鑄、加熱、乳制及冷卻過程)，采用無需添加淬 透性元素Cr、Mo的低成本低C-Mn成分體系鋼，獲得了厚度方向由表面至中心均為多邊形鐵 素體基體和其間彌散分布的島狀馬氏體的組織的雙相鋼，且性能優(yōu)異穩(wěn)定，實現(xiàn)了厚規(guī)格 高強度熱軋雙相鋼的低成本、高穩(wěn)定性的工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種基于CSP工藝的熱軋雙相鋼 制造方法。
[0007] 上述目的是通過下述方案實現(xiàn)的： 一種基于CSP工藝的熱軋雙相鋼制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： (1) 配置原料：化學成分按重量百分比為〇. 〇55~0. 070%C，0. 40~0. 50%Si， 1. 20~1. 50%Mn，P彡0. 015%，S彡0. 002%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)； (2) 依次進行鋼水預處理一轉爐頂?shù)讖秃洗禑捯籐F精煉處理一薄板坯連鑄一隧道爐 均熱一F1~F7七機架熱連軋機組連軋一層流冷卻系統(tǒng)冷卻一超快冷系統(tǒng)冷卻一卷取。
[0008] 根據(jù)上述的制造方法，其特征在于，在所述隧道爐均熱步驟中，在爐時間為 10~25min，出爐溫度控制為彡1130°C ;在F1~F7七機架熱連軋機組連軋步驟中，開軋溫 度彡10101：，？1軋機機架壓下率>40%，？2軋機機架壓下率>33.3%，控制終軋溫度 840~860°C，末機架軋速控制在1.3~2. 8m/s的范圍內(nèi)，終軋厚度為11.0~14. 0mm;在層流 冷卻步驟中，冷卻模式為前段集管集中開啟、后段集管關閉進行空冷，空冷后溫度控制在 600~690°C范圍內(nèi)；在超快速冷卻步驟中，冷卻至150~250°C進行卷取，超快冷系統(tǒng)的水量 設定為3300~4500m 3/s，冷卻速率控制在70~150°C /s范圍內(nèi)。
[0009] 本發(fā)明的有益效果： (1)本發(fā)明涉及的制造方法，通過以超快冷技術為核心的CSP全流程的工藝控制，采用 低成本的C-Mn成分體系，可生產(chǎn)出10. 0~14. 0mm厚度規(guī)格590MPa級熱軋雙相鋼。
[0010] (2)通過本發(fā)明涉及的制造方法，獲得的10. 0~14. 0mm厚度規(guī)格590MPa級熱軋雙 相鋼，其厚度方向的中心處、1/4處及表面處組織均為多邊形鐵素體基體及其間均勻彌散分 布的島狀馬氏體雙相組織。
[0011] (3)通過本發(fā)明涉及的制造方法，獲得的10. 0~14. 0mm厚度規(guī)格590MPa級熱軋雙 相鋼力學性能優(yōu)異、穩(wěn)定，滿足DP590性能要求。
[0012] (4)本發(fā)明涉及的后置式超快冷系統(tǒng)，針對10. 0~14. 0_厚度規(guī)格的熱軋鋼板，可 實現(xiàn)終冷溫度在l〇〇°C ~300°C范圍、冷卻速率70~200°C /s的穩(wěn)定控制，工藝窗口較寬，保 證了工業(yè)化批量生產(chǎn)的穩(wěn)順性。
[0013] (5)本發(fā)明涉及的制造方法，無需采用類似于專利授權公告號為CN 101906571 B 發(fā)明專利所述的800~820°C的低終軋溫度，減輕了軋機的負荷。
[0014] (6)本發(fā)明涉及的制造方法，通過工藝控制，采用C-Mn成分體系鋼坯即可生產(chǎn) 10. 0~14. 0mm厚度規(guī)格的熱軋雙相鋼，無需再添加奧氏體的穩(wěn)定化元素Cr、Mo等，成分簡 單、減輕冶煉難度、成本較低。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的方法生產(chǎn)的厚規(guī)格590MPa級熱軋雙相鋼厚度方向中心處顯微組 織； 圖2是本發(fā)明的方法生產(chǎn)的厚規(guī)格590MPa級熱軋雙相鋼厚度方向1/4處顯微組織； 圖3是本發(fā)明的方法生產(chǎn)的厚規(guī)格590MPa級熱軋雙相鋼表面處顯微組織。
【具體實施方式】
[0016] 以下是本發(fā)明的具體實施例，該實施例用于解釋本發(fā)明，并非用于限制本發(fā)明的 范圍。
[0017] 實施例的實際熔煉鋼水的成分按質(zhì)量百分比含量見表1。
[0018] 將表1所示實施例1~3成分的鋼水進行預處理一轉爐頂?shù)讖秃洗禑捯籐F精煉處 理一薄板坯連鑄一隧道爐均熱一F1~F7七機架熱連軋機組連軋一層流冷卻系統(tǒng)一超快冷 系統(tǒng)一卷取。
[0019] 表1本發(fā)明具體實施例化學成分（wt. %)
【主權項】
1. 一種基于CSP工藝的熱軋雙相鋼制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： (1) 配置原料：化學成分按重量百分比為0. 〇55~0. 070%C，0. 40~0. 50%Si， 1. 20~1. 50%Mn，P彡0. 015%，S彡0. 002%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)； (2) 依次進行鋼水預處理一轉爐頂?shù)讖秃洗禑捯籐F精煉處理一薄板坯連鑄一隧道爐 均熱一F1~F7七機架熱連軋機組連軋一層流冷卻系統(tǒng)冷卻一超快冷系統(tǒng)冷卻一卷取。
2. 根據(jù)權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述隧道爐均熱步驟中，在爐時 間為10~25min，出爐溫度控制為彡1130°C ;在F1~F7七機架熱連軋機組連軋步驟中，開 軋溫度> 10KTC，F(xiàn)1軋機機架壓下率> 40%，F(xiàn)2軋機機架壓下率> 33. 3%，控制終軋溫度 840~860°C，末機架軋速控制在1.3~2. 8m/s的范圍內(nèi)，終軋厚度為10. 0~14. 0mm;在層流 冷卻步驟中，冷卻模式為前段集管集中開啟、后段集管關閉進行空冷，空冷后溫度控制在 600~690°C范圍內(nèi)；在超快冷卻步驟中，卻至150~250°C進行卷取，超快冷系統(tǒng)的水量設定 為3300~4500m 3/s，冷卻速率控制在70~150°C /s范圍內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于CSP工藝的熱軋雙相鋼制造方法，包括：（1）配置原料：化學成分按重量百分比為0.055~0.070%C，0.40~0.50%Si，1.20~1.50%Mn，P≤0.015%，S≤0.002%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；（2）依次進行鋼水預處理→轉爐頂?shù)讖秃洗禑挕鶯F精煉處理→薄板坯連鑄→隧道爐均熱→F1~F7七機架熱連軋機組連軋→層流冷卻系統(tǒng)冷卻→超快冷系統(tǒng)冷卻→卷取。所述的制造方法中連鑄坯經(jīng)隧道均熱爐的出爐溫度≥1130℃，熱連軋開軋溫度≥1010℃，F(xiàn)1機架壓下率≥40%，F(xiàn)2機架≥33.3%，層冷+空冷后溫度600~690℃，超快冷后溫度150~250℃，超快冷冷卻速率為70~150℃/s。本發(fā)明采用簡單的低C-Mn成分體系，工業(yè)化批量生產(chǎn)的11.0mm厚度規(guī)格590MPa級雙相鋼厚度方向組織均為鐵素體和馬氏體的雙相組織，綜合性能優(yōu)異。
【IPC分類】C21D8-02, C22C38-04
【公開號】CN104593665
【申請?zhí)枴緾N201510053339
【發(fā)明人】袁國, 潘瑛, 唐貴士, 薛越, 利成寧, 康健, 王永民, 張昭, 李振壘, 王國棟, 任東升, 張瑋, 張大治
【申請人】東北大學, 內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月3日