一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法，其原料化学成分质量百分比(％)为：C 0.05～0.1％；Si 0.1‑0.7％；Mn 0.9～1.6％；P≤0.02％；S≤0.015％；Nb 0.01～0.05％；Al 0.01～0.07％；RE 0.002‑0.05％；其余是Fe及不可避免杂质。所述具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、平整和酸洗。本发明专利技术生产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比10～20％，该带钢抗拉强度≥590MPa，扩孔率λ≥95％，具备优异的带钢表面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法
本专利技术涉及一种低成本具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法，属于热轧酸洗带钢生产工艺

技术介绍
热轧酸洗产品是介于冷轧和热轧之间的中间品，它具有接近冷板的表面质量，同时保持着热轧产品的力学性能，应用范围十分广泛，有着较好的市场前景。与普通热轧板相比，热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮，提高了钢材的表面质量，以酸洗板代替冷轧板，可以为企业显著降低成本，目前已经广泛用于制造汽车车身结构件、底盘系统等。而随着汽车行业的发展，汽车工业对轻量化、安全、降低成本控制和燃油的经济性要求越来越高，采用高强度钢和先进高强度钢是适应汽车工业发展的必然趋势。热轧酸洗高扩孔钢作为先进高强钢(AHSS)中的一个钢种，与传统的低合金高强度、铁素体马氏体双相钢相比，以其高强度、高扩孔性能，已被广泛地用于制造汽车轮辐、底盘、车体各种框架等结构件。与传统材料低合金高强度钢、铁素体马氏体双相钢相比，热轧铁素体贝氏体带钢由于基体组织中两相(铁素体、贝氏体)硬度差较小，使得其具有良好的冷成形性的配合、良好的扩孔性能及疲劳性能。而现有热轧酸洗高扩孔钢生产技术中，难于获得较高的扩孔率及优异的带钢表面质量。例如当成分体系含量较高含量的C、P元素，由于较多碳化物和晶界P偏聚，不利于带钢的扩孔性能，而较高的Si含量导致铁橄榄石(2FeO-SiO2)氧化铁皮的形成而难以去除，难于获得较高等级表面质量的热轧酸洗带钢。S元素作为有害元素，其产生的夹杂物MnS严重影响扩孔率。在众多钢厂实际生产过程中，可通过LF、LF+RH等精炼工序实现S≤0.006％，以消除过高的S含量对扩孔率不利的影响。本专利成分体系引入稀土元素RE，优化夹杂物MnS形态，提高产品扩孔率，达到S含量≤0.006％水平扩孔率。通过此方法，可显著降低高扩孔钢对产品S含量要求，可通过较低成本精炼工序实现生产。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种能提高扩孔率及优异的带钢表面质量的具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法。本专利技术涉及一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.05～0.1％；Si0.1-0.7％；Mn0.9～1.6％；P≤0.02％；S≤0.015％；Nb0.01～0.05％；Al0.01～0.07％；RE0.002-0.05％；其余是Fe及不可避免杂质。另一方面，本专利技术还涉及一种上述具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的生产方法，包括：(1)将铁水预处理后，经过转炉冶炼、精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；(2)将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板；(3)将所述热轧板进行分阶段冷却，冷却后卷取成热轧卷；(4)将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品。本专利技术详细说明本专利技术提供了一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.05～0.1％；Si0.1-0.7％；Mn0.9～1.6％；P≤0.02％；S≤0.015％；Nb0.01～0.05％；Al0.01～0.07％；RE0.002-0.05％；其余是Fe及不可避免杂质。以下是本专利技术所涉及的主要组分的作用及其限定说明：碳：碳是奥氏体元素，碳含量的高低很大程度地决定了钢板的抗拉强度级别，是影响碳当量很重要的指标。本专利技术中将C元素的含量控制在0.05～0.1％，保证钢种高强度下既能高韧化，又具备良好的成形和焊接性能。锰：本专利技术中利用锰推迟珠光体转变，提高钢的淬透性且降低贝氏体转变温度，使钢的组织亚结构细化。因此，本专利技术采用0.8～1.2％的Mn含量，在保障产品抗拉强度的前提下，同时具有良好的成形性。稀土元素：稀土元素RE可优化夹杂物MnS形态，提高产品扩孔率，本专利技术将RE含量限定在0.002-0.05％。铌：本专利技术利用微合金元素铌促进铁素体晶粒的细晶强化，有助于缩小贝氏体/铁素体基体之间的强度差，从而改善钢材的延伸凸缘性。本专利技术中将Nb元素的含量控制在0.01～0.05％。铝：铝是氮化物形成元素，主要用来固定钢中的氮，对改善钢的时效性能有利。本专利技术将Al含量限定在0.01～0.07％。硅：硅有一定的强化作用但恶化耐蚀性，本专利技术将Si含量限定在0.3-1.0％，用来促进铁素体基体中的纯净度。磷：钢中磷一般固溶在铁素体中，有很强的固溶强化作用，用来提高钢的强度，降低钢的韧性，但过高含量的P对焊接性能不利，是有害元素，故应尽量减少磷含量，本专利技术中P的含量≤0.02％。硫：硫含量和硫化物的形态是影响成形性的主要因素，硫化物的数量越多，尺寸越大，对扩孔性能性能越不利，因此本专利技术中产品S含量实际控制水平未进行严格限制，本专利技术中S含量≤0.015％。本专利技术所述热轧酸洗带钢的内部显微组织为铁素体+贝氏体。进一步地，所述热轧酸洗带钢的内部显微组织由体积分数为80-90％铁素体和10-20％贝氏体组成。该比例的组织类型可保证所述热轧酸洗带钢抗拉强度≥590MPa，扩孔率λ≥95％，具备优异的带钢表面质量。在本专利申请中，C、Si、Mn等元素通过固溶强化作用提高带钢屈服强度、抗拉强度；Nb元素通过固溶强化、细晶强化及析出强化作用进一步提升产品的屈服强度、抗拉强度，并改善延伸率及扩孔率；稀土元素RE主要通过改善夹杂物类型从而提升产品扩孔率。以上元素综合作用来保证材料的性能满足标准的要求。本专利技术还提供一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的生产方法，包括：(1)将铁水预处理后，经过转炉冶炼、精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；(2)将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板；(3)将所述热轧板进行分阶段冷却，冷却后卷取成热轧卷；(4)将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品。根据本专利技术所述热轧酸洗带钢的生产方法，在步骤(2)中，在所述精轧时采用恒速轧制，所述热轧板厚度规格变化范围控制在1.8～5.5mm，轧制速度因厚度变化，控制在5～11m/s。轧制速度的变化主要是保证在目标温度点下，保证带钢顺利通过轧机，由精轧入口温度与终轧温度的差别来定的。恒速轧制时是保证空冷时间的稳定，如不采用恒速则空冷时间难于控制，不利于后期组织稳定性，影响扩孔率。根据本专利技术所述热轧酸洗带钢的生产方法，在步骤(2)中，所述粗轧终止温度控制为1000～1080℃，所述精轧终止温度控制为830～890℃。温度过高易于形成针状铁素体，塑性差；而温度过低则容易形成拉长的铁素体晶粒或者进入γ+α两相区。将粗轧终止温度控制在1000～1080℃，精轧终止温度控制在820～900℃，该温度区间即可保证钢板具有良好的强度及延伸率匹配。根据本专利技术所述热轧酸洗带钢的生产方法，在步骤(3)中，所述分阶段冷却包括将所述热轧板先快速冷却至600～680℃，然后再进行5～10s的空冷，最后再进行水冷至400～500℃。600～680℃为铁素体(α)相的快速形核区，快速冷却至该温度点利于铁素体相的形核，而5～10S的空冷时间保证铁素体相具有足够的长大时间，400～500℃冷却温度是为了形成贝氏体组织，温度过高易于形成珠光体，过低易于形成马氏体等组织。根据本专利技术所述热轧酸洗带钢的生产方法，在步骤(4)中，先将所述热轧卷冷却至室温然后再进行平整，平整延伸率控制在1～3％。根据本专利技术所述热轧酸洗带钢的生产方法，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C 0.05～0.1％；Si 0.1‑0.7％；Mn 0.9～1.6％；P≤0.02％；S≤0.015％；Nb 0.01～0.05％；Al 0.01～0.07％；RE 0.002‑0.05％；其余是Fe及不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.05～0.1％；Si0.1-0.7％；Mn0.9～1.6％；P≤0.02％；S≤0.015％；Nb0.01～0.05％；Al0.01～0.07％；RE0.002-0.05％；其余是Fe及不可避免杂质。2.如权利要求1所述的热轧酸洗带钢，其特征在于，所述热轧酸洗带钢的内部显微组织为铁素体+贝氏体。3.如权利要求2所述的热轧酸洗带钢，其特征在于，所述热轧酸洗带钢的内部显微组织由体积分数为80-90％铁素体和10-20％贝氏体组成。4.一种如权利要求1所述具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢的生产方法，包括：(1)将铁水预处理后，经过转炉冶炼、精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；(2)将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板；(3)将所述热轧板进行分阶段冷却，冷却后卷取成热轧卷；(4)将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品。5.如权利要求4所述的热轧酸洗带钢生产方法，其特征在于，在步骤(2)中，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭子峰，郭佳，张，李秋寒，王智权，冯军，陈斌，李玉鹏，吕宝锋，赵青，尼兴，周娜，刘文鑫，徐伟，王淑志，武巧玲，张嘉琪，王学强，宋春华，陈波，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，北京首钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11