一种无间隙原子热轧钢带及其制造方法技术

一种无间隙原子热轧钢带及其制造方法，钢带的化学成分的质量百分配比为：０＜Ｃ≤０．００５；０＜Ｐ≤０．０１８；０＜Ｓ≤０．０１５；０＜Ｎ≤０．００４０＜Ｓｉ≤０．０３；Ｍｎ：０．１０～０．２０；Ａｌ：０．０２～０．０６；０＜Ｔｉ≤０．０７０；０＜Ｎｂ≤０．０２０；０＜Ｃｒ≤０．０５；０＜Ｎｉ≤０．０７；０＜Ｃｕ≤０．０７；０＜Ｍｏ≤０．０２０，其余为Ｆｅ和不可避免的杂质。钢带的制造方法的步骤为：Ａ制备连铸坯通过铁水预处理脱硫、顶底复合吹炼转炉冶炼、ＲＨ精炼和厚板坯连铸；Ｂ采用传统热连轧工艺将连铸坯加工成热轧钢带，终轧温度８８０－９３０℃，快速水冷至６８０－７５０℃卷取，然后冷却到室温。本无间隙原子热轧钢带制造方法制的钢带强度较低，塑性较高，加工工艺好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。技术背景 -汽车工业始终是发达国家经济的支柱产业，也是一些发展中国家的重要产业。2001年以来，随着我国汽车工业的迅猛发展，对汽车用钢的 需求量大幅度上升。目前汽车用钢仍以钢板为主，其中轿车用钢板重量 约占轿车总重的50%。轿车零部件所用钢板，如发动机罩用钢板、行李箱 盖板、车门外板、前后档泥板、车顶板、车身底板和仪表板等多数需要 经过冲压成型，而且为简化车体组装，进一步提高轿车整体性能和安全 性能，轿车零部件正在向组合成型方向发展，这就对钢板的成型性能提 出了更高的要求。为适应这种发展趋势，轿车用钢板已由以低碳沸腾钢 为代表的第一代冲压用钢、以低碳铝镇静钢为代表的第二代冲压用钢发 展到了以超低碳、氮IF钢为代表的第三代冲压用钢。IF钢(Interstitial Free Steel)即无间隙原子钢，是在超低C、 N钢 中加入一定量的Nb或Ti或Nb、 Ti合金元素，使钢中C、 N原子被固定成碳 化物、氮化物，而钢中无间隙原子存在的钢种，IF钢具有极优良的深冲 性能。汽车用IF钢虽然多以冷轧、退火或镀锌状态交货，但是由于冷轧钢 带的原料是热轧钢带，热轧钢带的组织和性能会遗传到冷轧钢带上，热 轧钢带若具有晶粒过粗、晶粒过细或者晶粒不均匀等组织特征以及塑性 不高等性能特征，会使冷轧钢带塑性下降，严重时将导致冷轧产品冲压 开裂产生废品。热轧钢带的塑性对成品冷轧钢带的深冲性能有重要影响。 现在虽然已经公开了多项有关IF钢的专利技术专利，但仅有一项与热轧钢带的塑性有关。2007年6月6日公开的专利号为CN1974824的"一种薄板 坯连铸连轧生产IF钢的生产工艺"专利技术专利，提供了一项基于转炉-薄板 坯连铸连轧短流程工艺路线生产Ti微合金化IF钢的技术，其中IF热轧 钢带的屈服强度为265-285MPa,抗拉强度为340-365MPa,延伸率为 35%-43%，该热轧钢带的强度较高，塑性较低，以此为原料生产的冷轧成 品的延伸率为36. 5%-42%，平均n值为0. 22-0. 23，平均r值为1. 48-1.81 ， 其塑性和深冲性能不高，只能用作商品级(CQ)、普通冲压级(DQ)、深 冲压级(DDQ)等较低冲压级别钢板，而不符合超深冲压级(EDDQ)、超 级超深冲压级(S-EDDQ)、高级超深冲压级(H-EDDQ)等较高冲压级别钢 板对冲压性能的要求。
技术实现思路
为了克服现有无间隙原子热轧钢带及其制造方法的上述不足，本发 明提供了一种强度较低，塑性较高的无间隙原子热轧钢带，同时提供这 种钢带的制造方法。为了达到上述目的，并解决热轧钢带组织不均、塑性不良导致成品 冷轧钢带深冲性能不高的问题，本专利技术主要通过化学成分和热轧工艺制 度的合理匹配，生产出一种良塑性Nb、 Ti复合微合金化IF热轧钢带。本无间隙原子热轧钢带及的化学成分的质量百分数配比为0<C《0.005 0<P《0.0180<S《0.015 0<N《0.0040<Si《0. 03 Mn:O. 10 0. 20 Al:O. 02 0.06 0<Ti《0. 070， 0<Nb《0.020 0<Cr《0.05 0<Ni《0.07 0<Cu《0.07 0<Mo《0. 020， 其余为Fe和不可避免的杂质。 一般宽度为1000 2130mm，厚度3. 0-5. Omm。 本专利技术所述的良塑性IF热轧钢带化学成分的限定理由如下 C在钢中形成间隙固溶体，具有显著的固溶强化效应，随着C含量的 提高，钢的屈服强度、抗拉强度和硬度增加，但塑性和成型性能却明显 下降。随着钢中固溶C含量的提高，〈111〉织构密度降低，成品时效倾 向增强。因此，限定C含量不得高于0.005X。N和C一样，固溶于Fe中形成间隙固溶体，并同样具有显著的固溶强化效 应，使钢的屈服强度、抗拉强度和硬度增加，却使钢的塑性和成型性能 下降。随着温度的降低，N在铁素体中的溶解度急剧降低，且多以A1N形 式在晶界析出，抑制铁素体晶粒生长，提高钢的屈服强度、抗拉强度和 硬度，降低其塑性和成型性能。N也使钢产生应变时效现象。因此，限定 N含量不得高于O. 004%。Si固溶于Fe中形成置换固溶体，其固溶强化能力仅次于P，可有效提 高钢的强度，但同时也在一定程度上降低钢的塑性和韧性。Si比铁更容 易被氧化，在再结晶退火过程中会在钢板表面发生选择性氧化反应，其 氧化产物易富集于钢板表面，这不仅会影响热镀锌效果，而且会使热镀 锌时的合金化反应迟滞，导致因高温合金化而使热镀锌板的锌层抗粉化 能力下降。因此，限定Si含量不得高于0.03X。Mn在钢中与Fe互溶形成固溶体，其固溶强化能力低于P和Si， Mn和固 溶C共存会降低钢的深冲性。Mn是良好的脱硫剂，能够减弱或消除因S引 起的钢的热脆性，改善钢的热加工性能。Mn含量过低不仅会使成本增高， 还易增加钢的热脆倾向。因此，将Mn含量限定在O. 10%-0.20%范围。与其它元素相比，P是固溶强化铁素体能力最强的元素，随着P含量 的提高，钢的屈服强度、抗拉强度和硬度显著增加，但塑性、成型性能 和韧性，尤其是低温韧性却明显下降。P在钢中易偏析，损害钢板组织的 均匀性，导致裂纹源。P在晶界偏析，也会使热镀锌过程中的合金化反应 迟滞，从而同样产生因高温合金化而使热镀锌板锌层抗粉化能力下降的 问题。因此，限定P含量不得高于0.018X。S对钢的强度和塑性影响不大。S在铁素体中的溶解度很低，在钢中 多以硫化物夹杂的形式存在，这些夹杂物会降低钢的塑性和韧性，使其 产生明显的各向异性，并导致成品表面和内在缺陷。S易使钢产生热脆性， 严重恶化钢的热加工性能。S易偏析，明显损害钢板组织和质量的均匀性， 是使钢板产生裂纹的重要原因之一。因此，限定S含量不得高于0.015X。Al和O有很强的亲和力，冶炼时一般将A1作为主要脱氧剂加入钢中。A1和N也有较强的亲和力，能够起到固定钢中固溶N、消除由其产生的应 变时效的作用。但钢中A1含量太高会降低热镀锌时的合金化反应速率并 提高合金化温度。因此，将A1含量限定在0.02X-0.06X范围。Ti是极为活泼的金属元素之一，它和O、 C、 N、 S均有极强的亲和力， 是一种良好的脱氧剂，也是固定钢中固溶C、 N的有效元素。在IF钢中加 入Ti的目的就在于清除钢中C、 N原子，得到纯净的铁素体基体，但是如 果Ti的加入量过高，则导致成本增加和再结晶温度提高。因此，限定Ti 含量不得高于O. 07%。Nb和O、 C、 N均有很强的亲和力，可分别与其形成稳定的化合物。与 Ti的作用类似，在IF钢中加入Nb是为了清除钢中C、 N原子，得到纯净的 铁素体基体，但是如果Nb的加入量过高，也会导致成本增加和再结晶温 度提高。因此，限定Nb含量不得高于0.02X。Nb、 Ti复合微合金化IF钢的力学性能对工艺参数不敏感、整巻性能 波动小、平面各向异性小，镀层具有良好的抗粉化能力，适于采用高温 连续退火工艺生产成品冷轧板，也适于用作热镀锌和电镀锌基板。Cr、 Ni、 Cu、 Mo均能起到一定程度的固溶强化作用，提高钢的屈服 强度，降低其塑性和成型性能，Mo还能提高钢的再结晶温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无间隙原子热轧钢带，其化学成分的质量百分配比为：　０＜Ｃ≤０．００５　０＜Ｐ≤０．０１８　０＜Ｓ≤０．０１５　０＜Ｎ≤０．００４　０＜Ｓｉ≤０．０３　Ｍｎ：０．１０～０．２０　Ａｌ：０．０２～０．０６　０＜Ｔｉ≤０ ．０７０，　０＜Ｎｂ≤０．０２０　０＜Ｃｒ≤０．０５　０＜Ｎｉ≤０．０７　０＜Ｃｕ≤０．０７　０＜Ｍｏ≤０．０２０，其余为Ｆｅ和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：辛建卿，王立新，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]