一种铌钛复合微合金化热轧钢带及其制造方法技术

技术编号:3840113 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种铌钛复合微合金化热轧钢带及其制造方法,钢带的质量百分数配比为:0<C≤0.005;0<N≤0.004;0<Si≤0.03;Mn:0.10~0.20;0<P≤0.018;0<S≤0.015;Al:0.02~0.06;0<Ti≤0.070;0<Nb≤0.020;0<O≤0.002;0<Cr≤0.05;0<Ni≤0.07;0<Cu≤0.07;0<Mo≤0.020,制造方法是成分要求制备连铸坯并将连铸坯加工成热轧钢带。热轧时连铸坯加热到1200℃以上,保温时间长于2.5小时,采用弱还原性气氛加热;热轧钢带终轧温度880-930℃;热轧钢带终轧后快速水冷至680-750℃卷取,控制钢卷塔形≤50mm,然后再在空气中冷却到室温。采用本发明专利技术制备的钢带的表面质量好。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍
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 车总重量的50%。随着对轿车使用要求的不断提高和轿车制造技术的发展,从冲压性能 方面看,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。从表面状态看,轿车用钢板正由冷轧板向热镀锌钢板、合金化 热镀锌钢板、热镀铝钢板、电镀锌钢板、电镀锌镍合金钢板、电镀锌铁合 金钢板以及有机复合涂镀层钢板等表面处理钢板发展,并且在轿车上的使 用比例逐渐加大。钢板的表面质量不仅影响成品零件的外观,而且对钢板 的冲压性能也会产生明显影响。按照成品表面质量等级,德国工业标准DIN 1623将轿车用钢板分为03、 04和05板,其中05板又称为表面无缺陷钢板, 即要求产品二面中较好的一面不得有任何缺陷,不能影响涂漆后或电镀后 的外观质量。05板用作轿车外板,是轿车用钢板中生产难度最大的品种之一,企业将其生产工艺列为核心技术秘密,外界无法了解其细节。现有铌钛复合微合金化热轧钢带的生产过程涉及冶炼、连铸、热连轧、 酸洗、冷连轧、退火、热镀锌、电镀锌、平整和包装等全工艺流程中的每 一个工序。在热连轧工序形成的热轧钢带上的表面缺陷可分成两类, 一类 是氧化铁皮缺陷,包括麻点、小舟形铁鳞压入、条状铁鳞压入、粗铁鳞压 入和红铁鳞等,其中中等程度的氧化铁皮缺陷或严重的氧化铁皮缺陷在冷 轧前的酸洗中无法去除,不仅限制了酸洗速率,而且造成冷轧成品降级; 另一类缺陷是各种类型的机械压痕缺陷,包括划伤、擦伤、异物压入、凹 凸块等,其中中等程度的机械压痕缺陷或严重的机械压痕缺陷也会对成品 冷轧钢带的表面质量、成型性能和成材率产生不良影响。(表面质量按照 其严重程度分为无缺陷、不影响使用的轻微缺陷、中等程度缺陷和严重缺 陷四种表面质量等级。)在本专利技术之前虽然已经公开了多个有关IF钢的专利技术专利,但尚未发现 关于高表面质量Nb、 Ti复合微合金化IF热轧钢带及其制造方法的报道。 2007年11月29日公开的专利号为US2007272054(A1)的"Method andSurface Quality"专利,提供了一项采用电炉-薄板坯连铸连轧短流程工 艺路线生产良好表面质量IF钢的技术,但未提供在热连轧工序应采取的详 尽技术。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,亦未提供使热轧钢带具有高表 面质量的技术。
技术实现思路
为了克服现有铌钛复合微合金化热轧钢带及其制造方法的上述不足, 本专利技术提供,采用本专利技术制 备的钢带的表面质量好。为了达到上述目的,并解决热轧钢带表面中等程度的氧化铁皮缺陷或 严重的氧化铁皮缺陷在冷轧前的酸洗中无法去除,限制酸洗速率,造成冷 轧成品降级的问题,同时为了避免热轧钢带表面中等程度的机械压痕缺陷 或严重的机械压痕缺陷对成品冷轧钢带表面质量、成型性能和成材率产生 的不良影响,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,生产出一种高表面质量Nb、 Ti复合微合金化IF热轧钢带。本铌钛复合微合金化热轧钢带的质量百分数配比为 0<C《0.005 0<N《0.004 0<Si《0.03 Mn: 0. 10 0.200<P《0.018 0<S《0.015 Al: 0.02 0.06 0<Ti《0.0700<Nb《0. 0200<O《0. 002 0<Cr《0. 05 0<Ni《0. 070<Cu《0. 07 0<Mo《0. 020,其余为Fe和不可避免的杂质。 其表面质量等级为无缺陷或存在不影响使用的轻微缺陷。 一般宽度为1000 2130mm,厚度3. 0-5. O腿。 本铌钛复合微合金化热轧钢带的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含量高时,容 易在热轧钢带表面形成难以去除的红铁鳞。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O. 03%。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0.10X-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O. 018%。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。Al 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本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铌钛复合微合金化热轧钢带,它的质量百分数配比为: 0<C≤0.005 0<N≤0.004 0<Si≤0.03 Mn:0.10~0.20 0<P≤0.018 0<S≤0.015 Al:0.02~0.06 0<Ti≤0.070 0<N b≤0.020 0<O≤0.002 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。 其表面质量等级为无缺陷或存在不影响使用的轻微缺陷。

【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]

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