一种超高强度表面活性钢板制造方法及其钢板技术

本发明专利技术公开一种超高强度表面活性钢板制造方法及其钢板。包括冶炼-连铸-热轧-冷轧-退火，退火过程为将冷轧钢带进行氧化性气氛退火处理后，再进行还原性气氛退火处理。超高强度表面活性钢板含有如下重量百分比含量元素：0.001％-0.5％C；≤2.0％Si；0.1％-5％Mn；≤0.05％P；≤0.02％S；0.02％-2.0％Al；≤1.5Cr％；≤1.0％Mo；≤2.0Ni％；≤0.5％Nb；≤0.5％Ti；≤1.0％V，≤0.01％B，其余为铁和不可避免的杂质元素。本发明专利技术解决了现有退火工艺易于在表面产生选择性氧化的问题，大大提高了钢板的表面活性，同时具备良好的综合力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带钢连续退火、带钢表面处理及热处理
，特别涉及一种超高强度表面活性钢板制造方法及其钢板。
技术介绍
为满足节能环保以及提高制品寿命的需要，钢铁产品不断向高强度、深加工、高附加值的方向发展，表现在冷轧带钢上，就是镀层化、涂层化的水平不断提高，涂镀比在冷轧钢板上的比例逐年提高。但是，随着钢板强度的不断提高，在钢板高强化和镀锌工艺之间的矛盾也就越来越大。在对冷轧钢板进行表面处理的过程中，钢板的表面状态对于后处理的效果有着直接的影响。宝钢史良权等人的研究表明，其高强度冷轧裸板易锈蚀的原因主要是钢中易氧化元素在连续退火的过程中存在选择性氧化从而造成这些元素的氧化物在钢板表面的富集，氧化物与钢板之间构成了腐蚀微电池，提高了钢板表面Fe原子的活性及以其催化作用来加速钢板的腐蚀过程。秦鹤年等人从轧制乳化液的角度研究了冷轧板表面状态，王冰、易炳生等人从连续退火炉气氛的角度研究冷轧板表面的影响因素，证明连续退火气氛能够影响钢板的表面组织结构及特征。肖丽俊、Xiang Shu L1、Ivana Cvijovic等人研究了高强钢中B、S1、Mn等元素在不同露点条件下的选择性氧化行为以及钢板表面氧化物形成的规律。专利技术专利“使用连续退火的罐用表面处理钢板的原板的制造方法(CN99801104.5) ”、“待进行表面处理的且不产生拉伸度形花纹的基底薄钢板的加工方法(CN85104306)”均提到了基底薄 钢板对后续表面处理的重要性。专利技术专利(CN101287854B)含Si钢板的连续退火热浸镀方法及连续退火热浸镀装置论述了含硅钢板在连续退火条件下通过控制露点可以改善钢板的热浸镀工艺性，但是不能解决钢板表面的氧化物附着问题。CN101370954B,具有优良化成处理性的高强度冷轧钢板，描述了具有优良后处理性能的冷轧钢板的表面特征，强调了冷轧钢板的表面特征对于后处理的重要性，但其主要强调的是表面粗糙度等参数对后处理的影响。找到一种方法，既不影响向钢中添加强化元素、热处理工艺等手段提高强度，又可以得到利于后续表面处理的活性表面，就成为了急需解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有退火工艺易于在表面产生选择性氧化的问题，本专利技术提供一种超高强度表面活性钢板制造方法及其钢板，大大提高了钢板的表面活性，同时具有高的强度，该产品可以满足电镀、热镀、表面化学处理等后处理工艺的要求。为解决上述问题，专利技术具体方案如下:一种超高强度表面活性钢板制造方法，包括冶炼-连铸-热轧-冷轧-退火，其特征在于，退火过程为将冷轧钢带进行氧化性气氛退火处理后，再进行还原性气氛退火处理。所述退火过程是在同时具体氧化段和还原段的连续退火炉完成的。所述氧化性气氛退火处理是在具有氧化性气氛的罩式退火炉或连续退火炉完成的，所述还原性气氛退火处理是在具有还原性气氛的罩式退火炉或连续退火炉完成的。所述氧化性气氛可以是在氮气、氢气或者氮气氢气的混和气氛中加入空气、氧气、水蒸汽、二氧化碳一种或几种。所述连续退火炉氧化性气氛可以是煤气、天然气、高炉煤气、焦炉煤气一种或几种在过量的空气或氧气条件下燃烧所产生的氧化性气氛。所述冷轧钢带在罩式退火炉中氧化性气氛中的最高退火温度为600°C。所述冷轧钢带在连续退火炉氧化性气氛中的最高退火温度为750°C。所述氧化性气氛罩式退火炉中退火可在松卷的条件下进行。由于在氧化性气氛中退火时，钢板表面迅速生成一层氧化膜，阻止了选择性氧化的继续进行，从而保证了活性表面，在随后的还原性气氛退火过程中，表面的氧化膜被还原。钢卷在罩式炉中氧化性气氛中的最高退火温度为600°C，原因在于如果高于此温度，将会在钢板表面生成一层过厚的氧化铁，在随后的还原过程中很难完全还原，即使能够还原也会在钢板表面残留大量的铁粉，对后续处理产生不良影响；钢卷在连续退火炉氧化性气氛中的最高退火温度为750°C，原因与罩式炉一致。一种超高强度表面活性钢板，含有如下重量百分比含量元素:0.001% -0.5% C ；^ 2.0 % Si ；0.1 % -5 % Mn ； ^ 0.05 % P ； ^ 0.02 % S ；0.02 % -2.0 % Al ； ^ 1.5Cr % ；(1.0% Mo 2.0Ni% 0.5% Nb 0.5% Ti 1.0% V, ^ 0.01% B，其余为铁和不可避免的杂质元素。钢中C、S1、Mn保证强度，P、Al、Cr、Mo、N1、Nb、T1、V起到固溶强化或析出强化的作用，同时调整钢的相变温度及相变速度的要求，达到调整钢中组织配比的目的，具体详细阐述如下。C:碳在高强钢中不以固溶强化为主，但影响所有的相变过程，并控制最终的组织和力学性能。不同的组织转变对于碳含量的要求差异很大，如为保证有较大的铁素体转变区，需控制其在较低含量；为保证马氏体转变的顺利进行，需要一定的碳含量；为保证过冷奥氏体的稳定性，需要其有较高的碳含量；为保证焊接性能，要求限制碳含量，碳含量会控制在0.5%以下，太高会恶化焊接性能。Mn:锰是典型的奥氏体稳定化元素，可提高钢的淬透性，并起到一定的固溶强化作用，Mn作为扩大Y相区的元素，会降低A3、Al临界点，可推迟珠光体转变并降低贝氏体转变温度，但同时也推迟并延长铁素体转变，使贝氏体区右移，从而使钢种对控冷工艺条件的敏感性略为减小。高的Mn含量易在双相组织中引起强化相带状分布，因此本专利技术要求低于5.0%。Si是非碳化物形成元素，具有较高的固溶强化效果，可促进C向奥氏体富集，对铁素体中的固溶C有“清除”和“净化”作用，Si不溶于渗碳体，因此能够阻碍通过碳扩散反应的奥氏体-渗碳体转变，稳定奥氏体，使得残余奥氏体在室温下得以稳定存在。此外，Si对低碳低合金钢连续冷却过程中贝氏体转变产物形态有显著影响，可抑制贝氏体铁素体板条间碳化物的析出，从而有利于获得铁素体块或板条间分布MA岛的粒状贝氏体或板条贝氏体组织。但是Si含量过高会给热轧表面质量和涂镀带来严重问题。与锰类似，在钢板连续退火过程中Si会优先于铁被氧化，以结晶态和无定型态两种状态在钢板表面形成氧化物薄膜,这些薄膜有单纯的Si的氧化物，也有S1-Mn的复合氧化物。这些氧化物很难被氢气还原，进入锌锅的时候阻碍钢板与锌液的反应，形成漏镀等镀层缺陷，因此将其含量限制在2.0%以下。Cr是中 强碳化物形成元素，可明显提高亚稳奥氏体的稳定性和淬透性，增大奥氏体的过冷能力，推迟铁素体和珠光体转变，并可显著推迟贝氏体转变，有利于铁素体转变区和贝氏体转变区之间的亚稳奥氏体区的出现。Cr的固溶强化效果较弱，多用于双相钢。但是含量过高可使钢的淬透性过好，以至得到的钢马氏体含量过高，影响塑性，控制其含量低于 1.5%。Mo也是中强碳化物形成元素，Mo具有很强的溶质拖拽作用，对珠光体转变的抑制作用非常明显，可以显著降低贝氏体开始转变温度，因此对于铁素体区和贝氏体区之间亚稳奥氏体稳定化过程具有显著影响。加入Mo可使钢种对控冷工艺参数的敏感性明显降低，从而使DP、TRIP钢的生产工艺控制变的相对简单。但是Mo价格太高，含量过高成本增加明显，控制其含量在1.0%以下。Nb对晶粒细化、相变行为、奥氏体中C富集发挥显著作用。固溶状态的Nb延迟热变形过程中静态和动态再结晶和奥氏体向铁素体的相变，从而扩大动态再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高强度表面活性钢板制造方法，包括冶炼?连铸?热轧?冷轧?退火，其特征在于，退火过程为将冷轧钢带进行氧化性气氛退火处理后，再进行还原性气氛退火处理。

【技术特征摘要】
1.一种超高强度表面活性钢板制造方法，包括冶炼-连铸-热轧-冷轧-退火，其特征在于，退火过程为将冷轧钢带进行氧化性气氛退火处理后，再进行还原性气氛退火处理。2.根据权利要求1所述的超高强度表面活性钢板制造方法，其特征在于所述退火过程是在同时具体氧化段和还原段的连续退火炉完成的。3.根据权利要求1所述的超高强度表面活性钢板制造方法，其特征在于所述氧化性气氛退火处理是在具有氧化性气氛的罩式退火炉或连续退火炉完成的，所述还原性气氛退火处理是在具有还原性气氛的罩式退火炉或连续退火炉完成的。4.根据权利要求1所述的超高强度表面活性钢板制造方法，其特征在于所述氧化性气氛可以是在氮气、氢气或者氮气氢气的混和气氛中加入空气、氧气、水蒸汽、二氧化碳一种或几种。5.根据权利要求3所述的超高强度表面活性钢板制造方法，其特征在于所述连续退火炉氧化性气氛可以是煤气、天然气、高炉煤气、焦炉煤气一种或几种在过量的空气或氧气条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕家舜，刘仁东，李锋，杨洪刚，陈义庆，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：