專利名稱：一種生產低成本高成形性if鋼的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，基于薄板坯連鑄連軋采用鐵素體軋制工藝生產IF鋼，屬于IF鋼生產技術領域。
背景技術：
IF鋼,全稱Interstitial-Free Steel,即無間隙原子鋼,有時也稱超低碳鋼，具有極優異的深沖性能，伸長率和r值可達50%和2.0以上，在汽車工業上得到了廣泛應用。目前，使用IF鋼生產高成形性產品的一般流程是煉鋼一LF精煉一RH精煉一連鑄一加熱一奧氏體區熱軋一卷取一酸連軋一全氫罩式退火。在熱軋階段，由于IF鋼相變點很高，Ar3超過900°C，為避免在兩相區終軋對板卷的性能造成不利影響，粗、精軋都必須控制在奧氏體區。為此，必須采用較高的開軋溫度以保證終軋溫度在Ar3以上，但較高的終軋溫度又會降低IF鋼的塑性應變比r。另外一種流程是在熱軋階段，粗軋控制在奧氏體區，而精軋控制在鐵素體區軋制，即煉鋼一LF精煉一RH精煉一連鑄一加熱一奧氏體區粗軋一中間還冷卻一鐵素體區精軋一卷取一酸連軋一全氫罩式退火。上述兩種工藝都必須經過冷軋和罩式退火才能獲得高成形性的冷軋板。
背景技術：
中，公開號為CN 101693253 A的中國專利“鐵素體區軋制高強IF鋼的方法”公開了一種生產熱軋IF鋼板的方法，該方法是在普通Nb+Ti-IF鋼中添加微量的 Mn ( I. 8%、P彡O. 1%、Cr ( O. 5%、Mo ( O. 5%等固溶強化行合金元素，以提高IF鋼的強度。生產該高強IF鋼加熱溫度彡1150°C，保溫O. 5 1小時，開軋溫度1100 °C，粗軋在奧氏體區進行，粗軋壓下率為80%，以細化粗軋后奧氏體晶粒；精軋在鐵素體區軋制進行，終軋溫度< 780°C，層流冷卻后進行卷曲。該方法是在傳統流程生產線上進行的，并且鋼種為 Nb+Ti-IF鋼，該方法強調了潤滑軋制、軋后層流冷卻能力，而且，粗軋、精軋之間采用了保溫罩保溫。公開號為CN 101618396 B的中國專利“在傳統熱軋機組上實現無間隙原子鋼的鐵素體軋制方法”公開了一種生產熱軋IF鋼板的方法，該方法主要解決傳統的IF鋼的奧氏體區軋制存在的精軋容易落入兩相區的技術問題。在傳統熱軋機組上實現無間隙原子鋼的鐵素體軋制方法，包括以下步驟板坯經加熱爐加熱后，在粗軋機組中進行粗軋，再在精軋機組中進行精軋，然后經層流冷卻，最后卷取，其特征是粗軋在奧氏體區進行，粗軋完畢后冷卻至一基本上為鐵素體組織的溫度，精軋在鐵素體區進行，板坯加熱溫度1130±20°C，精軋入口溫度850±20°C，終軋溫度820±20°C，卷取溫度710±20°C，中間坯厚度為36_40mm。 本發明主要在傳統熱軋機組上進行IF鋼軋制。專利號為98811974. 9的中國專利“用于生產鐵素體軋制鋼帶的方法和裝置”公開了用于生產鐵素體軋制鋼帶的方法，該方法在一連續鑄鋼機中鑄造一種IF或低碳鋼鋼水，以形成一板坯，并且利用鑄造熱地將所述板坯運送經過一爐子裝置，在一初軋裝置中經受初軋，并在一最終的軋制裝置中被精軋，已形成具有所要求的最終厚度的鐵素體鋼帶，在該方法中，在一無頭的或半無頭的方法中，在初軋裝置中使板坯在奧氏體范圍內地接受軋制，并在于奧氏體范圍內進行軋制之后，使板坯被冷卻至鋼材基本上具有鐵素體組織的溫度，然后在最終的的軋制裝置中以所述鋼帶進入最終的的軋制裝置的至少一個機架中，以850°C至600°C的溫度在鐵素體范圍內軋制鋼帶，鋼帶在離開最終的軋制裝置之后被迅速冷卻至一低于500°C的溫度。
發明內容
本發明目的是提供一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，基于薄板坯連鑄連軋采用鐵素體軋制工藝生產，工藝簡單、成本低、生產效率高等優點，產品成形性能較高， 解決背景技術存在的上述問題。本發明技術方案是
一種生產低成本高成形性IF鋼的方法，基于薄板坯連鑄連軋采用鐵素體軋制工藝生產，包含煉鋼、連鑄、加熱、軋制、冷卻和卷曲工序，各工序控制參數如下
Cl)煉鋼工序，經過LF、RH精煉，生產鋼水，各組分質量百分比是C ( O. 007%, Mn
O.10 O. 30%, Si ( O. 03%, S 彡 O. 007%, P 彡 O. 008%, Als O. 020 O. 050%，其余為鐵；
(2)連鑄工序，連鑄拉速控制在3.O 5. O米/分鐘；
(3)加熱工序，加熱爐按加熱、均熱、保溫的順序進行，加熱時間保持在O.3 O. 5小時， 板坯溫度加熱到1000 1150°C，板坯加熱均勻，在通長方向、坯寬方向上溫差不超過20°C;
(4)軋制工序，粗軋在奧氏體區軋制；在粗軋、精軋機之間使用冷卻設備進行冷卻，將中間坯溫度從粗軋機出口的> 950°C均勻冷卻到750 850°C范圍內；精軋采用潤滑軋制，終軋溫度控制在700 800°C ；
(5)冷卻和卷曲工序，經過層流冷卻后，卷取溫度控制在680 760°C。卷取完畢后采用集中堆放，在緩冷情況下完成退火過程。所說的煉鋼工序,煉鋼過程控制[O] ( 30ppm, [N] ( 30ppm。所說的連鑄工序，采用薄板坯連鑄機，連鑄坯厚度< 100mm，采用低碳保護渣進行保護。采用短流程薄板坯連鑄連軋工藝，連鑄坯直接入爐進入加熱工序，入爐溫度> 880°c。所說的加熱工序，使用隧道式輥底爐加熱，板坯出爐溫度為1100±50°C。所說的軋制工序，粗軋機、精軋機及粗精軋機之間采用張力控制，粗軋機、精軋機保持連軋關系且保持微張力控制；粗軋機、精軋機之間的中間坯厚度為12 25mm ;精軋采用潤滑軋制，精軋壓下率> 50%，精軋進口溫度750 850°C，終軋溫度為700 800°C。所說的冷卻工序，粗軋機、精軋機間使用水冷裝置，確保在粗軋機、精軋連軋狀態下迅速將中間坯溫度由粗軋機出口的彡950°C均勻冷卻至800 850°C的精軋進口溫度。所說的卷曲工序，卷取溫度采用“U”形控制，帶鋼頭部、帶鋼尾部< 10米長度范圍的卷取溫度，比帶鋼中間部分高20 50°C，確保帶卷冷卻至室溫后帶鋼通長組織、性能的均勻性。本發明產品，內部組織大部分是較粗大的再結晶鐵素體晶粒，深沖性能較高，性能Rm ( 320MPa, Rel ( 280 MPa，延伸率彡 48%, r 值彡 I. 2。本發明的積極效果是
(I)在熱軋工序進行退火處理，不需專門的罩式退火工序，生產效率高，成本低。(2)在粗軋、精軋機之間使用冷卻設備，降低精軋機的軋制溫度，精軋階段采用鐵素體區軋制，降低了軋制負荷。因為鐵素體和奧氏體的晶體結構不同，體心立方結構的鐵素體晶體滑移系較面心立方的奧氏體晶體滑移系多，因而在一定溫度范圍內容易變形，從而降低了變形抗力。(3)精軋進口溫度、終軋溫度、卷取溫度的選擇是為了控軋控冷，得到希望的微觀組織和力學性能。(4)可降低板坯的加熱溫度，這不僅節約能源，還可提高產品質量。因為鐵素體區軋制比常規軋制的開軋溫度低，從而可降低板坯的加熱溫度。低的加熱溫度能減少細小彌散的第二相粒子的形成，從而降低再結晶溫度，對產品性能有利。(5)可提高軋輥的使用壽命。較低的軋制溫度可降低軋輥的熱負荷。另外，變形抗力減小和潤滑措施等也減輕了軋輥的磨損，從而延長了軋輥的使用壽命。(6)可提高板卷的深沖性能，部分取代冷軋板。傳統生產工藝熱軋后因相變過程的存在無法形成有利于深沖性能的{111) //ND織構，而鐵素體區軋制精軋在相變后進行，因而能在熱軋板中形成對深沖性能有利的{111 } //ND織構從而使熱軋板具有良好的沖壓性能。本發明基于薄板坯連鑄連軋流程采用鐵素體軋制工藝生產高成形性的IF鋼，具有工藝簡單、成本低、生產效率高等優點，產品成形性能較高。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發明作進一步說明。實施例一，鋼廠精煉合格鋼水，連鑄成70*1270mm板坯，化學成分質量百分比是 C:0. 002%, Si:0. 013%, Mn :0. 15%, P :0. 006%, S:0. 004%, Al: O. 040%,余量為 Fe ;連鑄坯加熱到1080°C，鋼坯出爐后進入兩架粗軋機，粗軋過后經中間水冷至825 840°C，精軋除鱗進入五架精軋機進行軋制，終軋溫度775 790°C，成品厚度4. 0mm，精軋完成后進入層流冷， 卻冷卻至700 720°C進行卷取，成卷后堆冷空冷，自然冷卻到室溫。化學成分列于表1，工藝參數列于表2，軋材力學性能見表3。實施例二，鋼廠精煉合格鋼水，連鑄成70*1270mm板坯，化學成分質量百分比是 C:0. 002%, Si:0. 010%, Mn :0. 12%, P :0. 005%, S:0. 006%, Al: O. 052%,余量為 Fe ;連鑄坯加熱到1110°C，鋼坯出爐后進入2架粗軋機，粗軋過后經中間水冷至810 830°C，精軋除鱗進入5架精軋機進行軋制，終軋溫度760 780°C，成品厚度4. 0_，精軋完成后進入層流冷卻，冷卻至700 720°C進行卷取，成卷后堆冷空冷，自然冷卻到室溫。化學成分列于表1， 工藝參數列于表2，軋材力學性能見表3。實施例三，鋼廠精煉合格鋼水，連鑄成70*1270mm板；K，化學成分質量百分比是 C:0. 003%, Si:0. 12%, Mn :0. 16%, P: O. 006%, S: O. 005%, Al: O. 034%,余量為 Fe ;連鑄坯加熱到1070°C，鋼坯出爐后進入2架粗軋機，粗軋過后經中間冷卻，冷卻至800 820°C，精軋除鱗后進入5架精軋機進行軋制，終軋溫度760 780V，成品厚度3. 5mm,精軋完成后進入層流冷卻空冷至720 740°C進行卷取，成卷后堆冷空冷，自然冷卻到室溫。化學成分列于表 I，工藝參數列于表2,軋材力學性能見表3中。
權利要求
1.一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，其特征在于基于薄板坯連鑄連軋采用鐵素體軋制工藝生產IF鋼，包含煉鋼、連鑄、加熱、軋制、冷卻和卷曲工序，各工序控制參數如下Cl)煉鋼工序，經過LF、RH精煉，生產鋼水，各組分質量百分比是C ( O. 007%, MnO.10 O. 30%, Si ( O. 03%, S 彡 O. 007%, P 彡 O. 008%, Als O. 020 O. 050%，其余為鐵；(2)連鑄工序，連鑄拉速控制在3.O 5. O米/分鐘；(3)加熱工序，加熱爐按加熱、均熱、保溫的順序進行，加熱時間保持在O.3 O. 5小時， 板坯溫度加熱到1000 1150°C，板坯加熱均勻，在通長方向、坯寬方向上溫差不超過20°C;(4)軋制工序，粗軋在奧氏體區軋制；在粗軋、精軋機之間使用冷卻設備進行冷卻，將中間坯溫度從粗軋機出口的> 950°C均勻冷卻到750 850°C范圍內；精軋采用潤滑軋制，終軋溫度控制在700 800°C ；(5)冷卻和卷曲工序，經過層流冷卻后，卷取溫度控制在680 760°C。
2.如權利要求I所述一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，其特征在于卷取完畢后采用集中堆放，在緩冷情況下完成退火過程。
3.如權利要求I或2所述一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，其特征在于所說的煉鋼工序，煉鋼過程控制[O] ( 30ppm, [N] ( 30ppm。
4.如權利要求I或2所述一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，其特征在于所說的連鑄工序，采用薄板坯連鑄機，連鑄坯厚度< 100mm，采用低碳保護渣進行保護，采用短流程薄板坯連鑄連軋工藝，連鑄坯直接入爐進入加熱工序，入爐溫度> 880°C。
5.如權利要求I或2所述一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，其特征在于所說的加熱工序，使用隧道式輥底爐加熱，板坯出爐溫度為1100±50°C。
6.如權利要求I或2所述一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，其特征在于所說的軋制工序，粗軋機、精軋機及粗精軋機之間采用張力控制，粗軋機、精軋機保持連軋關系且保持微張力控制；粗軋機、精軋機之間的中間坯厚度為12 25mm;精軋采用潤滑軋制，精軋壓下率> 50%，精軋進口溫度750 850°C，終軋溫度為700 800°C。
7.如權利要求I或2所述一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，其特征在于所說的冷卻工序，粗軋機、精軋機間使用水冷裝置，確保在粗軋機、精軋連軋狀態下迅速將中間坯溫度由粗軋機出口的≥950°C均勻冷卻至800 850°C的精軋進口溫度。
8.如權利要求I或2所述一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，其特征在于所說的卷曲工序，卷取溫度采用“U”形控制，帶鋼頭部、帶鋼尾部< 10米長度范圍的卷取溫度， 比帶鋼中間部分高20 50°C，確保帶卷冷卻至室溫后帶鋼通長組織、性能的均勻性。
全文摘要
本發明涉及一種生產低成本高成形性IF鋼的加工方法，基于薄板坯連鑄連軋采用鐵素體軋制工藝生產IF鋼，屬于IF鋼生產技術領域。技術方案是包含煉鋼、連鑄、加熱、軋制、冷卻和卷曲工序，采用薄板坯連鑄機，連鑄坯厚度≤100mm，入爐溫度≥880℃。在熱軋時粗軋、精軋機保持連軋關系且保持微張力控制，粗軋、精軋機之間使用水冷設備，將12～25mm厚度的中間坯溫度，從粗軋機出口的≥950℃均勻冷卻到750～850℃范圍內，精軋在鐵素體區軋制，并采用潤滑軋制技術；卷取溫度較高，在680～760℃，卷取后緩冷完成退火過程。本方法提供了一種不需冷軋和罩式退火就能獲得高成形性熱軋板的方法。本方法具有工藝簡單、成本低、生產效率高、流程短等優點，產品成形性能較高。
文檔編號C21D8/02GK102581008SQ201210051479
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者呂長寶, 宋海武, 徐杰, 王春峰, 王維東, 褚春光, 陳禮斌, 韓旭光, 馬春紅, 齊長發 申請人:河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司