一種抗拉強(qiáng)度390-510MPa級(jí)超薄規(guī)格熱軋沖壓用鋼的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冶金板材技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種抗拉強(qiáng)度390-510Mpa級(jí)超薄規(guī)格熱 乳沖壓用鋼的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，"以熱代冷"逐漸成為薄板坯連鑄連乳產(chǎn)品開發(fā)所關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一， 采用薄板坯流程生產(chǎn)熱乳板取代普通冷乳冷成型薄板和沖壓用冷乳薄板成為充分發(fā)揮產(chǎn) 線優(yōu)勢、拓寬品種范圍、降低工序成本的發(fā)展方向，但由于薄規(guī)格產(chǎn)品尤其是1. 4mm以下厚 度產(chǎn)品的乳機(jī)負(fù)荷較高造成乳制難度大、堆鋼風(fēng)險(xiǎn)高，而且在成分設(shè)計(jì)方面，一般采用C、Mn 強(qiáng)化的方式，冷成型性能較差，而冷成型性能良好的鋼帶，通常采用Nb、V或Ti復(fù)合強(qiáng)化的 方法，生產(chǎn)成本較高，造成利潤空間小，極大的限制超薄規(guī)格沖壓用鋼帶的推廣和使用，因 此需尋求一種合金元素添加少且冷成型性能良好的超薄鋼帶的生產(chǎn)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種抗拉強(qiáng)度390_510Mpa級(jí)超薄規(guī)格熱乳沖壓用鋼的生產(chǎn)方法，采 用低碳、低錳、V微合金化體系的成分設(shè)計(jì)及合理的加熱、乳制、冷卻工藝，降低乳制難度，生 產(chǎn)出冷成型及焊接性能良好的超薄熱乳沖壓用鋼帶，并且有利于產(chǎn)品利潤空間的提高和熱 乳超薄沖壓用鋼帶的推廣。
[0004] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種抗拉強(qiáng)度390-510Mpa級(jí)超薄規(guī)格熱乳沖壓用鋼的生產(chǎn)方法，包括下述步驟：轉(zhuǎn)爐 冶煉一LF爐精煉一連鑄一加熱爐加熱一粗乳前高壓水除鱗一2機(jī)架粗乳一精乳前高壓水 除鱗一5機(jī)架精乳一層流冷卻一卷?。?鋼帶化學(xué)成分及重量百分比含量為：C:0. 04-0. 06%;Si:彡0. 03%;Mn:0. 30-0. 50%;P: 彡 0· 030%;S:彡 0· 008%;V:0· 030-0. 050%;Als:0· 025-0. 050%;N:0· 0050%-0· 0080%，其它 為Fe及不可避免的殘余元素； 所述連鑄采用液芯壓下，鑄坯厚度70-75mm，拉速控制在3. 8-4. 5米/分，中包溫度 1555-1565〇C； 所述加熱爐加熱遵循板坯加熱-均熱-保溫制度，在爐時(shí)間25-35min，出爐溫度 1150~1250Γ，保證板坯加熱均勻，無明顯黑斑，通長方向、坯寬方向上溫差不超過30°C; 所述粗乳前高壓水除鱗壓力多28MPa; 所述2機(jī)架粗乳各道次壓下率分別為：R1 :50%-60%，R2 :50%-60%，粗乳出口溫度為 1050-1150。。； 所述精乳前高壓水除鱗壓力多25MPa; 所述5機(jī)架精乳各道次壓下率分別為：FI:50%-60% ;F2 :30%-45% ;F3 :30%-40% ;F4 : 20%-30% ;F5 :10%-20%，保證乳制速度為 8-13m/s; 終乳溫度控制在850-890 °C，優(yōu)選為860-880 °C。
[0005] 所述層流冷卻采用前段冷卻、尾部微調(diào)的方式，平均冷卻速度控制在30~60°C/ s，帶鋼頭部10米不冷卻，并開啟側(cè)噴進(jìn)行層冷輥道的邊部吹掃。
[0006] 所述加熱爐加熱步驟中出爐溫度控制在：1180-1210°C。
[0007] 所述卷取溫度控制在550-650°C，優(yōu)選為590-610°C。
[0008] 本發(fā)明采用低碳、低錳、V微合金化生產(chǎn)出冷成型及焊接性能良好的超薄熱乳沖壓 用鋼帶，由于合金元素添加少，有利于產(chǎn)品利潤空間的提高和熱乳超薄沖壓用鋼帶的推廣。
[0009] 本發(fā)明采用低碳、低錳、V微合金化的成分設(shè)計(jì)體系，其中碳是鋼中最經(jīng)濟(jì)且最有 效的強(qiáng)化元素，但對(duì)鋼的韌性、塑形、成型性和焊接性等產(chǎn)生不利的影響，采用低碳成分設(shè) 計(jì)可使鋼的焊接性和冷成型性得到保證，而強(qiáng)度的不足可通過微合金化和控乳控冷工藝來 彌補(bǔ)；錳可通過固溶強(qiáng)化來提高鋼的強(qiáng)度。Μη促進(jìn)碳氮化物析出相在加熱過程的溶解，抑 制析出相在乳制時(shí)候的析出，有利于保持較多的析出元素在乳后的冷卻過程中在鐵素體中 析出，加強(qiáng)析出強(qiáng)化。此外，Μη可擴(kuò)大奧氏體區(qū)，降低過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度，有利于相變 組織的細(xì)化，可提高鋼的韌性、降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度；鈦是細(xì)晶強(qiáng)化元素，加入V可以阻止奧 氏體晶粒長大，提高鋼的粗化溫度，這是由于V的碳、氮化物彌散的小顆粒能對(duì)奧氏體晶界 起固定作用，阻止奧氏體晶界的迀移，因此細(xì)化奧氏體晶粒進(jìn)而細(xì)化乳制、冷卻后的鐵素 體-珠光體組織，從而達(dá)到提高強(qiáng)度的效果。
[0010] 由于在連鑄過程中，可能發(fā)生非穩(wěn)定澆注鋼包下渣、中間包、結(jié)晶器卷渣，這將導(dǎo) 致鑄坯中出現(xiàn)大顆粒夾雜物，導(dǎo)致鋼板中產(chǎn)生氣泡、分層、裂紋等缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品性能 的惡化，此外，連鑄板坯的中心區(qū)域的C、Mn、S、Ρ偏析可能導(dǎo)致鋼板的組織偏析，進(jìn)而降低 鋼材的塑形、韌性。因此，通過對(duì)連鑄拉速、中包溫度的合理選擇和控制，可以保證連鑄過程 的穩(wěn)定性進(jìn)而利于提高鑄坯質(zhì)量，并通過鑄坯鑄態(tài)組織遺傳的方式，對(duì)熱乳鋼帶性能產(chǎn)生 影響。
[0011] 熱乳生產(chǎn)前的加熱是使材料獲得均勻且晶粒尺寸適宜的奧氏體化組織，由于原始 奧氏體晶粒的尺寸將影響乳制、冷卻后的金相組織，因此會(huì)對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生影響，尤其對(duì) 于Nb、V、Ti等微合金鋼，其強(qiáng)度組成部分來自于乳制過程和乳后冷卻過程產(chǎn)生的第二相粒 子沉淀析出，這就需要在加熱過程中，保證連鑄板坯中已經(jīng)出現(xiàn)的碳、氮化物析出相充分固 溶，從而在其后的整個(gè)熱乳過程中對(duì)材料的組織變化產(chǎn)生作用，進(jìn)而達(dá)到強(qiáng)化效果，同時(shí)避 免由于較大顆粒析出物的存在惡化材料的塑形和韌性。因此，加熱溫度、加熱時(shí)間的選擇將 影響微合金元素碳氮化物的固溶進(jìn)而影響成品的微觀組織，從而對(duì)性能產(chǎn)生影響。
[0012] 對(duì)于微合金鋼，乳制過程中的變形溫度、變形量、變形速度、乳制道次均影響碳氮 化物的析出速度、析出量及顆粒大小，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生影響，這是因?yàn)樵谧冃芜^程中， 會(huì)發(fā)生碳氮化物的動(dòng)態(tài)析出。由于變形使微合金碳氮化物在奧氏體中的溶解度積降低即過 飽和度加大，使得析出量加大，析出溫度越高，差異越大。由于變形溫度、變形量影響也會(huì)影 響乳后冷卻過程中碳氮化物的析出速度，因此會(huì)影響微合金元素的強(qiáng)化效果。此外，碳氮化 物析出相也將影響奧氏體再結(jié)晶溫度和再結(jié)晶晶粒尺寸，進(jìn)而影響奧氏體向鐵素體、珠光 體轉(zhuǎn)變后的晶粒組織，對(duì)性能