冷轧薄板45号钢及其生产方法

摘要

本发明公开了一种冷轧薄板45号钢，其化学成分质量百分比为：0.43%≤C≤0.49%；0.2%≤Si≤0.37%；0.65%≤Mn≤0.85%；P≤0.035%；S≤0.025%；Alt≥0.02%；余量为Fe和微量元素。本发明还公开了一种生产上述冷轧薄板45号钢的方法。本发明提供的一种冷轧薄板45号钢及其生产方法，通过优化冷轧薄板45号钢罩式退火生产方法及工艺参数，可实现将冷轧薄板45号钢从连续退火生产线转移到罩式退火生产线生产，能够彻底避免45号钢在连续退火生产线生产时出现断带并造成企业巨大损失问题，采用本发明生产产品性能优良，性能均匀性、稳定性更高，完全可以满足客户使用要求。

说明书

技术领域

本发明属于本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种冷轧薄板45号 钢及其生产方法。

背景技术

在冷轧板带生产中，对于含碳量在0.15％以上的高强钢和结构钢等高 碳钢，经酸洗处理和轧机轧制后，常在罩式炉中完成退火工艺，而不采用 连续退火的方式对钢卷进行后处理。原因为罩式退火方式为整卷处理，钢 卷无需开卷即完成退火工艺；而在连续退火生产线中，钢卷需要经过开卷 展开后以带钢的形式穿过整条生产线的各个工艺环节，相邻两卷需使用焊 机焊接实现头尾相连，以此来保证生产的连续性。对于普通低碳钢和无间 隙原子钢来说，焊缝的强度足以穿过整条生产线而不断带，但是对于高碳 钢则不同，由于基材的碳含量过高，焊缝较大的内应力导致焊缝具有极强 的脆性，焊接质量不能可靠保证。

现有技术中采用连续退火工艺生产冷轧薄板45号钢时，在连退实际生 产过程中，因为45号钢焊缝脆性还是较大，焊接质量仍然不能保证，带钢 在较大张力作用下在连续退火炉内反复弯折，非常容易造成炉内焊缝断带， 而连续退火炉内断带是连退生产线的灾难，炉内断带处理非常麻烦，首先 需要将退火炉内温度降至室温，然后打开炉底盖，将断带带钢头尾人工焊 接起来，然后再盖上炉底盖，重新点炉升温至要求温度，重新开始生产。 这个过程会造成产线停车至少2-3天，同时会造成大量不合格品或废品的 产生，会给企业带来巨大的损失。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有45号钢在连续退火生产过程中易出现 炉内断带的问题，提供一种退火时断带率低、保障性高的冷轧薄板45号 钢及其生产方法。

根据本发明的一个方面，提供的一种冷轧薄板45号钢，其化学成分 质量百分比为：

0.43%≤C≤0.49%；0.2%≤Si≤0.37%；0.65%≤Mn≤0.85%；P≤ 0.035%；S≤0.025%；Alt≥0.02%；余量为Fe和微量元素。

根据本发明的另一个方面，提供的一种生产上述冷轧薄板45号钢的方 法，包括：将钢水通过精炼后连铸获得权利要求1所述成分的板坯；

将所述板坯进行热轧后卷取成热轧卷，再将所述热轧卷进行冷轧获得 冷硬卷，所述热轧出炉温度为1200-1300℃，终轧温度为910±20℃，所述 热轧卷卷取温度为690±20℃；

将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处理获得带钢；

将所述带钢进行平整和快速退火；

将所述经快速退火的带钢终平整、精整，然后卷取成成品。

进一步地，所述将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处 理获得带钢包括：

将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的带钢；

将所述400℃的带钢经620～660分钟加热至710～730℃；将所述加热 至710～730℃的带钢保温12-14小时；将所述保温12-14小时后的带钢经过 240～270分钟带罩冷却至550℃；

将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢冷却至 110℃并出炉;

再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

进一步地，所述冷轧压下率在40％-70％。

本发明提供的一种冷轧薄板45号钢及其生产方法，通过优化冷轧薄板 45号钢罩式退火生产方法及工艺参数，可实现将冷轧薄板45号钢从连续 退火生产线转移到罩式退火生产线生产，能够彻底避免45号钢在连续退火 生产线生产时出现断带并造成企业巨大损失问题，采用本发明生产产品性 能优良，性能均匀性、稳定性更高，完全可以满足客户使用要求。

附图说明

附图1为本发明实施例提供的冷轧薄板45号钢的显微组织示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种冷轧薄板45号钢，化学成分质量百分比为：0.43% ≤C≤0.49%；0.2%≤Si≤0.37%；0.65%≤Mn≤0.85%；P≤0.035%；S≤ 0.025%；Alt≥0.02%；余量为Fe和微量元素。其中，C、Si、Mn、Alt的 含量范围确保获得合适的屈服、抗拉性能要求和良好的淬透性，P、S含量 的范围控制确保较好的折弯、扩孔等塑性加工能力。最优成分为C：0.46%； Mn：0.70%；Si：0.30%;P≤0.025%；S≤0.015%；Alt≥0.02%；余量为Fe 和微量元素。该优选值目的是确保能在最大程度上获得所需的性能要求和 生产稳定性。

本发明提供的一种生产上述冷轧薄板45号钢的方法，包括：

步骤S1：将钢水通过精炼后连铸获得权利要求1所述成分的板坯。

步骤S2：将所述板坯进行热轧后卷取成热轧卷，再将所述热轧卷进行 冷轧获得冷硬卷，所述热轧出炉温度为1200-1300℃，终轧温度为 910±20℃，所述热轧卷卷取温度为690±20℃，冷轧压下率在40％-70％。 其中，最优的热轧出炉温度为1250℃，终轧温度为910℃，卷取温度为 690℃，以确保在奥氏体区域顺利轧制，同时确保最终获得有益的热轧金相 组织。冷轧压下率的优选值是60%，考虑到轧机能力的不同，控制在50% 以上基本都能获得罩式退火再结晶时所需的形变量能。

步骤S3：将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处理获得 带钢。

步骤S4：将所述带钢进行平整和快速退火。

步骤S5：将所述经快速退火的带钢终平整、精整，然后卷取成成品。

其中，步骤S3将未经过脱脂的冷硬卷在室温下进行全氢罩式退火处 理获得带钢包括：

步骤S31：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的 带钢。

步骤S32：将所述400℃的带钢经620～660分钟加热至710～730℃。最 优参数视生产的冷轧板规格不同而不同，厚规格可以选用620分钟快速加 热；薄规格选择660分钟的慢速加热。本实施例中的最优参数为640分钟、 715℃，确保罩式退火炉中的带钢被均匀快速加热，保证一定生产效率和防 止粘结等影响产品质量的缺陷。

步骤S33：将所述加热至710～730℃的带钢保温12-14小时。最优为 13小时，可以获得良好的再结晶组织形态和尺寸。

步骤S34：将所述保温12-14小时后的带钢经过240～270分钟带罩冷 却至550℃。带钢的带罩冷却时间视生产的冷轧板规格而定，厚度的不同， 选择的冷却时间不同，本实施例中厚度1.5mm带钢最优的带罩冷却时间为 260分钟，有效防止粘接缺陷。

步骤S35：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带 钢冷却至110℃并出炉。

步骤S36：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

经上述工艺后，钢的屈服强度平均在330MPa左右，抗拉强度平均在 530MPa左右，延伸率在30％左右。

本发明通过降低热轧的卷取温度，可使奥氏体相变后的铁素体得到细 化，从而提高产品强度。本发明控制热轧卷取温度在690±20℃，能使铁素 体晶粒得到有效细化，达到5-6μm。

一定的冷轧压下率是随后罩退工序退火再结晶的驱动力，并决定了再 结晶形核点的多少。本发明根据不同的带钢厚度规格范围，将冷轧压下率 大致控制在40～70%。

经过热轧和冷轧工序后的冷轧薄板45号钢，不经过脱脂清洗直接进入 罩式退火炉。冷硬45号钢在罩退工序不进行清洗加工的目的是为了减少焊 接工序，避免45号钢在脱脂槽内断带造成产线停车。未经过脱脂的45号 钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，在全氢非氧化氛围中，以最大 加热能力将钢卷加热至400℃，此过程由于钢卷在400℃以前没有发生结 晶，内部组织也无显著变化，加热速度的快慢对性能影响不大，因此钢卷 在室温到400℃范围内，为了减少生产时间，罩式炉可以以最大加热功率 进行加热；经620～660分钟进一步加热至710～730℃，此过程使得渗碳体 逐渐溶解，微观纤维条状晶粒经加热后逐渐发生再结晶；在710℃～730℃ 保温12～14小时，此过程使得45号钢组织充分再结晶，已溶解渗碳体扩 散并保持存在一定未溶解渗碳体质点；经240～270分钟带罩冷却至550℃， 此过程使得渗碳体在前一过程未溶解渗碳体质点处逐渐析出，为球化过程 做好准备。当保留未溶解渗碳体的碳分布不均匀的奥氏体向珠光体转变时， 未溶解的残余渗碳体便极易成为形核质点，这样的形核质点与在奥氏体晶 界形成的核不同，它可以向四周长大，并最终最大限度的使珠光体球化， 提高粒状渗碳体比例，此过程需要控制冷却速度在40℃/h左右，速度太快 会导致最终产品冲压性能变坏。钢卷冷却至550℃后，吊走加热罩，更换 冷却罩，钢卷先后经过风冷、介质水冷处理，待钢卷冷却至110℃，移走 冷却罩，吊开内罩，钢卷出炉;出炉后钢卷再经终冷台风冷至室温，此过 程是为了腾出炉子以方便后续钢卷生产，并继续将出炉钢卷迅速冷却至室 温，以便尽快上平整机生产。

为了改善45号钢板形状况及得到一定的表面粗糙度，本发明采用 0.8±0.2％平整延伸率来进行控制。

下面通过几个具体实施例对本发明内容进行进一步说明。

实施例一：

本实施例提供的一种冷轧薄板45号钢的化学成分质量百分比为：C： 0.46%；Mn：0.70%；Si：0.30%;P：0.025%；S：0.015%；Alt：0.02%； 余量为Fe和微量元素，在生产上述成分的冷轧薄板45号钢时，热轧工艺 控制出炉温度为1200℃；终轧温度为890℃；卷取温度为670℃；冷轧工 艺控制冷轧压下率在40％，45号带钢不经过脱脂机组清洗加工，在罩式退 火工艺中，未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉， 经过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的 带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经620分钟加热至710℃；

步骤A3：将所述加热至710℃的带钢保温12小时；

步骤A4：将所述保温12小时后的带钢经过240分钟带罩冷却至550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢 冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

按照上述工艺处理后45号钢性能结果如表一所示：

表一

实施例二：

本实施例提供的一种冷轧薄板45号钢的化学成分质量百分比为：C： 0.46%；Mn：0.70%；Si：0.30%;P：0.015%；S：0.005%；Alt：0.2%；余 量为Fe和微量元素，在生产上述成分的冷轧薄板45号钢时，热轧工艺控 制出炉温度为1250℃；终轧温度为900℃；卷取温度为690℃；冷轧工艺 控制冷轧压下率在50％，45号带钢不经过脱脂机组清洗加工，在罩式退火 工艺中，未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经 过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的 带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经660分钟加热至730℃；

步骤A3：将所述加热至730℃的带钢保温14小时；

步骤A4：将所述保温14小时后的带钢经过270分钟带罩冷却至550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢 冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

按照上述工艺处理后45号钢性能结果如表二所述：

表二

实施例三：

本实施例提供的一种冷轧薄板45号钢的化学成分质量百分比为：C： 0.44%；Mn：0.68%；Si：0.25%;P：0.005%；S：0.001%；Alt：1.0%；余 量为Fe和微量元素，在生产上述成分的冷轧薄板45号钢时，热轧工艺控 制出炉温度为1280℃；终轧温度为910℃；卷取温度为700℃；冷轧工艺 控制冷轧压下率在60％，45号带钢不经过脱脂机组清洗加工，在罩式退火 工艺中，未经过脱脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经 过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的 带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经640分钟加热至720℃；

步骤A3：将所述加热至720℃的带钢保温13小时；

步骤A4：将所述保温13小时后的带钢经过260分钟带罩冷却至550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢 冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

实施例四：

本实施例与实施例一的不同之处在于，在罩式退火工艺中，未经过脱 脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的 带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经640分钟加热至715℃；

步骤A3：将所述加热至715℃的带钢保温12.5小时；

步骤A4：将所述保温12.5小时后的带钢经过245分钟带罩冷却至 550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢 冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

本实施例与实施例二的其他地方完全一致。

实施例五：

本实施例与实施例一的不同之处在于，在罩式退火工艺中，未经过脱 脂的45号钢冷硬钢卷在室温下进入全氢罩式退火炉，经过以下工艺步骤：

步骤A1：将所述未经过脱脂的冷硬卷自由加热至400℃获得400℃的 带钢；

步骤A2：将所述400℃的带钢经645分钟加热至725℃；

步骤A3：将所述加热至725℃的带钢保温13.5小时；

步骤A4：将所述保温13.5小时后的带钢经过265分钟带罩冷却至 550℃；

步骤A5：将所述冷却至550℃的带钢依次经过风冷、介质水冷将带钢 冷却至110℃并出炉;

步骤A6：再将所述冷却至110℃的带钢在终冷台风冷至室温。

本实施例与实施例一的其他地方完全一致。

实施例六：

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例提供的一种冷轧薄板 45号钢的化学成分质量百分比为：C：0.48%；Mn：0.83%；Si：0.36%;P： 0.0005%；S：0.0001%；Alt：1.5%；余量为Fe和微量元素。本实施例与 实施例一的其他地方完全一致。

附图1为上述实施例后微观组织，可以看出大部分珠光体已发生球化 为渗碳体质点并分散于基体中。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案 而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人 员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离 本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。