一种基于CSP工艺的深冲级低碳铝镇静钢板生产方法

摘要

本发明公开了一种基于CSP工艺的深冲级低碳铝镇静钢板生产方法，包括冶炼工序、薄板坯连铸连轧CSP工序、冷轧工序、罩式退火工序，其特征在于：所述的冶炼工序中所用低碳钢水重量成分为：0.01％≤C≤0.03％；0.03％≤Si≤0.05％；0.10％≤Mn≤0.20％；0.010％≤P≤0.015％；S≤0.0045％；0.04％≤Als≤0.06％；N≤0.0045％；其余为Fe和杂质元素。本发明与现有技术相比，采用CSP薄板坯连铸连轧供冷轧原料可高效、低成本的生产DDQ级深冲低碳AK钢，并且性能超过相关标准要求，可应用于汽车等行业进行冲压成形。

说明书

技术领域：

本发明属于短流程薄板坯连铸连轧(CSP)生产方法这一技术领域，尤其涉及一种深冲级低碳铝镇静钢板生产方法这一技术领域。

背景技术：

目前，深冲(DDQ级)钢板主要包括两大系列：低碳(微碳)铝镇定(AK)钢系列和超低碳无间隙原子(IF)钢系列。超低碳IF钢板热轧中均匀细小的晶粒、退火时粗大稀疏的第二相粒子以及极低的C、N间隙原子固溶量均有利于退火过程中<111>//ND织构的发展，从而提高了退火钢板的深冲性能。低碳AK钢主要靠控制热轧板中AlN的固溶使其在罩式退火后大量析出有利于γ丝织构的发展，从而提高了深冲性能。

关于罩式退火深冲钢板的生产，目前国内外普遍采用传统工艺(冶炼-连铸-热轧-冷轧-罩式退火)，需要在冶炼时进行深脱碳并加入Ti和(或)Nb等合金元素，相对于低碳AK钢增加了产品成本。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低的基于CSP工艺的深冲级低碳铝镇静钢板生产方法。

本发明解决技术问题的技术方案为一种基于CSP工艺的深冲级低碳铝镇静钢板生产方法，包括冶炼工序、薄板坯连铸连轧CSP工序、冷轧工序、罩式退火工序，所述的冶炼工序中所用低碳钢水重量成分为：0.01％≤C≤0.03％；0.03％≤Si≤0.05％；0.10％≤Mn≤0.20％；0.010％≤P≤0.015％；S≤0.0045％；0.04％≤Al_s≤0.06％；N≤0.0045％；其余为Fe和杂质元素。

在薄板坯连铸连轧CSP工序中，轧制温度：均热温度1100～1150℃；终轧温度900～950℃；卷曲温度530～580℃。

在薄板坯连铸连轧CSP工序中，采用7机架热轧，相对压下率为F1：40～50％；F2~F3：30~37％；F4~F5：15~25％；F6~F7：10~18％。

在薄板坯连铸连轧CSP工序中，热轧后冷却：采用多段式控制冷却，首先由终轧温度快速冷却到720～760℃；自然冷却4～8s，然后快冷到卷曲温度范围。

所述的冷轧工序为采用4机架冷轧，相对压下率为STD1：30～37％；STD2：35～40％；STD3：30～35％；STD4：0.1～0.5％；

所述的罩式退火工序：退火炉温710℃；退火保温时间8-10h；平整延伸率1.0％。

本发明生产出的DDQ级低碳AK钢板的显微组织是以铁素体+少量游离渗碳体为主，同时还可能含有少量珠光体等组织。

本发明通过严格控制低碳铝镇定钢中酸溶铝和N含量在一定范围内，采用CSP薄板坯连铸连轧短流程配合酸洗、冷轧和罩式退火工艺生产深冲级别的低碳铝镇定冷轧钢板，产品性能超过相关标准要求，达到：R_p0.2≤185MPa，R_m：270～350MPa，A₈₀≥40％，r₉₀≥1.8，n₉₀≥0.19。与传统连铸、热轧流程的生产工艺相比，由于CSP流程较短，生产效率大大提高。

本发明只需按上述成分范围，在转炉-RH精炼-LF精炼-薄板坯连铸连轧-酸洗冷轧-罩式退火设备即可实现；同时采用以上专用的压下制度、温度制度、冷却制度的配合，即可生产出DDQ级别的低碳AK钢卷。

本发明与现有技术相比，采用CSP薄板坯连铸连轧供冷轧原料可高效、低成本的生产DDQ级深冲低碳AK钢，并且性能超过相关标准要求，可应用于汽车等行业进行冲压成形。

具体实施方式：

本发明实施例CSP生产线长约400米、酸洗冷轧线长250m、39座退火炉台、成品卷宽度为1040mm，厚度1.5mm，最大卷重6.38吨。

实施例1：

1、炼钢：炼钢炉采用容量为120吨的转炉，出钢量为125吨，出钢温度1655℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，采用升温、成分调整、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.026、Si：0.03、Mn：0.2、P：0.010、S：0.0041、Als：0.042，钢水温度1610℃。

2、连铸：钢水过热度35℃，采用漏斗形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速3.5m/min，铸坯厚度为70mm。

3、均热：铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉，均热炉长度268m，铸坯进炉温度930℃、出炉温度1130℃，铸坯停留时间30min。

4、热连轧：铸坯出均热炉后，经过除鳞机去除表明氧化皮进入7机架热连轧机组，开轧温度1100℃、终轧温度910℃，轧制平均速度约为800m/min，热轧厚度为2.7mm。相对压下率为F1：40％；F2~F3：30％；F4~F5：15％；F6~F7：10％。

5、卷取：采用多段式控制冷却，首先由终轧温度冷却到720℃；自然冷却4s，然后快冷到卷曲温度范围，卷取温度为550℃。

6、酸洗冷轧：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度166m/min，然后进入4机架冷连轧机组，相对压下率为STD1：30％；STD2：35％；STD3：30％；STD4：0.1％；冷轧后卷取。

7、退火及平整：轧硬卷进入罩式退火炉，退火温度710℃，保温时间为10h，平整延伸率1.0％。

本实施例的DDQ钢成分如表1所示，性能如表2所示，达到了DDQ级深冲钢的性能要求。

表1：

 钢种  规格                               化学成分，％  C    Si  Mn P S  Al_t    N  实施例1 DC04  1.5*1040  0.026    0.03  0.20 0.010 0.0041  0.042    0.0032

表2：

 钢种  规格                   力学性能(L₀＝80mm，b＝20mm)  Rp_0.2，MPa  Rm，MPa  A₈₀，％    n₉₀°  r₉₀°  实施例1 DC04  1.5*1040  155  290  44.0    0.222  2.03

实施例2：

1、炼钢：炼钢炉采用容量为120吨的转炉，出钢量为125吨，出钢温度1655℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，采用升温、成分调整、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.01、Si：0.04、Mn：0.15、P：0.012、S：0.0038、Als：0.05，钢水温度1610℃。

2、连铸：钢水过热度35℃，采用漏斗形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速3.5m/min，铸坯厚度为70mm。

3、均热：铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉，均热炉长度268m，铸坯进炉温度935℃、出炉温度1132℃，铸坯停留时间30min。

4、热连轧：铸坯出均热炉后，经过除鳞机去除表明氧化皮进入7机架热连轧机组，开轧温度1100℃、终轧温度930℃，轧制平均速度约为800m/min，热轧厚度为3.6mm。相对压下率为F1：46％；F2~F3：33％；F4~F5：19％；F6~F7：14％。

5、卷取：采用多段式控制冷却，首先由终轧温度冷却到740℃；自然冷却6s，然后快冷到卷曲温度范围，卷取温度为530℃。

6、酸洗冷轧：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度166m/min，然后进入4机架冷连轧机组，相对压下率为STD1：32％；STD2：36％；STD3：31％；STD4：0.2％；冷轧后卷取。

7、退火及平整：轧硬卷进入罩式退火炉，退火温度710℃，保温时间为9h，平整延伸率1.0％。

本实施例的DDQ钢成分如表3所示，性能如表4所示，达到了DDQ级深冲钢的性能要求。

表3：

 钢种 规格                                化学成分，％  C    Si  Mn  P  S  Al_t  N  实施例2 DC04 1.5*1040  0.01    0.04  0.15  0.012  0.0038  0.05  0.0030

表4：

 钢种  规格                力学性能(L₀＝80mm，b＝20mm)  Rp_0.2，MPa  Rm，MPa  A₈₀，％    n₉₀°  r₉₀°  实施例2 DC04  1.5*1040  155  295  44.0    0.213  2.58

实施例3：

1、炼钢：炼钢炉采用容量为120吨的转炉，出钢量为125吨，出钢温度1655℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，采用升温、成分调整、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.03、Si：0.05、Mn：0.1、P：0.015、S：0.003、Als：0.046，钢水温度1610℃。

2、连铸：钢水过热度35℃，采用漏斗形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速3.5m/min，铸坯厚度为70mm。

3、均热：铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉，均热炉长度268m，铸坯进炉温度930℃、出炉温度1130℃，铸坯停留时间30min。

4、热连轧：铸坯出均热炉后，经过除鳞机去除表明氧化皮进入7机架热连轧机组，开轧温度1150℃、终轧温度950℃，轧制平均速度约为800m/min，热轧厚度为4mm。相对压下率为F1：50％；F2~F3：37％；F4~F5：25％；F6~F7：18％。

5、卷取：采用多段式控制冷却，首先由终轧温度冷却到760℃；自然冷却8s，然后快冷到卷曲温度范围，卷取温度为580℃。

6、酸洗冷轧：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度166m/min，然后进入4机架冷连轧机组，相对压下率为STD1：37％；STD2：40 ％；STD3：35％；STD4：0.5％；冷轧后卷取。

7、退火及平整：轧硬卷进入罩式退火炉，退火温度710℃，保温时间为8h，平整延伸率1.0％。

本实施例的DDQ钢成分如表5所示，性能如表6所示，达到了DDQ级深冲钢的性能要求。

表5：

 钢种 规格                                 化学成分，％  C  Si  Mn  P  S  Al_t  N  实施例3 DC04 1.5*1040  0.03  0.05  0.1  0.015  0.003  0.046  0.0030

表6：

 钢种  规格                 力学性能(L₀＝80mm，b＝20mm)  Rp_0.2，MPa    Rm，MPa  A₈₀，％    n₉₀°  r₉₀°  实施例3 DC04  1.5*1040  166    295  40.0    0.223  2.32