一种低屈服高抗拉强度DC01汽车用钢板的连续退火方法

摘要

一种低屈服高抗拉强度DC01汽车用钢板的连续退火方法，属于金属材料加工领域。钢板的化学成分质量百分比为：C，0.02－0.04％；Mn，0.2－0.35％；Si，≤0.03％；P，≤0.010％；S，≤0.010％；Als，0.02－0.06％，N，0.0020～0.0050，余量为Fe；热轧工艺参数：加热温度，1250±30℃；终轧温度，930±20℃；卷取温度，730±20℃；冷轧压下率：控制在75－85％；均热时间：50～100s；退火温度：780±20℃；缓冷段出口温度：675±20℃；快冷段出口温度：400±20℃；过时效温度：350±20℃；平整延伸率：0.9±0.3％。优点在于，所生产的钢板具有屈服强度低、抗拉强度高、成形性能好、产品质量高，带来可观的经济效益。

说明书

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，特别是涉及一种低屈服高抗拉强度DC01汽车用钢板的连续退火方法，适用于低碳铝镇静钢板(DC01)。

背景技术

低碳铝镇静钢板(DC01)，常用罩式退火生产，随生产设备的更新，现大量采用连续退火工艺生产，其多用于汽车工业、家电工业及建筑领域等。按GB/T 5213-2001对同类钢种的要求，其成分为：C，≤0.08％；Mn，≤0.4％；Si，≤0.03％；P，≤0.020％；S，≤0.025％；Als，0.02-0.07％，余量为Fe。国标对其屈服强度要求≤240MPa，抗拉强度要求270～350MPa，n₉₀≥1.8，r₉₀≥1.6。欧标EN 10130-2006中对其成分要求为C，≤0.12％；Mn，≤0.60％；S，≤0.45％；P，≤0.045％，其性能要求为屈服强度Re≤280MPa，抗拉强度Rm270～410MPa。对于该钢种通常采用控制C、Mn等元素含量来满足抗拉强度的要求，往往带来屈服强度的上升，屈强比(屈服强度与抗拉强度的比值)提高，r值降低，不利于汽车板的冲压成形。为了得到合适的屈强比，需要控制合理的成分、热轧工艺、冷轧压下率、退火工艺、平整延伸率等，从而得到合适的二相析出粒子及有利于深冲的{111}织构。

发明内容

本发明目的在于提供一种低屈服高抗拉强度DC01汽车用钢板的连续退火方法，解决了低碳铝镇静钢(DC01)屈服强度偏高，抗拉强度偏低，成形性能、抗时效性能较差的问题。

本发明采用一种新的连续退火的生产工艺，具体化学成分质量百分比为：C，0.02-0.04％；Mn，0.2-0.35％；Si，≤0.03％；P，≤0.010％；S，≤0.010％；Als，0.02-0.06％，N，0.0020～0.0050，余量为Fe。

热轧工艺参数：加热温度，1250±30℃；终轧温度，930±20℃；卷取温度，730±20℃。

冷轧压下率：根据不同规格，控制在75-85％。

连续退火炉内各工艺段温度如下表所示：

  加热段(℃)  均热段(℃)  缓冷段出口  (℃)  快冷段出口  (℃)  过时效段(℃)  780±20  780±20  675±20  400±20  350±20

均热时间：50～100s。

缓冷段冷却速度：3～15℃/s；快冷段冷却速度：30～100℃/s。

平整延伸率：0.9±0.3％。

所生产产品的屈服强度平均在190MPa左右，抗拉强度平均在335MPa左右，屈强比为0.567。

在热轧卷取温度调整为750℃±20时，其屈服强度平均值为180MPa左右。

卷取温度的高低对连续退火DC01钢板屈服强度的降低起到显著的作用。高温卷取有利于得到较大尺寸的原始晶粒，同时促进AlN的析出长大；在冷轧变形后的再结晶退火过程中有利于{111}织构的形成。

一定的冷轧压下率，是随后镀锌工序退火再结晶的驱动力，并决定了再结晶形核点的多少。此发明根据不同的带钢厚度规格，将冷轧压下率大致控制在大于75％的水平。

化学元素C含量的相对降低，减少了基体中Fe₃C及珠光体的含量，有利于得到较低的屈服强度，对产品屈服强度降低具有显著的效果。

较高的退火温度是降低屈服强度又一诱因，本发明采用780℃退火温度，使得钢板发生充分再结晶，通过控制均热时间来更好的调节晶粒尺寸的大小，从而更好的控制屈服强度水平。

但是，屈服强度降低的同时，同样回导致抗拉强度的降低。为了得到更高的抗拉强度和合适的屈强比，本发明通过控制连续退火快冷段出口温度和缓冷段出口温度来进行调节。较高的退火温度使得钢板基体中的Fe₃C发生分解，合理控制缓冷出口温度，可以控制基体中的固溶碳含量水平，采用较低的快乐出口温度，可以使固溶到基体中的自由碳子充分固溶到钢基体中，从而起到固溶强化的作用，提高抗拉强度。

为了消除产品拉伸实验时的屈服平台，防止钢板成品在冲压成形过程中出现吕德斯带缺陷和提高产品的抗时效性能，本发明采用0.9±0.3％平整延伸率来进行控制。

本发明通过优化成分设计，调整和优化热轧、冷轧和退火工艺参数、平整工艺参数，成功生产出较低屈强比的低碳铝镇静汽车用钢板(DC01)。通过调整C含量在对热轧、冷轧和连续退火等工艺进行优化的基础上，所生产的连续退火钢板具有低屈强比、高成形性能的特点。提高了产品质量，可带来可观的经济效益。

附图说明

图1为本发明的20卷的屈服强度的分布统计情况：屈服强度分布在175-210MPa之间，平均值190MPa，标准差7.8MPa。

图2本发明的20卷的抗拉强度的分布统计情况，抗拉强度分布在310～370MPa，平均值335MPa，标准差15.8MPa。

图3为本发明钢板金相组织照片，可清楚看到晶粒内部细小的碳化物析出相。

具体实施方式

在下面为根据在本发明中所述的方法(包括化学成分及工艺)制造出的连续退火产品的力学性能。可以看出，通过调整热轧卷取温度，采用合适的退火工艺参数，可生产力学性能满足汽车板冲压成形性能要求。

  序  号  均热  时间，  s加热温度，℃均热温度，℃  缓冷  出  口，  ℃快冷出口，℃过时效，℃  Re，  MPa  Rm，  MPa  A₈₀，  ％  压下  率，  ％  卷取  温  度，  ℃  碳含  量，  ％  1  65750750  646404376  192  340  41.5  75  727  0.05  2  65750750  650400360  188  335  39.5  75  720  0.04  3  65750750  650400360  188  340  42.5  75  720  0.04  4  65750～760750～760  651400～421370  195  335  44.0  75  728  0.03  5  65760760  650420390～370  195  335  44.0  75  729  0.03  6  58780780  670420390  186  335  40.0  75  730  0.04  7  58780780  670420390  185  335  42.0  75  730  0.04  8  58780780  670420390  189  335  41.0  75  730  0.04

钢板规格：0.8×1250mm。