一种通板力学性能均匀的冷轧低碳铝镇静钢的生产方法

摘要

一种通板力学性能均匀的冷轧低碳铝镇静钢的生产方法，属于轧钢技术领域。工艺流程为：KR脱硫处理→常规转炉炼钢→CAS/RH精炼处理→连铸→热装热送→粗轧→精轧→层流冷却→卷取；开卷→酸洗→冷连轧→卷取；开卷→清洗→连续退火→平整→卷取；其特征在于，在工艺中控制如下技术参数：采用2250mm或1580mm热连轧机组和1700mm酸轧机组及1700连续退火机组生产750～1580mm宽、0.25～2.5mm厚的通板性能均匀的冷轧低碳铝镇静钢。通过向低碳铝镇静钢中添加微量B，适当提高终轧温度、适当降低卷取温度与退火温度等轧制工艺参数，使粗大的BN充分析出而有效抑制细小弥散的AlN析出来提高冷轧低碳铝镇静钢通板力学性能均匀性。

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别提供了一种通板力学性能均匀的低碳铝镇静钢的生产方法，是一项低成本、高效益的提高冷轧带钢力学性能均匀的生产技术。

技术背景

冷轧带钢主要用于汽车、家电等行业，近几年来我国家电、汽车产量突飞猛进，大大扩充了冷轧薄板的市场容量，因此众多钢铁企业将冷轧薄板定位为高品质、高附加值的拳头产品。但随着汽车、家电等行业快速发展，其对冷轧薄板的要求越来越高，有时甚至苛刻，通板力学性能均匀性便是其中关注的焦点之一。故一些企业一般采用了高温轧制、在钢卷头部少喷水、尾部不喷水的方法，来控制AlN的析出，从而达到改善带钢通板力学性能均匀性的目的。

同时由于高温轧制带来了加热成本的增加、由于钢卷头部温度高影响到卷取机正常运行、由于钢卷头部、中部和尾部冷却模式的不一致使温度控制模型难以适应，从而导致温度控制精度低。低成本高效益一直是企业追求的终极目标，冷轧带钢通板力学性能均匀性既是衡量钢铁企业高成本、高附加值的冷轧薄板的水平重要表现，也是提升其品牌效应的杀手锏之一，因此开发通板性能均匀的冷轧薄板对钢铁企业经济效益、品牌效应意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通板力学性能均匀的冷轧低碳铝镇静钢的生产方法，提高其性能均匀性，提高钢板的综合性能，满足终端用户对产品的要求。

本发明在满足冷轧低碳铝镇静钢力学性能的基础上，通过优化冷轧薄板的化学成分、热轧和退火工艺等来优先析出粗大的BN而抑制细小弥散的AlN析出。工艺流程为：KR脱硫处理→常规转炉炼钢→CAS/RH精炼处理→连铸→热装热送→粗轧→精轧→层流冷却→卷取；开卷→酸洗→冷连轧→卷取；开卷→清洗→连续退火→平整→卷取。通过控制化学成分和冶炼、轧制、退火等关键工艺参数，获得了高通板性能均匀性的冷轧低碳铝镇静钢。

本发明采用2250mm或1580mm热连轧机组和1700mm酸轧机组及1700连续退火机组生产750～1580mm宽、0.25～2.5mm厚的通板性能均匀的冷轧低碳铝镇静钢。

热轧工艺为：先将铸坯加热1230～1300℃，加热时间为3～3.5小时；经过定宽压力，获得所需要的铸坯宽度；再经过二辊粗轧和四辊粗轧；在粗轧和精轧之间，启用保温罩，防止中间坯温度降低过快；再经过精轧机组；层流冷却后卷取。热轧过程中严格控制终轧温度，以保证BN的充分析出和长大，这十分关键。经多次试验证明低碳铝镇静钢控制终轧温度在910～950℃。另外，本发明还发现添加微量B的低碳铝镇静钢的强度与卷取温度关系不大。据此可以将卷取温度适当降低，这有利于减轻酸洗负荷，降低酸洗成本，符合节能环保的新要求。本发明采用的卷取温度为660±20℃。

冷轧工艺为：将热轧卷开卷切头，后经拉矫破鳞进入酸洗槽去除其表面氧化铁皮，然后进入5机架冷连轧机组轧制(压下率为65～75％)后卷取为冷硬卷；再将冷硬卷在连退入口处开卷切头上料，经清洗段去除其表面油污进入立式连续退火炉，再经过平整机轧制后卷取为成品。冷轧过程严格控制加热段温度、快冷段温度及平整延伸率，保证加热段温度为740±10℃、快冷段温度420±10℃和平整延伸率视其厚度规格变化控制在0.4～1.5％。

所述DC01的铸坯成分为C：0.020～0.055wt％、Si：≤0.04wt％、Mn为0.20～0.3wt％、P：≤0.015wt％、S≤0.015wt％、Alt：0.05～0.25wt％、B：0.0009～0.0015wt％、N：≤0.0060wt％，余量基本为Fe。

所述SPCC的铸坯成分为C：0.020～0.080wt％、Si：≤0.05wt％、Mn≤0.05wt％、P：≤0.020wt％、S≤0.025wt％、Alt≥0.010wt％、B：0.0009～0.0015wt％、N：≤0.0080wt％，余量基本为Fe。

铁水经过KR脱硫预处理和全三脱转炉冶炼工艺来控制钢水的S和P有害元素，采用CAS/RH精炼处理对钢水的化学成分进行准确的控制，然后利用连铸机获得所需要的铸坯；其中Mn和Al出钢时加入，在CAS/RH精炼环节调整到目标值；为防止B的氧化损失，而B则是根据钢包钢水重量和硼铁合金含量，在CAS/RH精炼环节调整B到目标值；B的目标值为0.0009～0.0015wt％。

本发明通过向低碳铝镇静钢中添加微量B(0.0009～0.0015wt％)，适当提高终轧温度(910～950℃)、适当降低卷取温度(660±20℃)与退火温度(740±10℃)等轧制工艺参数，使粗大的BN充分析出而有效抑制细小弥散的AlN析出来提高冷轧低碳铝镇静钢通板力学性能均匀性，因而该发明还具备环保节能降成本之功效。采用2250mm热连轧机组、1700mm酸轧联合机组及1700mm立式连续退火炉机组生产750～1580mm宽、0.25～2.5mm厚，通板力学性能均匀的低碳铝镇静钢。

本发明采用添加微量B目的是优先析出粗大的BN来抑制细小弥散的AlN析出。从热力学分析氮化硼的析出要优先于氮化铝，从动力学分析硼在钢中的扩散速率与氮相当，是铝在钢中扩散速率的10倍左右。在本发明中发现，氮化硼在1280℃左右已开始析出，980℃时氮化硼析出已达到平衡，而氮化铝则刚开始析出。所以硼较铝与钢中自由氮在高温奥氏体中优先结合形成粗大的氮化硼颗粒，而抑制细小且弥散的AlN析出。故此，本发明要求高温终轧，终轧温度控制在910～950℃；此外，通常采用连续退火工艺生产的低碳铝镇静钢要求卷取温度较高(680～730℃)，但是本发明卷取温度为660±20℃，也即可以适当降低其卷取温度来减轻酸洗负荷而不影响其强度，因此该发明符合节能环保新要求；另外，由于在热轧过程中粗大的NB抑制了AlN的析出并减弱了细小弥散的AlN对热轧过程中奥氏体再结晶晶粒以及相变后铁素体晶粒长大的钉扎作用，从而促进了热轧板晶粒的长大降低了热轧卷强度。由于热轧卷强度有所降低，在连退时可以适当降低退火温度而不影响成品强度，本发明退火温度为740±10℃，一般的不加B的低碳铝镇静钢退火温度为760±10℃，所以该发明具有降本节能之功效。

需要指出的是，虽然添加微量B可以改善冷轧薄板通板性能均匀性，但硼的合理添加量和控制是关键。如果B添加量不当，会导致脆性的β相(Fe-C-B型化合物或Fe-O-B型化合物)数量随B含量的提高而增加且粗化，呈网状分布，从而引发硼脆。经过多次反复试验，本发明采用的添加B的含量在0.0009～0.0015wt％时，不会产生B脆。

综上，本发明的特点是通过向低碳铝镇静钢中添加微量B(0.0009～0.0015wt％)，适当提高终轧温度(910～950℃)、适当降低卷取温度(660±20℃)与退火温度(740±10℃)等轧制工艺参数，使粗大的BN充分析出而有效抑制细小弥散的AlN析出来提高冷轧低碳铝镇静钢通板力学性能均匀性，同时该发明还具备环保节能降成本之功效，是一种环保型低成本高效益的提高冷轧低碳铝镇静钢通板力学性能的生产方法。

具体实施方式

实施例1

将铁水经过KR脱硫处理、全三脱转炉、CAS/RH精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C：0.030wt％、Si：≤0.02wt％、Mn为0.20wt％、P：0.007wt％、S：0.008wt％、Alt：0.028wt％、B：0.0011wt％、N：0.0030wt％，余量基本为Fe。

将板坯加热1260℃，加热时间为3.2小时，终轧温度为920℃，卷取温度为660℃；然后在酸轧机组上开卷拉矫破磷后进入浅槽紊流酸洗去除其表面氧化铁皮后进入5机架冷连轧机，压下率为72％；最后立式连续连退机组入口处开卷、清洗后进入立式连续退火炉，加热段温度为740℃，快冷段温度为420℃，然后经过平整(平整延伸率为0.9％)后卷取为成品。最后获得规格为0.8mm×1250mm的DC01。其头部、中部及尾部的屈服强度分别为210MPa、200MPa及205MPa；头部、中部及尾部的抗拉强度分别为325MPa、310MPa及325MPa；头部、中部及尾部的断后延伸率A₈₀分别为38.5％、40％及39％。

实施例2

将铁水经过KR脱硫处理、全三脱转炉、CAS/RH精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C：0.045wt％、Si：0.02wt％、Mn为0.21wt％、P：0.009wt％、S：0.010wt％、Alt：0.035wt％、B：0.0013wt％、N：0.0042wt％，余量基本为Fe。

将板坯加热至1260℃，加热时间为3.2小时，终轧温度为920℃，卷取温度为660℃；然后在酸轧机组上开卷拉矫破磷后进入浅槽紊流酸洗去除其表面氧化铁皮后进入5机架冷连轧机，压下率为72％；最后立式连续连退机组入口处开卷、清洗后进入立式连续退火炉，加热段温度为740℃，快冷段温度为420℃，然后经过平整(平整延伸率为0.9％)后卷取为成品。最后获得规格为0.8mm×1250mm的SPCC。其头部、中部及尾部的屈服强度分别为220MPa、210MPa及215MPa；头部、中部及尾部的抗拉强度分别为340MPa、330MPa及335MPa；头部、中部及尾部的断后延伸率A₅₀分别为46％、47％及45.5％。