專利名稱：一種冷軋薄板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種冷軋薄板及其制備方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)講，鋼可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。含碳量一般小于O. 25%為低碳鋼， 含碳量一般大于O. 60%為高碳鋼，介于中間的為中碳鋼。20號(hào)鋼是指含碳量,含碳量為 O. 2%，屬于低碳鋼。20號(hào)鋼是一種優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)碳素鋼，其冷軋薄板主要用于汽車(chē)、家電、建筑等行業(yè)。20號(hào)鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較低，退火時(shí)在奧氏體中未溶解的碳化物質(zhì)點(diǎn)較少， 球化較為困難。從能量的角度來(lái)說(shuō)，球狀滲碳體單位體積界面面積最小，是鋼中最穩(wěn)定的組織，故具有最低的界面能。由于上述原因，普通連續(xù)退火容易產(chǎn)生網(wǎng)狀滲碳體組織將鐵素體分割開(kāi)，故塑性較低導(dǎo)致沖壓變形及開(kāi)裂?，F(xiàn)有文獻(xiàn)公開(kāi)了“低碳鋼冷軋板連續(xù)退火方法”， 介紹了低碳薄板的連續(xù)退火特點(diǎn)，但要求“帶鋼需進(jìn)入溫度為850-900°C的加熱爐進(jìn)一步加熱，加熱時(shí)間為56-110秒”，如果20號(hào)鋼經(jīng)850-900°C加熱后勢(shì)必會(huì)造成最終珠光體組織球化困難，因此不適合含碳量相對(duì)較高的20號(hào)鋼生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高韌性和塑性的冷軋薄板及其制備方法。具體技術(shù)方案由如下步驟實(shí)現(xiàn)一種冷軋薄板，其鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比包括C O. 18% Mn O. 50% Si O. 20% P^O. 025%S^O. 020% Cr ^ O. 25 Ni ^ O. 25 Cu 彡 O. 25，余量為 Fe。一種冷軋薄板的制備方法，包括將化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C為O. 18% ;Mn為 O. 50% ；Si 為 O. 20% ；P ( O. 025% ；S ( O. 020% ；Cr ( O. 25 ；Ni ( 0. 25 ；Cu ( 0. 25，余量為Fe的鋼坯依次經(jīng)過(guò)熱軋、冷軋后得到冷軋鋼卷，然后經(jīng)連續(xù)退火方法后即得。在上述技術(shù)方案中，在所述熱軋步驟中，所述鋼坯的所述熱軋工藝參數(shù)為加熱溫度為1230±30°C ;終軋溫度為850±30°C ;卷取溫度為630±30°C。在上述技術(shù)方案中，在所述冷軋步驟中，所述冷軋的控制壓下率為50-70 %。在上述技術(shù)方案中，所述連續(xù)退火方法包括如下步驟A將帶鋼由室溫進(jìn)入介質(zhì)為H2和N2組成的非氧化性的退火爐內(nèi)；B 經(jīng) 35-50 秒加熱至 240_260°C ；C然后經(jīng)600-850秒進(jìn)一步加熱到720_740°C ；D然后保溫210-300秒；E 然后經(jīng) 60-85 秒冷卻至 550-610°C ；、F 然后經(jīng) 15-20 秒冷卻至 420_450°C ；G然后經(jīng)790-1110秒冷卻至340_380°C后水冷至室溫。
優(yōu)選地，所述連續(xù)退火方法還包括如下步驟
A將帶鋼由室溫進(jìn)入介質(zhì)為H2和N2組成的非氧化性的退火爐內(nèi)；
B經(jīng)35秒加熱至240°C ；
C然后經(jīng)600秒進(jìn)一步加熱到720 V ；
D然后保溫210秒；
E然后經(jīng)60秒冷卻至610°C ；、
F然后經(jīng)15秒冷卻至450°C ；
G然后經(jīng)790秒冷卻至380°C后水冷至室溫。
優(yōu)選地，所述連續(xù)退火方法還可以包括如下步驟
A將帶鋼由室溫進(jìn)入介質(zhì)為H2和N2組成的非氧化性的退火爐內(nèi)；
B經(jīng)50秒加熱至260°C ；
C然后經(jīng)850秒進(jìn)一步加熱到740 V ；
D然后保溫300秒；
E然后經(jīng)85秒冷卻至550°C ；
F然后經(jīng)20秒冷卻至420°C ；
G然后經(jīng)1110秒冷卻至340°C后水冷至室溫。
本發(fā)明的有益效果是通過(guò)優(yōu)化成分設(shè)計(jì)，調(diào)整和優(yōu)化熱軋、冷軋和退火工藝參數(shù)、平整工藝參數(shù)，成功生產(chǎn)出較高延伸率水平的20號(hào)帶鋼。通過(guò)對(duì)熱軋、冷軋和連續(xù)退火等工藝進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，所生產(chǎn)的連續(xù)退火鋼板具有較高強(qiáng)度及延伸率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，解決了 20號(hào)鋼在連續(xù)退火生產(chǎn)中珠光體分散、球化的問(wèn)題。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種退火后的金相組織圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實(shí)施例僅為了闡明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例I :
將化學(xué)成分質(zhì)量百分比為c為O. 18% ；Mn為O. 50% ；Si為O. 20% ;P為O. 025% ；S為O. 020% ；Cr為O. 25%；Ni為O. 25%；Cu為O. 25%，余量為Fe的鋼坯依次先經(jīng)過(guò)熱軋，熱軋工藝參數(shù)控制為加熱溫度，1260°C ;終軋溫度，880°C ;卷取溫度，660°C ;然后冷軋后得到冷軋鋼卷，冷軋工藝控制壓下率在50%，然后經(jīng)連續(xù)退火方法后即得。
退火方法為
A帶鋼由室溫進(jìn)入爐內(nèi)介質(zhì)為H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)35秒加熱至240 0C
B隨后在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)600秒進(jìn)一步加熱到720V ；
C隨后在720°C的H2和N2組成的非氧化性氣氛中保溫210秒；
D隨后在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)60秒冷卻至610°C ;、
E隨后在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)15秒冷卻至450°C ； 4
F隨后在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)790秒冷卻至380°C后采用介質(zhì)水冷卻
至室溫。按上述工藝實(shí)施例I處理后的20號(hào)鋼性能結(jié)果如下表I所示
工藝Rel, MPaRm, MPaAu. 3，0/°I33545034. O表I 20號(hào)鋼性能表附圖I為上述實(shí)施例I后退火后的金相組織圖，從圖中可以看出大部分珠光體已發(fā)生球化為滲碳體質(zhì)點(diǎn)并分散于基體中。在本發(fā)明中，卷取溫度的高低對(duì)20號(hào)鋼板屈服強(qiáng)度的降低起到顯著的作用。低溫卷取相變過(guò)冷度大，新相易于形核，從而使組織晶粒細(xì)化，有利于獲得相對(duì)較低的屈服強(qiáng)度，從而提高冷軋板的沖壓性能。實(shí)施例2 將化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C為O. 18%；Mn為O. 50%；Si為O. 20% ;P為O. 024% ； S為O. 019%;Cr為O. 24%；Ni為O. 24%；Cu為O. 24%，余量為Fe的鋼坯依次先經(jīng)過(guò)熱軋， 熱軋工藝參數(shù)控制為加熱溫度，1200°C ;終軋溫度，820°C ;卷取溫度，600°C ;然后冷軋后得到冷軋鋼卷，冷軋工藝控制壓下率在70%，然后經(jīng)連續(xù)退火方法后即得。退火方法為
A帶鋼由室溫進(jìn)入爐內(nèi)介質(zhì)為H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)50秒加熱至260 0C ；
B隨后在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)850秒進(jìn)一步加熱到740°C ；
C隨后在740°C的H2和N2組成的非氧化性氣氛中保溫300秒；
D隨后在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)85秒冷卻至550°C ；
E隨后在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)20秒冷卻至420°C ；
F隨后在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)1110秒冷卻至340°C后采用介質(zhì)水冷卻至室溫。
按上述工藝實(shí)施例2處理后的20號(hào)鋼性能結(jié)果如下表2所示
表2 20號(hào)鋼性能表
工藝Rel，MPaRm，MPaA113, %234845532. 5經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)熱軋和冷軋工序后的冷軋薄板20號(hào)鋼進(jìn)入連續(xù)退火爐，在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經(jīng)35-50秒加熱至240-260°C，此過(guò)程利用爐內(nèi)廢氣加熱帶鋼，既為帶鋼隨后加熱至高溫奠定了基礎(chǔ)，又最大限度的節(jié)約了能源消耗；經(jīng) 600-850秒進(jìn)一步加熱到720-740°C，此過(guò)程使得滲碳體逐漸溶解，微觀纖維條狀晶粒經(jīng)加熱后逐漸發(fā)生再結(jié)晶；在720-740°C保溫210-300秒，此過(guò)程使20號(hào)鋼組織充分再結(jié)晶，已溶解滲碳體擴(kuò)散并保持存在一定未溶解滲碳體質(zhì)點(diǎn)；經(jīng)60-85秒冷卻至550-610°C，此過(guò)程使得滲碳體在前一過(guò)程未溶解滲碳體質(zhì)點(diǎn)處逐漸析出，為球化過(guò)程做好準(zhǔn)備。當(dāng)保留未溶解滲碳體的碳分布不均勻的奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變時(shí)，未溶解的殘余滲碳體便極易成為形核質(zhì)點(diǎn)，這樣的形核質(zhì)點(diǎn)與在奧氏體晶界形成的核不同，它可以向四周長(zhǎng)大，并最終最大限度的使珠光體球化，提高粒狀滲碳體比例。經(jīng)過(guò)經(jīng)15-20秒冷卻至420_450°C，此過(guò)程盡快使帶鋼降溫至適合連續(xù)退火工藝中滲碳體分解、球化溫度；經(jīng)過(guò)790-1110秒冷卻至340-380°C后，會(huì)更好的調(diào)節(jié)滲碳體分散化、珠光體球化及晶粒尺寸的大小，從而更好的控制抗拉強(qiáng)度與延伸率。另外，一定的冷軋壓下率，是隨后連續(xù)退火再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力，并決定了再結(jié)晶形核點(diǎn)的多少。此發(fā)明根據(jù)不同的帶鋼厚度規(guī)格，將冷軋壓下率大致控制在50-70%范圍內(nèi)。為了改善20號(hào)鋼板形狀況及得到一定的表面粗糙度，本發(fā)明采用I. 2±0. 2%平整延伸率來(lái)進(jìn)行控制。因此可以看出，通過(guò)本發(fā)明生產(chǎn)的20號(hào)鋼的屈服強(qiáng)度平均在330MPa左右，抗拉強(qiáng)度平均在450MPa左右，延伸率在30%左右。連續(xù)退火板具有較高的強(qiáng)度和延伸率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，滿足了沖壓成形性能要求。
權(quán)利要求
1.一種冷軋薄板，其特征在于，其鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比包括C O. 18% Mn O. 50% Si O. 20% P^O. 025%S^O. 020% Cr ^ O. 25 Ni ^ O. 25 Cu 彡 O. 25，余量為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷軋薄板的制備方法，其特征在于，包括將化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C 為 O. 18% ；Mn 為 O. 50% ；Si 為 O. 20% ；P ( O. 025% ；S ( O. 020% ；Cr ^ O. 25 ； Ni ( O. 25 ；Cu ( 0. 25，余量為Fe的鋼坯依次經(jīng)過(guò)熱軋、冷軋后得到冷軋鋼卷，然后經(jīng)連續(xù)退火方法后即得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述熱軋步驟中，所述鋼坯的所述熱軋工藝參數(shù)為加熱溫度為1230±30°C ;終軋溫度為850±30°C ;卷取溫度為630±30°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述冷軋步驟中，所述冷軋的控制壓下率為 50-70% ο
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)退火方法包括如下步驟A將帶鋼由室溫進(jìn)入介質(zhì)為H2和N2組成的非氧化性的退火爐內(nèi)；B 經(jīng) 35-50 秒加熱至 240-260°C ；C然后經(jīng)35-50秒加熱至240-260°C ；D然后經(jīng)600-850秒進(jìn)一步加熱到720-740°C ；E然后保溫210-300秒；F然后經(jīng)60-85秒冷卻至550-6100C ；、G然后經(jīng)15-20秒冷卻至420-450°C ；H然后經(jīng)790-1110秒冷卻至340-380°C后水冷至室溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)退火方法包括如下步驟A將帶鋼由室溫進(jìn)入介質(zhì)為H2和N2組成的非氧化性的退火爐內(nèi)；B經(jīng)35秒加熱至240°C ；C然后經(jīng)600秒進(jìn)一步加熱到720 V ；D然后保溫210秒；E然后經(jīng)60秒冷卻至610°C ；、F然后經(jīng)15秒冷卻至450°C ；G然后經(jīng)790秒冷卻至380°C后水冷至室溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)退火方法包括如下步驟A將帶鋼由室溫進(jìn)入介質(zhì)為H2和N2組成的非氧化性的退火爐內(nèi)；B經(jīng)50秒加熱至260°C ；C然后經(jīng)850秒進(jìn)一步加熱到740 V ；D然后保溫300秒；E然后經(jīng)85秒冷卻至550°C ；F然后經(jīng)20秒冷卻至420°C ；G然后經(jīng)1110秒冷卻至340°C后水冷至室溫。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種提高韌性和塑性的冷軋薄板及其制備方法，包括將化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C為0.18％；Mn為0.50％；Si為0.20％；P≤0.025％；S≤0.020％；Cr≤0.25；Ni≤0.25；Cu≤0.25，余量為Fe的鋼坯依次經(jīng)過(guò)熱軋、冷軋后得到冷軋鋼卷，然后經(jīng)連續(xù)退火方法后即得，通過(guò)優(yōu)化成分設(shè)計(jì)，調(diào)整和優(yōu)化熱軋、冷軋和退火工藝參數(shù)、平整工藝參數(shù)，成功生產(chǎn)出較高延伸率水平的20號(hào)帶鋼。通過(guò)對(duì)熱軋、冷軋和連續(xù)退火等工藝進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，所生產(chǎn)的連續(xù)退火鋼板具有較高強(qiáng)度及延伸率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，解決了20號(hào)鋼在連續(xù)退火生產(chǎn)中珠光體分散、球化的問(wèn)題。
文檔編號(hào)C22C38/42GK102605269SQ20121008426
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者尉東, 畢安園, 陳波 申請(qǐng)人:首鋼總公司