一种汽车焊管用冷轧窄带钢及其制备方法与流程

本发明属于冷轧汽车用钢生产
技术领域：
，具体地，本发明涉及一种高强度汽车焊管用冷轧窄带钢及其制备方法。
背景技术：
：为满足节能减排及汽车轻量化的发展趋势，降低车身重量，提高高强度钢的使用比例成为目前载重汽车制造业的重要方向。这类高强钢主要用于制造汽车厢体和高强度防护栏结构件等，可以大幅度减轻载重汽车的重量，降低油耗，减少污染物的排放。热轧宽带钢市场价格高于窄带钢，且部分用户因冷轧机组较小，需要将宽带钢分条后轧制，进一步增加了窄带钢的生产成本。冷轧窄带高强钢制造工艺技术控制水平的大幅度提高，为实现以薄规格冷轧窄带高强度产品替代厚规格的热轧低级别产品提供了保障。产品在具备高强度的同时，又具有优良的抗冲击性能和冷弯成形性能，制备的构件不易开裂。制造高强度冷轧窄钢板目前的方法一般包括三类。第一种制备高强度冷轧窄钢板的方法是通过在普通碳锰结构钢基础上提高mn元素含量来提高强度。如中国专利申请cn104294145a公开了一种基于罩式退火处理的抗拉强度600mpa级冷轧钢，其化学成分按重量百分比为：c:0.10-0.17％；si≤0.3％；mn:1.5-2.0％；p≤0.02％；s≤0.01％；n≤0.008％；al:0.02-0.05％；o:≤0.004％；其余为铁和不可避免杂质。该申请所得钢的屈服强度大于500mpa，抗拉强度大于600mpa，延伸率15-25％。第二种制备高强度冷轧窄钢板的方法是通过相变强化的方法来提高强度。如中国专利申请cn101871078a公开了一种超高强度冷轧带钢或钢板，其按重量百分比计的化学成分为：c：0.08-0.18％，si：0.1-0.6％，mn：1.4-2.4％，p：≤0.02％，s：≤0.005％，al：0.01-0.05％，n：≤0.006％，cr：0.1-0.4％，b/n：0.2-0.77，其余为fe及不可避免的杂质。该超高强度冷轧钢板的制造方法，通过热轧、冷轧、连续退火及淬火后回火，得到最终的强化相为马氏体+铁素体双相组织。第三种制备高强度冷轧窄钢板的方法是是通过微合金化的方法来提高强度。如中国专利申请cn101956139a公开了一种制备屈服强度700mpa级高强度冷轧钢板的方法，采用薄板坯连铸连轧流程、冷轧、退火、精整等流程制备而成；其中，精炼后钢水的主要化学成分为：c：0.03-0.07wt.％、si：≤0.35wt.％、mn：0.40-2.0wt.％、p：≤0.020wt.％、s≤0.010wt.％、cr：0.25-0.80wt.％、ti：0.06-0.25wt.％，其余为fe和不可避免杂质，所制备的高强度冷轧钢板屈服强度超过700mpa，延伸率大于5％。上述的技术方案虽然在一定程度上解决了的冷轧窄带高强钢板难制造的问题，但是上述的技术方案存在一定的缺陷，如制备工艺复杂，成本较高的问题。技术实现要素：本发明的目的之一在于提供一种高强度汽车焊管用冷轧窄带钢，本发明提供的冷轧窄带钢屈服强度在700mpa以上，延伸率在10％以上，特别适于塑性要求较高的高性能汽车焊管等结构件的制备，满足了汽车用钢对低成本、高强度、良好塑性及成形性能的要求。本发明提供的高强度汽车焊管用冷轧窄带钢，其化学成分按重量百分比计含有c：0.10％-0.20％，si：0.05％-0.50％，mn：1.15％-1.75％，s：≤0.035％，p：≤0.035％，0.025％≤v≤0.06％，n：≤0.006％，o：≤0.004％，其余为铁fe和不可避免的杂质。作为上述技术方案一种更好的选择，所述高强度汽车焊管用冷轧窄带钢按重量百分比计含有c：0.16％-0.20％，si：0.25％-0.50％，mn：1.35％-1.55％，s：≤0.035％，p：≤0.035％，n：≤0.006％，o：≤0.004％，0.035％≤v≤0.06％，其余为铁和不可避免的杂质。作为上述技术方案一种更好的选择，所述高强度汽车焊管用冷轧窄带钢具有铁素体+珠光体为基体，并弥散分布有贝氏体组织，晶粒度在11级。本发明的另一目的在于提供所述高强度汽车焊管用冷轧窄带钢的制备方法，该方法包括了620mm热轧—五机架冷连轧机冷轧—罩式退火等步骤，具体包括：1)620mm热轧厚度为120mm的连铸坯在加热炉中加热至温度1150-1270℃，加热时间60-90分钟；后进行单道次非可逆粗轧粗轧，中间坯料厚度为20-25mm，热轧终轧温度880-950℃，通条温差控制在30℃以内；卷取温度采用650-720℃，热轧成品厚度2.5-3.5mm；所述高强度汽车焊管用冷轧窄带钢的热轧态微观组织以铁素体+珠光体为主，晶粒度在9级左右：2)冷轧将热轧成品酸洗去除表面氧化铁皮并进行重卷；然后在五机架冷连轧机上进行冷轧，制得的窄带钢的厚度在0.5-2.0mm，冷轧过程中总压下率80-88％；3)罩式退火将冷轧成品进行罩式退火，退火温度620-740℃，保温时间9-15h，退火后缓冷时间为24-30h。本发明制得的钢带或钢板的厚度在0.5-2.0mm。作为上述技术方案一种更好的选择，620mm热轧步骤中，中间坯料厚度为20-22mm，热轧终轧温度880-930℃，卷取温度采用650-700℃；作为上述技术方案一种更好的选择，罩式退火步骤中，退火温度670-700℃，保温时间10-12h，退火后缓冷时间为25-28h。本发明高强度汽车焊管用冷轧窄带钢可达到如下综合性能，根据不同的厚度规格，屈服强度在700mpa以上，延伸率10％以上，经测试，本发明钢材成型性能及焊接性能良好。本发明的工艺方法，工艺控制简单，制得屈服强度在700mpa以上，延伸率在10％以上的钢带，厚度在0.5-2.0mm，且具有良好的成型性能和塑性，完全能够满足汽车用焊管的要求。本发明上述工艺中步骤1)所称的连铸坯是按现有技术制得的，即热轧之前的炼钢工序均按现有技术，按本发明的化学成分设计要求进行铁水预处理、转炉冶炼、精炼以及连铸等方法获得的连铸坯。本发明的轧制工艺在常规热连轧机和普通冷连轧机上实现的。采用钒氮合金进行微合金化，在高温轧制过程中，会析出vn粒子，充分发挥v的析出强化作用和固溶强化作用。经过冷轧、罩式退火后的钢材屈服强度700mpa以上，延伸率达到了10％以上，具有良好冷成型性能的钢带，能够满足汽车用焊管的需求。本发明的退火工艺采用罩式退火，可以实现小批量、多品种、多规格生产，退火温度低，工艺简单，可操作性强，成本低。本发明的罩式退火温度需要严格保证在620-740℃之间，保温时间控制在9-15h，退火后缓冷时间在24-30h范围内。本发明高强度汽车焊管用冷轧窄带钢，能够实现在常规热连轧机，普通冷连轧机和罩式退火设备上加工制造，在具备低成本优势同时，屈服强度实现700mpa以上级别，延伸率在10％以上；具有良好的冷成形性能和塑性，满足汽车用焊管要求。附图说明图1、冷轧退火后的金相组织；图2、热轧态的金相组织。具体实施方式下面以具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。根据表1设定的化学成分范围按以下工艺流程制备连铸坯，以化学成分c、si、mn、p、s、v和fe为原料，进行铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、铸坯直接加热或者均热。连铸坯的制备按照热轧之前的炼钢工序现有技术进行。表1、化学成分(wt％,余量铁)实施例csimnpsv10.190.381.450.030.020.04220.180.361.430.0260.0270.03930.20.421.460.030.0210.045实施例1本发明所述高强度汽车焊管用冷轧窄带钢的制备方法包括620mm热轧—五机架冷连轧机冷轧—罩式退火等步骤，其具体为：1)620mm热轧连铸坯厚度为120mm，在加热炉中加热温度1200℃，加热时间70分钟；进行单道次非可逆粗轧粗轧，中间坯料厚度为23mm，热轧终轧温度900℃，通条温差控制在30℃以内；卷取温度采用680℃，热轧成品厚度2.75mm；所述高强度汽车焊管用冷轧窄带钢的热轧态微观组织以铁素体+珠光体为主，晶粒度在9级左右，金相组织如图2：2)冷轧将热轧成品酸洗去除表面氧化铁皮并进行重卷；然后在五机架冷连轧机上进行冷轧，制得的窄带钢的厚度在0.6mm，冷轧过程中总压下率85％；3)罩式退火将冷轧成品进行罩式退火，退火温度690℃，保温时间11h，退火后缓冷时间为25h。退火后钢带的屈服强度在730mpa，延伸率为11％。本发明的高强度汽车焊管用冷轧窄带钢的微观组织为以铁素体+珠光体为基体，弥散分布有少量的贝氏体组织，晶粒度在11级左右，其金相组织如图1所示。实施例2本发明所述高强度汽车焊管用冷轧窄带钢的制备方法包括620mm热轧—五机架冷连轧机冷轧—罩式退火，其具体为：1)620mm热轧连铸坯厚度为120mm，在加热炉中加热温度1230℃，加热时间80分钟；进行单道次非可逆粗轧粗轧，中间坯料厚度为22mm，热轧终轧温度890℃，通条温差控制在25℃以内；卷取温度采用690℃，热轧成品厚度3.0mm；2)冷轧将热轧成品酸洗去除表面氧化铁皮并进行重卷；然后在五机架冷连轧机上进行冷轧，制得的窄带钢的厚度在0.8mm，冷轧过程中总压下率80％；3)罩式退火将冷轧成品进行罩式退火，退火温度700℃，保温时间12h，退火后缓冷时间为26h。退火后钢带的屈服强度在720mpa，延伸率为10％。实施例3本发明所述高强度汽车焊管用冷轧窄带钢的制备方法包括620mm热轧—五机架冷连轧机冷轧—罩式退火等步骤，其具体为：1)620mm热轧连铸坯厚度为120mm，在加热炉中加热温度1180℃，加热时间65分钟；进行单道次非可逆粗轧粗轧，中间坯料厚度为24mm，热轧终轧温度920℃，通条温差控制在30℃以内；卷取温度采用710℃，热轧成品厚度2.5mm；2)冷轧将热轧成品酸洗去除表面氧化铁皮并进行重卷；然后在五机架冷轧机上进行冷轧，制得的窄带钢的厚度在0.5mm，冷轧过程中总压下率82％；3)罩式退火将冷轧成品进行罩式退火，退火温度720℃，保温时间13h，退火后缓冷时间为27h。退火后钢带的屈服强度在740mpa，延伸率为10％。本
技术领域：
中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。当前第1页12