一种解决含p高强if热轧带钢拉矫断带的生产方法
【专利摘要】本发明提供了一种解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，涉及轧钢【技术领域】，在热轧工艺中：连铸板坯加热实行热装制度，热装温度控制在600-700℃，以避免连铸过程中P元素偏析以及板坯冷却过程中P元素晶界偏聚；精轧后的层流冷却采用前段密集冷却模式，带钢冷却速度控制在30-50℃/s；卷取的温度控制在700±10℃，以通过高温卷取抑制P元素的晶界偏聚。本发明提供的解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，在不增加合金成本，不影响生产，及不影响带钢性能的条件下，通过轧制过程中对热装温度、卷取温度及钢带冷却速度等参数进行微调，即可解决带钢拉矫断带的发生，方法简单，效果显著。
【专利说明】一种解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轧钢【技术领域】，特别涉及一种解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生
产方法。
【背景技术】
[0002]P元素一般作为钢铁材料中的有害元素存在，其易于晶界偏聚的特性会提高钢的韧脆转变温度，增加钢铁材料的脆性，因此大多数钢种对P含量都有严格的上限控制。但是，由于P元素在Fe基体中的溶解度小，因此P元素还具有一定的强化作用。P元素的强化作用在IF钢中得到了广泛应用。IF钢由于碳含量极低，钢质柔软，适用于深冲、超深冲加工。高强超深冲IF钢的特点是采用超低碳设计，通过添加P、S1、Nb、Ti等元素强化组织，可使带钢的抗拉强度提高到440MPa级或更高级别，并且在提高钢板强度的同时保持良好的深冲或超深冲性能，可以用于汽车外板成型件或较复杂的内板成形件。
[0003]研究表明，Si元素增高时，P元素偏聚于晶界的倾向明显增强，更容易导致带钢晶界薄弱产生脆断。因此，高Si高P类高强IF钢在冷轧生产前进行拉矫破鳞作业时经常出现脆性裂口，严重时发生脆性断裂，引发严重的生产事故。
[0004]目前，一般钢厂解决此类问题的手段是在冶炼过程中添加约IOppm的B元素。通过B与P竞争偏聚位置的作用来抑制P 的偏聚现象，从而缓解由于P的晶界偏聚导致的带钢脆性。但是，一方面含B钢的冶炼难度较大，另一方面，解决带钢脆性的效果并不是十分
理相
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种在热轧过程中通过工艺调整而解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，适用于化学成分为:c ( 0.0030wt%, Si 0.40-0.80wt%, Mn 0.20-0.60wt%, P
0.08-0.10wt%,S ≤ 0.02wt%,N ^ 0.0040wt%,B0.0008-0.0014wt%,Nb+Ti 0.04-0.07wt% 的热轧高S1、高P、高强IF钢，其生产流程包括:连铸板坯加热一粗轧一精轧一层流冷却一卷取成热轧原料卷一冷轧线开卷一拉矫破鳞一酸洗一冷轧一连退一卷取成成品钢卷，其特征在于:
[0007]所述连铸板坯加热步骤实行热装工艺，热装温度控制在600-70(TC，以避免连铸过程中P元素偏析以及板坯冷却过程中P元素晶界偏聚；
[0008]所述精轧步骤后的层流冷却步骤采用前 段密集冷却模式，带钢冷却速度控制在30-50 0C /s ；
[0009]所述卷取成热轧原料卷步骤中卷取的温度控制在700±10°C，以通过高温卷取抑制P元素的晶界偏聚。
[0010]进一步地，所述连铸板坯加热步骤是在加热炉内加热，所述加热炉内的加热温度为 1200 °C -1290。。。
[0011]进一步地，所述粗轧步骤中采用的粗轧道次为1+5模式。
[0012]进一步地，所述粗轧步骤中第二道次粗轧出口的温度为1070°C -1090°C。
[0013]进一步地，所述精轧步骤中最后道次的温度为920°C _930°C。
[0014]由于P元素化学活性较低，在合金凝固的早期一般不与其它元素形成化合物，从而向剩余液体中大量偏聚。带钢的断带主要是由于P元素晶界偏聚形成了大量的Fe (Ti, Nb) P析出物脆化晶界所致，带钢冷却速度越慢，析出物颗粒越大，析出物晶界富集情况越明显，Fe (Ti, Nb) P相也在终轧后低冷速情况下大量析出，因此提出精轧后层流冷却采用前段密集冷却模式保证带钢冷却速度在30-50°C /s。
[0015]又由于在低于370°C保温时，P的活动能力受到扩散的限制，在有限的时间内，其晶界偏聚量有限；而在高于600°C时，因扩散均匀化又使晶界上偏聚的磷消失。因此只有在一定温度区间保温时，才会产生P的偏聚。采用高的热送温度及高的卷取温度可保证磷的均匀化，同时避开P的晶界偏聚温度区间，因此提出采用高的热送温度600-700°C，以及高的卷取温度700±10°C。
[0016]本发明提供的一种解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，在不增加合金成本，不影响生产，及不影响带钢性能的条件下，仅需对轧制过程中热装温度、卷取温度及钢带冷却速度等参数进行微调，即可较容易的解决带钢拉矫断带的发生。方法简单，适用性强，经济高效，且效果显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明提供的含P高强IF热轧带钢Gleeble热模拟工艺路线示意图。
[0018]图2为本发明提供的含P高强IF热轧带钢Gleeble热模拟实验模拟层冷在50°C /s的冷速下析出物的析出图。
[0019]图3为本发明提供的含P高强IF热轧带钢Gleeble热模拟实验模拟层冷在30°C /s的冷速下析出物的析出图。
[0020]图4为本发明提供的含P高强IF热轧带钢Gleeble热模拟实验模拟层冷在20°C /s的冷速下析出物的析出图。
[0021]图5为本发明提供的含P高强IF热轧带钢Gleeble热模拟实验模拟层冷在10°C /s的冷速下析出物的析出图。
【具体实施方式】
[0022]本发明提供的一种解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，通过分析断带的机理，得知断带原因主要是晶界析出物的偏聚，并通过回溶实验及热模拟实验分析得出晶界析出物析出的温度和偏聚的条件，从而结合P的偏聚温度范围提出了相应的工艺措施。
[0023]1、通过SEM及TEM分析明确了导致拉矫断带的富P析出物类型
[0024]高S1、高P、高强IF钢发生拉矫断带的主要因素是P元素的偏析及晶界处大量大颗粒富P粒子的聚集。P元素的中心偏析造成带钢中心部组织异常，韧性下降；晶界处大量富P粒子的析出更是弱化晶界，直接引发了带钢拉矫时的沿晶脆断。[0025]通过观察带钢发生拉矫断带时断口的宏观形貌和微观形貌发现，断口为典型脆断形貌，断口处晶粒形貌明显，晶界处可见裂纹存在，整个厚度方向均为沿晶冰糖状脆性断裂形貌。并且，观察带钢拉矫断带断口中心部异常组织及析出物发现，组织晶粒为多边形铁素体形貌，中心处存在组织异常带，异常带厚度约44.5 μ m，组织较细小，异常带中存在较多的白色质点颗粒物。通过表1的能谱分析数据表明，白色质点中显示含有P、Si等元素，质点沿晶内及晶界弥散分布。其中，含P质点中的P含量最高可达基体P含量的30倍，表明此处出现了严重的P富集。
[0026]表1拉矫断带断口心部析出物能谱分析
【权利要求】
1.一种解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，适用于化学成分为:C≤0.0030wt%, Si 0.40-0.80wt%, Mn 0.20-0.60wt%, P 0.08-0.10wt%, S ≤ 0.02wt%,N ≤ 0.0040wt%,B 0.0008-0.0014wt%,Nb+Ti 0.04-0.07wt% 的热轧高 S1、高 P、高强 IF 钢，其生产流程包括:连铸板坯加热一粗轧一精轧一层流冷却一卷取成热轧原料卷一冷轧线开卷一拉矫破鳞一酸洗一冷轧一连退一卷取成成品钢卷，其特征在于: 所述连铸板坯加热步骤中实行热装工艺，热装温度控制在600-700°C，以避免连铸过程中P元素偏析以及板坯冷却过程中P元素晶界偏聚； 所述精轧步骤后的层流冷却步骤采用前段密集冷却模式，带钢冷却速度控制在30-50 0C /s ； 所述卷取成热轧原料卷步骤中卷取的温度控制在700±10°C，以通过高温卷取抑制P元素的晶界偏聚。
2.根据权利要求1所述的解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，其特征在于:所述连铸板坯加热步骤是在加热炉内加热，所述加热炉内的加热温度为1200 0C -1290。。。
3.根据权利要求1所述的解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，其特征在于:所述粗轧步骤中采用的粗轧道次为1+5模式。
4.根据权利要求3所述的解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，其特征在于:所述粗轧步骤中第二道次粗轧出口的温度为1070°C -1090°C。
5.根据权利要求1所述的解决含P高强IF热轧带钢拉矫断带的生产方法，其特征在于:所述精轧步骤中最后道次的温度为920°C _930°C。
【文档编号】B21B37/74GK103551382SQ201310552077
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】王畅, 于洋, 王林, 陈瑾, 徐海卫, 李飞, 李树森 申请人:首钢总公司