一种四面折弯用冷轧态钢带及其制造方法与流程

1.本发明涉及钢铁生产制造领域，具体涉及一种冷轧态钢带及其制造方法，尤其是一种四面折弯用冷轧态钢带及其制造方法。


背景技术：

2.目前，带钢通常包括热轧带钢和冷轧带钢，冷轧带钢相较于热轧带钢由于具有更佳的表面状态，往往被用于质量要求更高的产品。热轧带钢经过酸洗和冷轧后得到冷轧态产品(冷硬卷)，冷轧态产品经过退火后得到最终的退火产品。对于冷轧态产品而言，其表面质量与退火态产品接近，但由于其是由热轧带钢经过冷轧机大压下后得到，加工硬化严重，故硬度很高，延展性很差，一般只是生产工序的中间产品而无法被终端使用。随着双碳对各行各业的影响加剧，同时基于用户生产成本的角度出发，提出了采用冷轧态原料代替退火态原料用于加工工艺简单的产品的生产。
3.综上所述，现有技术中存在以下问题：目前冷轧带钢由热轧带钢经过冷轧机大压下后得到，加工硬化严重，硬度很高，延展性很差，难以得到较好的应用。


技术实现要素：

4.本发明提供一种冷轧态钢带及其制造方法，尤其是一种四面折弯用冷轧态钢带及其制造方法，形成了以炼钢、热轧和冷轧为核心的生产一种能够替代用于折弯的退火态产品的四面折弯用冷轧态钢带的生产方案和生产技术，保证了在较低生产成本的情况下，解决了目前的冷轧带钢硬度高、延展性差的问题。
5.为此，本发明提出一种四面折弯用冷轧态钢带及其制造方法，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.005％～0.015wt％，si≤0.02wt％，mn：≤0.15wt％，p≤0.021wt％，s≤0.015wt％，n≤0.004wt％，alt：0.025％～0.045wt％，余量为fe和不可避免的微量元素；
6.所述四面折弯用冷轧态钢带制造方法包括以下依次进行的工艺步骤：
7.高炉铁水冶炼
→
铁水预处理
→
转炉冶炼
→
炉后吹氩
→
rh精炼(钢液真空循环脱气法精炼)
→
全程保护浇铸
→
精整
→
板坯加热
→
除鳞
→
粗轧
→
精轧
→
卷取
→
酸洗
→
冷轧；
8.其中，rh精炼：脱碳时间要求10～15min、极限脱碳时间要求3～7min。
9.进一步地，终轧温度控制为910
±
10℃；卷取温度为740
±
10℃。
10.进一步地，冷轧总压下率≤70％。
11.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0065wt％，si：0.018wt％，mn：0.12wt％，p：0.014wt％，s：0.012wt％，n：0.0032wt％，alt：0.036wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，热轧板厚度为2.00mm，终轧温度为912℃；卷取温度为743℃，冷轧板厚度为0.70mm，冷轧总压下率为65％。
12.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0053wt％，si：0.015wt％，mn：0.13wt％，p：0.012wt％，s：0.011wt％，n：0.0037wt％，alt：0.035wt％，
余量为fe和不可避免的微量元素，热轧板厚度为2.50mm，终轧温度控制为905℃；卷取温度为738℃，冷轧板厚度为0.90mm，冷轧总压下率为64％。
13.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0120wt％，si：0.014wt％，mn：0.12wt％，p：0.015wt％，s：0.011wt％，n：0.0028wt％，alt：0.033wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，热轧板厚度为2.70mm，终轧温度控制为915℃；卷取温度为744℃，冷轧板厚度为1.00mm，冷轧总压下率为63％。
14.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0142wt％，si：0.017wt％，mn：0.12wt％，p：0.016wt％，s：0.008wt％，n：0.0031wt％，alt：0.042wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，热轧板厚度为3.50mm，终轧温度控制为907℃；卷取温度为735℃，冷轧板厚度为1.50mm，冷轧总压下率为57％。
15.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0080wt％，si：0.016wt％，mn：0.14wt％，p：0.015wt％，s：0.009wt％，n：0.0033wt％，alt：0.040wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，热轧板厚度为4.00mm，终轧温度控制为916℃；卷取温度为742℃，冷轧板厚度为1.80mm，冷轧总压下率为55％。
16.进一步地，所述转炉冶炼：入炉铁水要求s≤0.008％，出钢要求c≤0.08％，p≤0.017％。
17.本发明还提供一种四面折弯用冷轧态钢带，按照前述步骤任一项的方法制成，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.005％～0.015wt％，si≤0.02wt％，mn：≤0.15wt％，p≤0.021wt％，s≤0.015wt％，n≤0.004wt％，alt：0.025％～0.045wt％，余量为fe和不可避免的微量元素。
18.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0065wt％，si：0.018wt％，mn：0.12wt％，p：0.014wt％，s：0.012wt％，n：0.0032wt％，alt：0.036wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，冷轧板厚度为0.70mm。
19.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0053wt％，si：0.015wt％，mn：0.13wt％，p：0.012wt％，s：0.011wt％，n：0.0037wt％，alt：0.035wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，冷轧板厚度为0.90mm。
20.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0120wt％，si：0.014wt％，mn：0.12wt％，p：0.015wt％，s：0.011wt％，n：0.0028wt％，alt：0.033wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，冷轧板厚度为1.00mm。
21.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0142wt％，si：0.017wt％，mn：0.12wt％，p：0.016wt％，s：0.008wt％，n：0.0031wt％，alt：0.042wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，冷轧板厚度为1.50mm。
22.进一步地，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0080wt％，si：0.016wt％，mn：0.14wt％，p：0.015wt％，s：0.009wt％，n：0.0033wt％，alt：0.040wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，冷轧板厚度为1.80mm。
23.本发明的有益效果：通过控制钢中的化学成分和生产工艺实现了冷轧态产品硬度的降低，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.005％～0.015wt％，si≤0.02wt％，mn：≤0.15wt％，p≤0.021wt％，s≤0.015wt％，n≤0.004wt％，alt：0.025％～
0.045wt％，余量为fe和不可避免的微量元素；其中c和n元素的固溶强化效果最为显著，在冶炼阶段，本发明通过合适的rh真空精炼工艺：脱碳时间要求10～15min，极限脱碳时间要求3～7min，在保证生产成本的同时有效的控制钢中的碳氮含量，最终在较低生产成本的情况下，实现了冷轧态产品硬度的降低，获得了一种可以用于四面折弯加工的冷轧态钢带。
附图说明
24.图1为本发明实施例1折弯应用实例照片；
25.图2为本发明实施例2折弯应用实例照片；
26.图3为本发明实施例3折弯应用实例照片；
27.图4为本发明实施例4折弯应用实例照片；
28.图5为本发明实施例5折弯应用实例照片；
29.图6为本发明实施例1对应的金相组织(变形组织)照片；
30.图7为本发明实施例2对应的金相组织(变形组织)照片；
31.图8为本发明实施例3对应的金相组织(变形组织)照片；
32.图9为本发明实施例4对应的金相组织(变形组织)照片；
33.图10为本发明实施例5对应的金相组织(变形组织)照片；
34.图11为对比例退火态钢板金相组织照片；
35.图12为对比例常规冷硬态钢板金相组织照片。
具体实施方式
36.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明。
37.本发明提供一种四面折弯用冷轧态钢带及其制造方法，产品硬度hv≤210，产品抗拉强度值≤750mpa。
38.一、本发明采用的技术方案如下：
39.(1)成分和生产工艺对冷轧态钢带的硬度有着决定性的影响，包括钢中的c含量、n含量、合金元素含量、热轧工艺和冷轧工艺等，其中c和n元素的固溶强化效果最为显著，该钢种化学成分重量百分比为c：0.005％～0.015％，n≤0.004％，而冷硬卷的强度很高主要是由于加工硬化带来的位错强化效果。
40.所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为c：0.005％～0.015％，si≤0.02％，mn：≤0.15％，p≤0.021％，s≤0.015％，n≤0.004％，alt：0.025％～0.045％，余量为fe和不可避免的微量元素。
41.(2)在冶炼阶段，本发明采用转炉出钢后不过lf精炼(钢包精炼炉精炼)的rh真空直上方式，并通过合适的rh真空精炼工艺在保证生产成本的同时有效的控制钢中的碳氮含量；
42.该钢种工艺路线为：高炉铁水冶炼
→
铁水预处理
→
转炉冶炼
→
炉后吹氩
→
rh精炼
→
全程保护浇铸(+电搅+软压下)
→
精整
→
板坯加热
→
除鳞
→
粗轧
→
精轧
→
卷取
→
酸洗
→
冷轧。
43.转炉冶炼：入炉铁水要求s≤0.008％，出钢要求c≤0.08％、p≤0.017％。
44.rh精炼：rh脱碳时间要求10～15min、极限脱碳时间要求3～7min。
45.(3)在热轧阶段，本发明通过采用高的终轧和卷取温度，保证热轧后得到粗大的晶粒尺寸，减小冷轧阶段的形变抗力从而减小冷轧阶段的位错塞积和畸变区；
46.热轧工艺：终轧温度910
±
10℃；卷取温度740
±
10℃。
47.(4)在冷轧阶段，本发明通过采用低压下率工艺，减小冷轧阶段的加工硬化，冷轧总压下率≤70％。
48.二、实施例
49.(1)本发明的四面折弯用冷轧态钢带及其制造方法采用下述成分配比，表1为各实施例产品化学成分(按重量百分比计)。
50.表1各实施例化学成分(wt％)
51.实例csimnpsnalt实例10.00650.0180.120.0140.0120.00320.036实例20.00530.0150.130.0120.0110.00370.035实例30.01200.0140.120.0150.0110.00280.033实例40.01420.0170.120.0160.0080.00310.042实例50.00800.0160.140.0150.0090.00330.040
52.(2)轧制厚度为0.70mm～1.80mm的四面折弯用冷轧态钢带的具体工艺参数见表2，表2是与表1所述实施例对应的热轧工艺参数和冷轧工艺参数。
53.表2各实施例热轧和冷轧工艺参数
[0054][0055]
(3)表3是与表2所述各实施例对应的冷轧后产品的硬度值和强度值。
[0056]
表3各实施例硬度值
[0057][0058][0059]
(4)图1-图5为本发明实施例1-实施例5折弯应用实例照片；各实施例图所示的折
弯的效果表明通过采用本发明的生产工艺制造出来的四面折弯用冷轧态钢带可以达到折弯所需要的性能要求。
[0060]
(5)图6-图10为本发明实施例1-实施5折弯应用实例对应的金相组织(变形组织)照片，结果表明采用本发明生产的四面折弯用冷轧态钢带未经过退火处理，组织为未再结晶的变形的铁素体组织。
[0061]
(6)本发明产品能够替代用于折弯的退火态产品。
[0062]
退火态产品经过退火处理后，冷轧后的变形组织会得到明显的再结晶，对比例如图11所示，经过退火后冷轧的变形组织能够实现充分的再结晶，材料会得到“软化”，hv硬度值在90-110之间，能够用于折弯、冲压等加工。但与本发明相比，退火态材料经过了退火工序，生产成本会比本发明高150-250元/吨钢；此外，退火态的材料较软，对于用户而言会对需要使用更加厚的材料去加工产品，就该发明而言，用户当前已经能够采用0.4mm厚度的该发明产品去替代0.8-1.0mm的退火态产品进行折弯加工，用户生产成本也明显降低。而对于未采用本发明的工艺生产的常规冷硬态产品而言，其hv硬度值在240以上，其抗拉强度在850mpa以上，加工硬化严重，对比例如图12所示，不具备折弯加工的能力。
[0063]
本发明在不经过退火工序的情况下，获得了一种硬度较低的适用于四面折弯用的冷轧态钢带，通过钢种设计，不刻意添加合金元素，控制成分和生产工艺，形成了以炼钢、热轧和冷轧为核心的生产一种能够替代用于折弯的退火态产品的四面折弯用冷轧态钢带的生产方案和生产技术。其中钢中c和n元素的固溶强化效果最为显著，该钢种化学成分重量百分比为c：0.005％～0.015％，n≤0.004％；在冶炼阶段，采用转炉出钢后不过lf精炼的rh真空直上方式，rh脱碳时间要求10～15min、极限脱碳时间要求3～7min；在热轧阶段，通过采用高的终轧和卷取温度，终轧温度910
±
10℃，卷取温度740
±
10℃，保证热轧后得到粗大的晶粒尺寸，减小冷轧阶段的形变抗力从而减小冷轧阶段的位错塞积和畸变区；在冷轧阶段，冷轧总压下率≤70％，本发明通过采用低压下率工艺，减小冷轧阶段的加工硬化，最终在较低生产成本的情况下，实现了冷轧态产品硬度的降低，获得了一种可以用于四面折弯加工的冷轧态钢带，生产成本得到了有效降低，有着巨大的经济效益和社会效益。
[0064]
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

技术特征：
1.一种四面折弯用冷轧态钢带制造方法，其特征在于，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.005％～0.015wt％，si≤0.02wt％，mn：≤0.15wt％，p≤0.021wt％，s≤0.015wt％，n≤0.004wt％，alt：0.025％～0.045wt％，余量为fe和不可避免的微量元素；所述四面折弯用冷轧态钢带制造方法包括以下依次进行的工艺步骤：高炉铁水冶炼
→
铁水预处理
→
转炉冶炼
→
炉后吹氩
→
rh精炼
→
全程保护浇铸
→
精整
→
板坯加热
→
除鳞
→
粗轧
→
精轧
→
卷取
→
酸洗
→
冷轧；其中，rh精炼：脱碳时间要求10～15min、极限脱碳时间要求3～7min。2.如权利要求1所述的一种四面折弯用冷轧态钢带制造方法，其特征在于，终轧温度控制为910
±
10℃；卷取温度为740
±
10℃。3.如权利要求1所述的一种四面折弯用冷轧态钢带制造方法，其特征在于，冷轧总压下率≤70％。4.如权利要求1所述的一种四面折弯用冷轧态钢带制造方法，其特征在于，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0065wt％，si：0.018wt％，mn：0.12wt％，p：0.014wt％，s：0.012wt％，n：0.0032wt％，alt：0.036wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，热轧板厚度为2.00mm，终轧温度为912℃；卷取温度为743℃，冷轧板厚度为0.70mm，冷轧总压下率为65％。5.如权利要求1所述的一种四面折弯用冷轧态钢带制造方法，其特征在于，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0053wt％，si：0.015wt％，mn：0.13wt％，p：0.012wt％，s：0.011wt％，n：0.0037wt％，alt：0.035wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，热轧板厚度为2.50mm，终轧温度控制为905℃；卷取温度为738℃，冷轧板厚度为0.90mm，冷轧总压下率为64％。6.如权利要求1所述的一种四面折弯用冷轧态钢带制造方法，其特征在于，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0120wt％，si：0.014wt％，mn：0.12wt％，p：0.015wt％，s：0.011wt％，n：0.0028wt％，alt：0.033wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，热轧板厚度为2.70mm，终轧温度控制为915℃；卷取温度为744℃，冷轧板厚度为1.00mm，冷轧总压下率为63％。7.如权利要求1所述的一种四面折弯用冷轧态钢带制造方法，其特征在于，所述转炉冶炼：入炉铁水要求s≤0.008％，出钢要求c≤0.08％，p≤0.017％。8.一种四面折弯用冷轧态钢带，其特征在于，按照权利要求1至7中任一项的方法制成，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.005％～0.015wt％，si≤0.02wt％，mn：≤0.15wt％，p≤0.021wt％，s≤0.015wt％，n≤0.004wt％，alt：0.025％～0.045wt％，余量为fe和不可避免的微量元素。9.如权利要求8所述的一种四面折弯用冷轧态钢带，其特征在于，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0065wt％，si：0.018wt％，mn：0.12wt％，p：0.014wt％，s：0.012wt％，n：0.0032wt％，alt：0.036wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，冷轧板厚度为0.70mm。10.如权利要求8所述的一种四面折弯用冷轧态钢带，其特征在于，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为：c：0.0053wt％，si：0.015wt％，mn：0.13wt％，p：
0.012wt％，s：0.011wt％，n：0.0037wt％，alt：0.035wt％，余量为fe和不可避免的微量元素，冷轧板厚度为0.90mm。

技术总结
本发明提供了一种四面折弯用冷轧态钢带及其制造方法，所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分重量百分比为C：0.005％～0.015wt％，Si≤0.02wt％，Mn：≤0.15wt％，P≤0.021wt％，S≤0.015wt％，N≤0.004wt％，Alt：0.025％～0.045wt％，余量为Fe和不可避免的微量元素；通过控制所述四面折弯用冷轧态钢带化学成分含量、RH真空精炼工艺、热轧工艺及冷压工艺，最终在较低生产成本的情况下，实现了冷轧态产品硬度的降低，获得了一种可以用于四面折弯加工的冷轧态钢带。冷轧态钢带。冷轧态钢带。


技术研发人员：周博文 樊雷 叶姜 黄运刚 蒋才灵 钱学海 蒙曰睿 杨跃标 蔡国庆 张应强 高江
受保护的技术使用者：柳州钢铁股份有限公司 广西柳钢华创科技研发有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/8/14