本發(fā)明涉及冷軋罩式退火鋼板生產(chǎn)，具體的，涉及一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、無間隙原子鋼的強(qiáng)度較低，屈服強(qiáng)度多在200mpa以下。隨著汽車輕量化的推廣，要求車身有效減重的前提下必須保證足夠的強(qiáng)度。為了實(shí)現(xiàn)上述要求，就要通過合金化來提高鋼材的強(qiáng)度，一般多通過向鋼中加入磷。磷在冷軋深沖鋼中扮演著重要角色，作為固溶強(qiáng)化合金元素，適量的磷可使鋼的原始強(qiáng)度大幅提高，而塑性幾乎不受影響，然而，磷也會(huì)增加鋼的脆性，影響冷沖壓性能和焊接性能。

2、磷對鋼板塑性的影響主要是通過加熱過程中磷原子在奧氏體或鐵素體晶界的偏聚，弱化晶界結(jié)合力實(shí)現(xiàn)的。為解決上述難題，一些企業(yè)通過降低磷含量的措施或者添加晶界占位原子鈮（nb）來改善磷的沿晶界偏聚現(xiàn)象，這樣不僅無法體現(xiàn)磷作為固溶強(qiáng)化合金的作用，也因?yàn)樘砑淤F重合金鈮增加了合金成本，這種改進(jìn)，僅僅在連續(xù)退火生產(chǎn)的快速短時(shí)間（加熱溫度7~20min）高溫退火中可以起到抑制磷偏聚的作用，并不適合加熱退火溫度高達(dá)20h的罩退工藝產(chǎn)線。因此，為了解決磷在高溫、長時(shí)間的罩式退火過程中，磷原子沿晶界的偏聚導(dǎo)致的鋼板塑性惡化，進(jìn)而引起在沖壓零部件過程中產(chǎn)生開裂的問題，提出一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法是很有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，解決了相關(guān)技術(shù)中罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板沖擊易開裂的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提出一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板，由以下重量份組分原料組成：c?≤0.003%、si?0.10%~0.30%、mn?0.50%~0.70%、p?0.050%~0.080%、s≤0.008%、n≤0.004%、alt?0.030%~0.060%、cr≤0.03%、o≤0.0060%、ti?0.020%~0040%、b0.0030%~0.0060%、sn?0.02%~0.04%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；其中p:(mn+sn)=9~11:100。

3、本發(fā)明還提出一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

4、s1、按照目標(biāo)成分配料后混合，熔煉后連鑄形成鑄坯；

5、s2、將鑄坯加熱至1200~1280℃后，依次進(jìn)行粗軋、精軋、冷卻、卷取、冷軋，退火處理后，得到罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板。

6、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，s2中所述粗軋的開軋溫度為1160~1200℃，所述粗軋的終軋溫度為1100~1130℃。

7、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，s2中所述精軋的進(jìn)軋溫度為1020~1060℃，所述精軋的終軋溫度為880~920℃。

8、本發(fā)明中，通過精準(zhǔn)設(shè)定粗軋、精軋的溫度參數(shù)，保證了軋制過程中鋼板的變形均勻性與組織性能，為后續(xù)的冷卻、卷取、冷軋及退火等工序提供了高質(zhì)量的坯料，從而保障了最終鋼板產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性。

9、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，s2中所述冷卻的模式為快速冷卻，所述冷卻的速率為35~45℃/s，所述冷卻的終冷溫度為680~720℃。

10、本發(fā)明中，采用快速冷卻的模式，快速冷卻過程中形成的細(xì)化晶粒和均勻組織，對鋼板的強(qiáng)度提升起到了關(guān)鍵作用，且終冷溫度設(shè)定在680~720℃，為相變過程提供了適宜的終止條件，使得鋼板在獲得高強(qiáng)度的同時(shí)，仍能保持良好的韌性。

11、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，s2中所述卷取的基料的厚度為4~5mm。

12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，s2中所述冷軋后的軋硬鋼板的厚度為0.8~1.5mm。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，s2中所述退火為罩式退火，所述罩式退火包括以下步驟：鋼卷裝爐后，自由加熱至250℃，升溫至700℃后保溫，冷卻后出爐，即得罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板。

14、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述保溫的時(shí)間為12~14h。

15、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述冷卻包括以下步驟：先帶加熱罩以70℃/h的速率冷卻至550℃，再風(fēng)冷至360℃，最后水冷至85℃。

16、本發(fā)明中，罩式退火工藝中的冷卻過程依次包括帶加熱罩冷卻、風(fēng)冷和水冷，帶加熱罩冷卻速率較為緩慢，風(fēng)冷階段冷卻速率較為適中，使得鋼板各部位的溫度均勻降低，避免了因快速冷卻導(dǎo)致的新的應(yīng)力集中，水冷階段的冷卻速率比較快，能夠固定高溫階段形成的細(xì)化組織，防止晶粒在低溫下發(fā)生長大，整個(gè)冷卻過程的分階段設(shè)計(jì)，既保證了對組織性能的精細(xì)調(diào)控，又兼顧了生產(chǎn)效率。

17、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述升溫的過程包括第一次升溫、保溫和第二次升溫，所述第一次升溫和第二次升溫的升溫速率不同。

18、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一次升溫的速率＞第二次升溫的速率，所述第一次升溫的速率為70~80℃/h，升溫至550℃，所述第二次升溫的速率為60~70℃，升溫至700℃，所述保溫的時(shí)間為1h。

19、本發(fā)明中，在罩式退火工藝中，采用不同速率的升溫模式，第一次升溫速率設(shè)定在70~80℃/h，相對較快的升溫速度能夠使鋼卷各部位迅速達(dá)到一個(gè)較高溫度范圍，促進(jìn)鋼卷內(nèi)部成分的初步擴(kuò)散與均勻化，保溫1小時(shí)，為合金元素的充分?jǐn)U散提供了時(shí)間，第二次升溫速率設(shè)定為60~70℃/h，相對較慢的升溫速率減緩了晶粒的長大速度，使得在達(dá)到最終退火溫度700℃時(shí)，晶粒得以細(xì)化，細(xì)化的晶粒在后續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過程中，能夠形成更加細(xì)小、均勻的鐵素體，從而顯著提升鋼板的強(qiáng)度。

20、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

21、本發(fā)明中，無間隙原子鋼板中嚴(yán)格限制c、s、n、o等雜質(zhì)元素的含量，減少了雜質(zhì)對鋼板性能的不利影響，ti、b等微合金化元素的合理添加，通過細(xì)化晶粒等作用，進(jìn)一步優(yōu)化鋼板的組織結(jié)構(gòu)和性能，p的加入在提升強(qiáng)度方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，而mn和sn與p的合理比例搭配，避免了因強(qiáng)度提升而導(dǎo)致塑性過度損失，使得鋼板在具有較高強(qiáng)度的同時(shí)，仍具備良好的加工成型性能，可滿足多種復(fù)雜成型工藝的需求，避免下游企業(yè)在沖壓零部件過程中產(chǎn)生開裂，提高罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的耐沖擊開裂性能。

技術(shù)特征：

1.?一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板，其特征在于，由以下重量份組分原料組成：c≤0.003%、si?0.10%~0.30%、mn?0.50%~0.70%、p?0.050%~0.080%、s≤0.008%、n≤0.004%、alt?0.030%~0.060%、cr≤0.03%、o≤0.0060%、ti?0.020%~0040%、b?0.0030%~0.0060%、sn0.02%~0.04%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；其中p:(mn+sn)=9~11:100。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，s2中所述粗軋的開軋溫度為1160~1200℃，所述粗軋的終軋溫度為1100~1130℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，s2中所述精軋的進(jìn)軋溫度為1020~1060℃，所述精軋的終軋溫度為880~920℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，s2中所述冷卻的模式為快速冷卻，所述冷卻的速率為35~45℃/s，所述冷卻的終冷溫度為680~720℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，s2中所述退火為罩式退火，所述罩式退火包括以下步驟：鋼卷裝爐后，自由加熱至250℃，升溫至700℃后保溫，冷卻后出爐，即得罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述保溫的時(shí)間為12~14h。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述冷卻包括以下步驟：先帶加熱罩以70℃/h的速率冷卻至550℃，再風(fēng)冷至360℃，最后水冷至85℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述升溫的過程包括第一次升溫、保溫和第二次升溫，所述第一次升溫和第二次升溫的升溫速率不同。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述第一次升溫的速率＞第二次升溫的速率，所述第一次升溫的速率為70~80℃/h，升溫至550℃，所述第二次升溫的速率為60~70℃，升溫至700℃，所述保溫的時(shí)間為1h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及冷軋罩式退火鋼板生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板的生產(chǎn)方法。一種罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板，由以下重量份組分原料組成：C≤0.003%、Si?0.10%~0.30%、Mn?0.50%~0.70%、P?0.050%~0.080%、S≤0.008%、N≤0.004%、Alt?0.030%~0.060%、Cr≤0.03%、O≤0.0060%、Ti?0.020%~0040%、B?0.0030%~0.0060%、Sn?0.02%~0.04%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；其中P:(Mn+Sn)=9~11:100。通過上述技術(shù)方案，解決了相關(guān)技術(shù)中罩退加磷高強(qiáng)無間隙原子鋼板沖擊易開裂的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李永亮,田源,呂皓杰,張覺靈,竇為學(xué),趙永紅,王美玉,王彥剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：敬業(yè)鋼鐵有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15