CN109332616A - 一种冷轧低碳钢板及其短流程制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种屈服强度为200MPa以上级别的冷轧低碳钢板及其短流程制造方法。在所述短流程制造方法中，熔池上表面的钢水的过热度为15～50℃，钢水经结晶辊凝固并导出，形成1.5～6.0mm厚、100～2000mm宽的低碳钢薄带。薄带再以10～40℃/s的冷却速率冷却至550～750℃后进行卷取。然后，经过酸洗和压下量为10％～95％的冷轧后再进行退火(保温温度为650～800℃，保温时间为0.5～2.0分钟)和压下量为0.5～2.0％的平整，得到厚度为0.5～2.0mm、屈服强度为200MPa以上级别的冷轧低碳钢板。该方法工艺流程短、能耗低、污染物排放低、生产成本低。
Description
技术领域
本发明属于碳素钢板制造领域，特别涉及一种屈服强度为200MPa以上级别的冷轧低碳钢板及其短流程制造方法。
背景技术
低碳钢为碳含量低于0.25％的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢。冷轧低碳钢的强度和硬度较低，塑性、韧性、焊接性较好。因此，其冷成形性良好，可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形，被广泛用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体、农机具、汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品。冷轧低碳钢板的现有生产工艺流程为：钢水冶炼→厚板坯(或薄板坯)连铸→粗轧→热连轧→层流水冷却→卷取→酸洗→冷轧→退火→平整。现有生产工艺流程存在生产流程长、制造工序多、能耗大、环境负荷大等问题。双辊薄带连铸是以两个旋转的冷却辊为结晶器，用液态金属直接生产薄带材的技术，是将快速凝固与轧制变形融为一体的短流程、近终形加工工艺。双辊薄带连铸技术应用到冷轧低碳钢板生产上具有无可比拟的优越性。
中国专利文献201010130903.3公开了一种基于双辊薄带连铸技术的屈服强度400MPa以上级别低碳钢薄板及其制造方法。其工艺过程包括：浇注、二次冷却、热轧、三次冷却和卷取。通过该专利文献中的技术并不能得到冷轧低碳钢产品。中国专利文献ZL200610028264.3公开了一种碳钢双辊薄带连铸方法，通过添加Ti元素在结晶辊表面形成了含钛氧化物的自然沉积膜，填补了铸带和结晶辊之间的气隙，大大提高了铸带和结晶辊表面之间的传热，提高了生产率；该沉积膜还起到了润滑作用，减小了铸带和结晶辊之间的摩擦力，提高了铸带的表面质量。再经热轧、控制冷却得到低碳钢板。但是，通过该专利文献中的技术也不能得到冷轧低碳钢产品。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一是提供一种屈服强度为200MPa以上级别的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其解决了冷轧低碳钢现有生产流程工艺复杂、制造工序多、生产成本高、能耗大、环境负荷大等技术问题。
实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：
采用中频真空感应炉冶炼钢水，钢水经中间包流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成熔池，钢水经结晶辊凝固并导出，形成低碳钢薄带。薄带冷却后进行卷取。随后，再依次进行酸洗，冷轧，退火，平整，得到低碳钢板。
本发明所述的冶炼的低碳钢的化学成分按质量百分比为：C 0.002～0.010％，Si0.01～0.2％，Mn 0.05～0.15％，S 0.002～0.02％，P 0.005～0.02％，sol-Al 0.002～0.02％，余量为Fe和杂质。
本发明所述的熔池上表面的钢水过热度控制在15～50℃，出结晶辊后的低碳钢薄带的厚度为1.5～6.0mm。随后，薄带以10～40℃/s的冷却速率冷却至550～750℃后卷取。然后，经过酸洗和压下量为10％～95％的冷轧，再进行退火，其中，保温温度为650～800℃，保温时间为0.5～2.0分钟。最后，再进行压下量为0.5～2.0％的平整，得到厚度为0.5～2.0mm、宽度为100～2000mm、屈服强度为200MPa以上级别的冷轧低碳钢板。
另一方面，本发明还公开了一种冷轧低碳钢板，所述冷轧低碳钢板根据具有上述技术特征的任意组合的短流程制造方法进行生产。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
省去了冷轧低碳钢板现有生产流程的厚板坯连铸、粗轧、热连轧等工序，将显著减少生产工序、降低生产成本、能耗及污染物排放，是一种短流程制造冷轧低碳钢板的方法。
附图说明
图1是本发明的冷轧低碳钢板的短流程制造方法的相关设备以及具体工艺过程的示意图。
其中附图标记指代内容如下：
1：中频真空感应炉；2：中间包；3：双辊薄带连铸机；4：熔池；5：低碳钢薄带；6：冷却系统；7：卷取机；8：低碳钢板卷。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的主要工艺过程如图1所示。
实施例1
本实施例中低碳钢的化学成分见表1。
如图1所示，采用中频真空感应炉1冶炼钢水，钢水经中间包2，再经双辊薄带连铸机3形成熔池4，熔池上表面的钢水的过热度为15℃，钢水经结晶辊凝固并导出得到1.5mm厚、100mm宽的低碳钢薄带5，薄带经过冷却系统6以10℃/s的冷却速度冷却至550℃，然后由卷取机7卷取后得到低碳钢板卷8。低碳钢板卷经过酸洗和压下量为66％的冷轧，再经退火处理(保温温度为650℃，保温时间为2.0分钟)。最后，再经过压下量为0.5％的平整，得到0.5mm厚、100mm宽、屈服强度为205MPa、抗拉强度为285MPa、延伸率为34.5％的冷轧低碳钢板卷。
表1化学成分(wt.％)
实施例2
本实施例中低碳钢的化学成分见表2。
如图1所示，采用中频真空感应炉1冶炼钢水，钢水经中间包2，再经双辊薄带连铸机3形成熔池4，熔池上表面的钢水的过热度为30℃，钢水经结晶辊凝固并导出得到3.0mm厚、1000mm宽的低碳钢薄带5，薄带经过冷却系统6以20℃/s的冷却速度冷却至650℃，然后由卷取机7卷取后得到低碳钢板卷8。低碳钢板卷经过酸洗和压下量为66％的冷轧，再经退火处理(保温温度为800℃，保温时间为0.5分钟)。最后，再经过压下量为0.5％的平整，得到1.0mm厚、1000mm宽、屈服强度为220MPa、抗拉强度为300MPa、延伸率为33.0％的冷轧低碳钢板卷。
表2化学成分(wt.％)
实施例3
本实施例中低碳钢的化学成分见表3。
如图1所示，采用中频真空感应炉1冶炼钢水，钢水经中间包2，再经双辊薄带连铸机3形成熔池4，熔池上表面的钢水的过热度为50℃，钢水经结晶辊凝固并导出得到6.0mm厚、2000mm宽的低碳钢薄带5，薄带经过冷却系统6以40℃/s的冷却速度冷却至750℃，然后由卷取机7卷取后得到低碳钢板卷8。低碳钢板卷经过酸洗和压下量为66％的冷轧，再经退火处理(保温温度为750℃，保温时间为1.0分钟)。最后，再经过压下量为0.5％的平整，得到2.0mm厚、2000mm宽、屈服强度为240MPa、抗拉强度为330MPa、延伸率为31.5％的冷轧低碳钢板卷。
表3化学成分(wt.％)
以上所述实施例1-3仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (13)
1.一种冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，所述短流程制造方法按照以下步骤进行：
(1)采用中频真空感应炉冶炼钢水，钢水经中间包流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成熔池，钢水经结晶辊凝固并导出，形成低碳钢薄带；
(2)薄带冷却后进行卷取；
(3)依次进行酸洗、冷轧、退火、平整，得到低碳钢板。
2.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，所述低碳钢的化学成分按质量百分比为：C 0.002～0.010％，Si 0.01～0.2％，Mn 0.05～0.15％，S0.002～0.02％，P 0.005～0.02％，sol-Al 0.002～0.02％，余量为Fe和杂质。
3.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，所述熔池的上表面的钢水过热度控制在15～50℃。
4.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，所述低碳钢薄带的厚度为1.5～6.0mm。
5.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，所述低碳钢薄带出结晶辊后的冷却速率为10～40℃/s。
6.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，所述低碳钢薄带的卷取温度为550～750℃。
7.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，冷轧步骤的压下量为10％～95％。
8.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，平整步骤的压下量为0.5～2.0％。
9.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，退火工序的保温温度为650～800℃，保温时间为0.5～2.0分钟。
10.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，所述低碳钢板的厚度为0.5～2.0mm。
11.根据权利要求1所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，其中所述的低碳钢板的宽度为100～2000mm。
12.根据权利要求1-11中的任意一项所述的冷轧低碳钢板的短流程制造方法，其特征在于，所述低碳钢板的屈服强度大于200MPa，抗拉强度大于280MPa。
13.一种冷轧低碳钢板，其特征在于，所述冷轧低碳钢板根据权利要求1-12中的短流程制造方法进行生产。
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