热轧工艺因素对拉延用热轧IF钢性能的影响.doc

热轧工艺因素对拉延用热轧IF钢性能的影响王作成关小军王先进朱学刚王石扬Effect of Hot-Rolling Parameters on Properties of IF Steel Hot-Rolled for Stretching ApplicationWang Zuocheng and Guan Xiaojun(College of Material Science and Technology, Shandong University of Technology, 250061) Wang Xianjin(University of Science and Technology, Beijing)Zhu Xuegang and Wang Shiyang (Wuhan Iron and Steel Co)IF钢在Ar3温度以上终轧并在低温卷取时(650 )，热轧板的组织细小均匀，相对应的热轧板总延伸率很高(43%)。受这个现象启发，作者提出了开发拉延用热轧IF钢的技术思路，并于1993年和武钢合作完成了该钢种的现场实验。通过冶炼使钢中C、N及杂质元素含量尽可能降低(如C+N10010-6)，通过Ti、Nb进行微合金化处理使钢中C、N原子被固定而无间隙原子存在，在奥氏体区终轧后通过低温卷取获得细小均匀的铁素体组织。该钢的特点是总延伸率和n值很高，特别适宜于拉延用，它可以取代国标GB5213F级的大厚度冷轧钢板。与GB5213F级的冷轧板相比，拉延用热轧钢具有工艺简单宜于现场操作及成本低的优点，它的生产工艺流程为：冶炼RH处理热轧(Ar3以上)低温卷曲。由于该钢可以通过加入P、Mn、Si等固溶强化元素提高强度实现强度的系列化，可以预计，它的用途会越来越广泛。1实验过程实验用料为武钢现场生产的IF钢铸坯。铸坯尺寸为：250 mm1 300 mm9 700 mm，热轧板成品规格为：4.0 mm1 275 mmC。成分见表1。为了研究卷取温度对性能的影响，实验给定低温为550 ，高温为750 ，终轧温度FRT均为900 。由于现场FRT和CT控制存在波动，实际的FRT和CT与设定条件有所差异。在两种设定条件下CT的变化范围在520730 之间。表1实验用IF钢成分/%Table 1Chemical composition of IF steel tested /%CNSPMnSiAlSTi0.0050.00190.0040.0070.140.020.050.06将热轧板按GB5027-85加工成1号标准试样，力学性能测试在INSTRON-2185材料实验机上进行。时效指数AI测定条件为：试样在预拉5%变形后，在100 保温30 min处理，处理前后的屈服强度差值即为AI。 2结果分析2.1卷取温度CT对性能的影响表2给出了IF钢在各种热轧条件下的性能。图1给出了卷取温度对超低碳热轧拉延用钢板性能的影响规律。随着CT升高，当CT650 时，强度(s和b)下降，反映拉延性能的n值和总延伸率增加，时效指数AI变化不明显；当CT650 时，强度(s和b)增加，n值和降低，AI明显增加。可见CT约650 时，超低碳拉延用热轧板的性能最佳，此时s=250260 MPa、b=320325 MPa、=48%49%、n=0.2070.213、AI=4570 MPa。表2各种热轧条件下IF钢的性能Table 2Properties of IF steel tested with various hot rolling parameters序号处理工艺力学性能FRT/CT/s/MPab/MPa/%nAI/MPa12345887915925888923520615640655730295288260255285348.0332.5320.8322.5352.538.343.349.148.036.0-0.1770.2070.2130.15543.345.846.770.062.5图1CT对IF钢强度(a)总延伸率(b)n值(c)和AI值(d)的影响Fig.1Effect of coiling temperature (CT) on strength (a), total elongation (b), n- value (c) and aging index (AI)(d)2.2卷取温度对组织的影响图2给出了卷取温度对组织的影响规律。随着CT从650 上升到730 ，晶粒明显长大；当CT在650730 之间，热轧板的晶粒比较均匀。图2卷取温度对IF钢组织的影响(a) CT=650 ；(b) CT=730 Fig.2Effect of coiling temperature (a) 650 and (b) 730 on microstructure of IF steel分析上述结果，不难发现，为什么热轧IF钢卷取温度在640 左右时其总延伸率最高。原因如下：卷取温度低于650 时，热轧IF钢的组织不均匀，或多或少存在一部分变形组织，导致了总延伸率下降；卷取温度过高时，晶粒变大，导致总延伸率降低，因此，为了获得对拉延性能有利的热轧组织，应使热轧IF钢的卷取温度低于冷轧IF钢的热轧板卷取温度730 左右，控制在650 左右为佳。3结论(1) 通过冶炼使钢中C、N及杂质元素含量控制在尽可能低的水平，通过Ti、Nb处理使钢中C、N原子完全被固定，通过低温卷曲和Ar3以上热轧保证钢中获得细小均匀的铁素体组织。(2) 卷取温度CT在650 左右时，性能最佳，此时s为250260 MPa、b为320325 MPa、为48%49%、n为0.2070.213、AI为4570 MPa。作者简介：王作成，男，33岁，副教授。1989年毕业于清华大学锻压专业；1991年获得北京科技大学压力加工系硕士学位；1995年获得博士学位。从事汽车用深冲钢板的研究开发。作