汽车用DC06钢种的成分与工艺设计

1 汽车用 DC06 钢种的成分与工艺设计 目录目录 1 设计思路 1 2 目标函数 1 3 IF 钢简介 2 4 DC06 成分设计 4 5 DC06 工艺设计 8 6 总结 16 1 设计思路设计思路 材料设计出发点在于原材料所具有的特性与产品所需性能之间的充分比较 其主要方式有两种 一是从产品的功能 用途出发 思考如何选择 利用甚至 研制相应的材料 二是从原材料出发 思考如何发挥材料的特性 开拓产品的 新功能 甚至创造全新的产品 成分及组织结构关系是建立在合金热力学 动 力学 固体结构等基础理论之上的 运用这些理论 改变成分 组成相的数量 尺寸 形状 分布等便可以改变材料性能 因此材料的成分及组织结构设计是 材料设计的核心 本文采用第一种思路进行汽车用 DC06 钢的成分与工艺设计 2 目标函数目标函数 本文以 DC06 钢种为目标钢种 其对化学成分的要求见表 2 1 DC06 钢种对深冲性能要求较高 其力学性能指标如表 2 2 所示 2 3 IF 钢简介钢简介 DC06 属于 IF 钢系列 IF 是英文 Interstitial free 的缩写 意思为无间隙固溶 原子 故 IF 钢即为无间隙原子钢 在 IF 钢中 由于 C N 含量低 在加入一 定量的 Ti Nb 使钢中的 C N 原子被固定成为碳化物 氮化物或者碳氮化物 从而使钢中没有间隙原子的存在 故称为无间隙原子钢 有时也称超低碳钢 具有极优异的深冲性能 在汽车工业上得到了广泛应用 以 IF 钢为基础发展起 来的深冲热镀锌 IF 钢板 深冲高强度 IF 钢板 深冲高强度烘烤硬化 BH IF 钢板等系列 已形成了第三代汽车冲压用钢 IF 钢的生产已经成为一个国家汽 车用钢板的标志 降低生产成本并开发物美价廉的品种是目前 IF 钢研究和生产 的趋势 IF 钢在 1949 年首次被研制成功 其基本原理是在钢中加入一定比例的 Ti 使钢中固溶 C 和 N 的含量降到 0 01 以下 使铁素体得到深层次的净化 从而得到良好的深冲性能 但由于受到当时冶炼技术的限制 钢中原始的固溶 C N 含量较高 所以需要加入的 Ti 含量也很高 达到了 0 25 0 35 Ti 是一 种价格非常昂贵的稀有合金元素 在当时更是如此 因而阻止了其当时的商业 化进程 直到 1967 1970 由于真空脱气技术在冶金生产中的应用 大大减少 了需要添加的 Ti 合金元素含量 大约为 0 15 左右 才正式出现了商用的 IF 钢 几乎在同时 人们也发现了 Nb 具有和 Ti 几乎相同的作用 但还是受到价格因 素的制约 其应用也只限于少量特殊的零件 20 世纪 70 年代在日本开始用连 退线生产少量的 IF 钢 70 年代末 IF 钢成分大致为 0 005 0 01 C 0 003 N 0 15 Ti 或 Nb 到 20 世纪 80 年代 冶炼技术进一步发展 采用改进的 RH 处理可经济的生产 C 0 002 的超低碳钢 RH 处理时间也缩短到 10 20min 现代 IF 钢的成分大致为 C 0 005 N 0 003 Ti 或 Nb 一般约 0 05 到 1994 年全世界 IF 钢的产量超过了 1000 万吨 归根到底 IF 钢的迅 3 速发展来自于市场需求的急剧增加和生产成本的降低 世界许多先进钢铁企业 都非常重视 IF 钢的生产 安赛乐米塔尔 新日铁 JFE 蒂森克虏伯 美钢联 浦项和我国宝钢等 IF 钢年产量均在 200 万 t 以上 20 世纪末 日本 IF 钢年产 量已超过 1 000 万 t 并呈逐年上升趋势 国内外部分钢铁厂IF钢的化学成分控制水平及各个工序的工艺技术要点见 表1 表2 表表 3 13 1 国内外部分钢铁厂国内外部分钢铁厂 IFIF 钢的化学成分钢的化学成分 厂名厂名 C CSiSiMnMnP PS S 阿姆柯阿姆柯0 0020 002 0 0050 0050 0070 007 0 0250 0250 250 25 0 500 500 0010 001 0 0100 0100 0080 008 0 0200 020 新日铁新日铁0 0010 001 0 0060 0060 0090 009 0 0200 0200 100 10 0 20 20 0030 003 0 0150 0150 0020 002 0 0130 013 神户神户0 0020 002 0 0060 0060 0100 010 0 0200 0200 100 10 0 200 200 0050 005 0 0150 0150 0020 002 0 0130 013 浦项浦项0 0020 002 0 0050 0050 0100 010 0 0200 0200 100 10 0 200 200 0050 005 0 0150 0150 0020 002 0 0130 013 宝钢宝钢0 0020 002 0 0050 0050 0100 010 0 0300 0300 100 10 0 200 200 0030 003 0 0150 0150 0070 007 0 0100 010 厂名厂名 AlAlN NTiTiNbNb 阿姆柯阿姆柯0 0030 003 0 0120 0120 0040 004 0 0050 0050 0800 080 0 3100 3100 0600 060 0 2500 250 新日铁新日铁0 0200 020 0 0500 0500 0010 001 0 0060 0060 0040 004 0 0600 0600 0040 004 0 0390 039 神户神户0 0200 020 0 0700 0700 0010 001 0 0040 0040 0100 010 0 0600 0600 0050 005 0 0150 015 浦项浦项0 0200 020 0 0700 0700 0010 001 0 0040 0040 0100 010 0 0600 0600 0050 005 0 0150 015 宝钢宝钢0 0200 020 0 0700 0700 0010 001 0 0040 0040 0200 020 0 0400 0400 0040 004 0 0100 010 表表 3 23 2 国内外国内外 IFIF 钢生产工艺的技术要点钢生产工艺的技术要点 工序工序技术要点技术要点 炼钢炼钢 铁水预处理 铁水预处理 转炉冶炼转炉冶炼 RHRH 真空精炼真空精炼 连铸 连铸 1 1 超低碳 超低碳 2 2 微合金化微合金化 3 3 钢质纯净 钢质纯净 热轧热轧 1 1 均匀细小的铁索体晶粒 均匀细小的铁索体晶粒 2 2 粗大稀疏的第二相粒子 粗大稀疏的第二相粒子 冷轧冷轧尽可能大的冷轧压下率 尽可能大的冷轧压下率 退火退火 1 1 再结晶晶粒均匀粗大 再结晶晶粒均匀粗大 2 2 发展再结晶织构 发展再结晶织构 我国研制IF钢始于1989年 北京科技大学与宝钢合作 在没有引进外国专 利的情况下 用了不到两年的时间基本完成了IF钢的开发 填补了国内空白 4 1995年宝钢IF钢产量为6万多吨 1996年达8 4万t 但是和国外钢厂相比 其 成材率较低 为此进行了IF钢大生产数据的收集和分析 为优化工艺路线提供依 据 IF钢的生产工艺流程为铁水预处理 转炉冶炼 RH真空脱气 连铸 热轧 冷轧 退火 平整 这种成分水平及工艺控制的IF 钢的主要特性有 1 与一般的深冲钢相比 IF 钢的含碳量极低 使钢中难以出现渗碳体 保证了IF 钢的基体为单一的铁 素体 铁素体有很好的塑性 从而保证了IF 钢具有优良的深冲性能 2 一般 深冲钢的时效期为3个月 主要是这种钢中存在着碳 氮等间隙固溶原子 而IF 钢的组织中存在着微量碳氮化合物 避免了间隙固溶原子 因此IF钢没有时效 性 3 IF 钢组织中的碳氮化合物是由加入微量的钛或同时加入微量的钛和铌 而形成的 所以从分类上说 IF 是微合金化超深冲钢 IF 钢的成分特点是 为了获得良好的深冲性能 钢中的 C N Si 很低 为 Al 脱氧钢 除了脱氧作用以外 Al 对冷轧钢板的织构控制有重要 作用 对 S 和 P 控制要求相对宽松 为了保证良好的表面质量 对钢中 的非金属夹杂物要求严格 日本企业提出 IF 钢冷轧板中非金属夹杂物的尺寸必 须小于 100 m 从 IF 钢的性质可知 钢中最有害的元素是间隙原子 C N 为 保证钢的深冲性能 表面质量 镀锌性能以及生产顺行 对钢中其他元素和夹 杂物也有一定要求 根据对钢的有害程度 对钢中有害杂质排序如图 1 11 图图 3 13 1 有害夹杂物在钢种的有害程度有害夹杂物在钢种的有害程度 4 DC06 成分设计成分设计 首先分析各种元素对钢性能的影响 1 C 间隙原子 C N 对钢的织构 r 值与时效特性有着十分重要的影响 固溶的 C N 原子不利于 111 织构的形成 r 值急剧降低 此外 C N 含量高 还将会明显增大 IF 钢的时效硬化倾向 Nb Ti 等元素可以将 C N 间隙原子从 基体中清除出来 从而获得较纯净的铁素体钢 有利于 111 织构的发展和 r 值 5 增大 并且保证了 IF 钢的非时效性 因此 IF 钢必须具有超低碳氮 铌钛微合 金化等特点 严重影响钢的深冲性能必须尽可能去除 对于钢中残余的 C 采 用加 Ti 的方式加以固定 C 含量对 IF 钢性能影响显著 降低 C 含量可显著影 响 IF 钢的屈服强度 在 C 含量处于高水平控制时 降低 C 含量可使性能得到 明显改善 图图 4 14 1 碳含量对材料性能的影响碳含量对材料性能的影响 2 N N 在钢中一般可使强度增加 硬度值上升 r 值下降 并引起时效 但在用 Ti 微合金化的钢中 N 可视为一种有价值的合金元素 因为稳定的细小 弥散的 TiN 质点能防止通过反复再结晶而细化的奥氏体聚合 Ti IF 钢化学成 分中 Ti N 值稍低于理想化学配比时 细化奥氏体晶粒的效果最佳 此时 TiN 颗粒的尺寸最细小 最稳定 因钢中 N 含量适当时 比理想化学配比稍低的 Ti 量 限制了 Ti 在基体中的溶解度 减少了颗粒长大所必需的溶解原子扩散流 6 阻碍了 TiN 颗粒长大 固然 钢中实际 Ti N 值过小 Ti 含量严重不足 高温 下 TiN 颗粒数目太少 阻碍奥氏体晶粒长大的作用有限 而 Ti N 值过大 Ti 大量溶入基体 一方面强化基体降低了韧性 另一方面 钢液中析出的 TiN 颗 粒粗化 不能有效地阻碍奥氏体晶粒长大 但因炼钢一般能将 N 控制在 40ppm 以下 而脱氧残留的 Al 能与 N 生产稳定的 AlN 能将 N 完全固定 因此 N 对 IF 钢的有害作用基本上得到控制 3 Si 铁素体形成元素 有较强的固溶强化效果 可提高钢的强度 Si 阻止碳化物形核长大 使 C 曲线右移 高碳时作用较大 所以可提高钢的淬 透性 低碳时 它一方面增加钢的强度 减少钢的延性 对钢的深冲性能有害 另一方面影响钢的镀锌性能 所以应尽可能减少钢中的 Si 含量 4 Mn 能强化铁素体 有固溶强化作用 也使 C 曲线右移 故也能提 高钢的淬透性 Mn 促进有害元素在晶界上的偏聚 所以提高钢的回火脆性 Mn 扩大 区的作用较大 所以含锰量较大时 在室温下可获得奥氏体钢 5 P 在IF钢中 以两种形式存在 一种是以置换型固溶原子形式存在 一种是以析出物形式存在的TiFeP 前一种形式以置换型固溶强化原子形式存在 的P由于其原子半径与基体元素Fe相差较大 造成了点阵畸变 其应力场与位错 应力场发生交互作用并阻碍位错的运动 从而起到了固溶强化的效果 以析出 物形式存在的P尽管同样可起到强化作用 但与固溶强化相比 强化作用不明显 P对IF钢的延性 低温塑性有很大影响 要求IF钢中磷含量越低越好 在某些高 强IF钢中作为强化元素提高钢的强度 6 S 对于绝大多数钢种而言是杂质元素 在钢中易偏析 S 与钢中的 Mn 生成 MnS 这种长条状夹杂物会影响钢的冲击性能 因此要求其元素含量越低 越好 炼钢主要采用铁水脱硫的方法控制钢中 S 的含量 同时加入 Ti Ti 与 S 的亲和力要强于 Mn 与 S 的亲和力 因此通过 Ti 的加入来控制硫化物夹杂的形 态 随钢中 Ti 含量的增加 钢中 Ti4C2S2化合物逐渐增多并取代 MnS 夹杂 即 Ti 的加入夺取了 MnS 中的 S 而与之形成更为稳定的 Ti4C2S2 减少了 MnS 的析 出 在一定程度上 约 0 005 0 006 有利于 C 的析出 对提高钢的深冲性 能有利 但是 S 过高则对钢有害 7 Ti Nb 是最强的碳 氮 化合物形成元素 其作用相当于钒 如固溶 于奥氏体提高淬透性作用很强 提高钢的回火稳定性 并有二次硬化作用 能 7 有效地细化晶粒 Ti 和 Nb 使 IF 钢中的间隙原子 C N 得以消除 得到纯净 的铁素体基体 从而消除间隙原子的不利影响 使钢具有高的 r 值 Ti 在钢中 首先形成 TiN 液态或者钢液凝固过程中形成的 TiN 比较粗大 而且分布稀疏 并不能有效阻止晶粒长大 不能起到强化作用 钢液凝固以后析出细小的 TiN 颗粒很稳定 在热加工前的再加热过程中可抑制奥氏体的晶粒长大 从而细化 组织 铌钛稳定的 IF 钢延伸率比 Ti IF 钢低 但 rm 值和 r45 值都比较高 具 有较强的可成形性 铌钛稳定 IF 钢比钛稳定钢具有更好的涂层粘附性 合金化 热镀锌钢板抗粉化性 而且力学性能对工艺不敏感 整卷性能均匀 适合于在连续 退火工艺下生产高强钢及热镀锌钢 也是电镀锌 IF 钢和热镀锌 IF 钢基板的最佳 选择 为保证钢的性能 必须对钢的化学成分进行严格控制 碳作为固溶于钢中 的间隙原子 随着其含量的增加 钢的屈服极限也升高 加大了变形抗力 影 响成形性能 因此用于制造轿车面板的 DC06 钢含碳量越低越好 钛和铌元素 在 DC06 钢中主要起固定碳 氮的作用 因而 DC06 钢必须具有超低碳 0 003 超低氮 0 003 微量的钛或铌合金化 夹杂物含量低等特点 目前 DC06 钢中的碳含量可以控制到 0 0010 根据目标钢种的化学成分要求及各元素对钢种性能的影响 以及图 2 图 3 所示的 Ti 及 C 元素对性能参数的影响关系曲线 可设计目标钢种 DC06 的化 学成分如表 4 所示 图图 4 24 2 有效有效 TiTi 含量与含量与 r r 值之间的关系值之间的关系 8 有效 Ti 含量是指去除可与钢水中 C 和 N 反应生成 TiC 及 TiN 的 Ti 含量后 所剩余的总 Ti 含量 有效钛含量 Ti 可按式 1 计算 Ti Ti 4 C 3 43 N 1 根据化学当量计算方法分析不同 C 含量时至少应加入相等的 Ti 百分含量 为分析方便 按照 DC06 的成分要求 设钢中的 Nb N 和 S 含量分别为 0 005 0 003 和 0 006 质量分数 wt 计算中要用到一下元素的原子量 C 12 N 14 S 32 Ti 48 Nb 93 在 IF 钢中 Nb 的作用是为了固定碳 DC06 的 Nb 加入量为 0 003 0 007 暂取中间值为 0 005 根据 Nb 和 C 原子量比值 93 12 7 75 可知道固定 质量分数一份的 C 需要 7 75 倍的 Nb 即 Nb 7 75C 2 通过计算得到 0 005 的 Nb 最多可以固定 0 000645 的 C 剩余的 C 需要 Ti 来固定 Ti 在固定 C 之前先与 N S 结合 所以 Ti 的最少加入量为 Ti 48 14 N 48 32 S 48 12 C 3 当钢中的 C 含量为 0 002 时 减去 Nb 固定的 C 量 根据 3 式可计算出 需要加入的最少 Ti 为 0 025 表表 4 14 1 DC06DC06 钢种化学成分钢种化学成分 成分 CSiMnPSAlsTiNb 目标 0 0020 020 150 0040 0060 030 0250 005 要求 0 006 0 03 0 3 0 02 0 02 0 015 0 04 0 080 003 0 007 5 DC06 工艺设计工艺设计 DC06钢的生产工艺流程为铁水预处理 转炉冶炼 RH真空脱气 连铸 热 轧 冷轧 退火 平整 5 1炼钢工序设计炼钢工序设计 本钢炼钢厂通过采用国际先进的副枪测试和控制系统 气动挡渣系统 炉 气分析技术和可编程序控制等一系列先进技术和工艺 保证IF钢的化学成分及 钢水质量 钢水通过炉外精炼完成脱硫 脱碳 合金化处理 可精确的调整成 分及温度至目标要求 保证了钢水纯净度和产品质量 9 连铸机为世界先进的直弧型板坯连铸机 连铸过程由二级计算机控制 采 用长水口 浸入式水口 中间包覆盖剂 氢气密封等保护浇注措施 实现全程 保护浇注 减少钢水二次氧化 而钢包下渣检测系统 中间包液位自动控制等 工艺技术 进一步保证了IF钢的产品质量 表表 5 15 1 汽车板汽车板 DC06DC06 冶炼内控成分冶炼内控成分 从分析元素的作用及对深冲性能的影响看 C和N都造成钢的屈服效应和应 变 时效 使深冲钢的屈服强度和抗拉强度增加 硬度值上升 r值下降并引起钢的 时效 所以在冶炼时应尽可能降低其在钢中的含量 由于钢中的C N含量较难 控制 是生产深冲钢 超深冲钢的限制性环节 因此我们将炼钢工艺研究重点 放在C N的控制技术上 炼钢工序的控制要点为 1 铁水预处理 铁水预处理的目的 提前脱硫 脱磷 减轻转炉冶炼任务 减少转炉冶炼过程的渣量 从而减少出钢过程下渣量 降低转炉冶炼终点钢液和炉渣氧化性 2 转炉冶炼工序 采用顶底复吹转炉冶炼 降低转炉冶炼终点钢液含氧量 控制矿石投入量 转炉冶炼后期增大底部惰性气体流量 加强熔池搅拌 冶炼后期采用低枪位操作 采用挡渣出钢技术 采用红包出钢 采用钢包渣改质技术 10 3 RH真空精炼工序 严格控制精炼前钢液中碳含量 氧含量和温度 增大RH精炼后期驱动气体量 增加反应界面和夹杂去除力 防止RH精炼过程升温 4 连铸工序 采用钢包下渣自动检测技术 加强大包一长水口之间的密封 连铸中间包使用前采用氢气清扫 提高大包滑动水口开启成功率 采用浸入式长水口及水口吹氢技术 采用大容量中间包 采用结晶器液面自动控制技术 保证中包内液面稳定 波动小于士3mm 且 高于临界高度 采用低碳高豁度结晶器保护渣 5 2热轧工序设计热轧工序设计 对连续退火炉生产的IF钢 热轧工艺参数中对成品组织和性能影响最大的 是板坯加热温度 终轧温度和卷取温度 研究内容主要是第二相粒子的固溶 析出以及热轧板表面质量控制等 当成分不变时 热轧板的组织和析出物的形 貌取决于热轧工艺参数 低的板坯加热温度 高温终轧以及终轧后的快速冷却 增大热轧压下率 增大变形速率 高温卷取等都有利于提高IF钢的深冲性能 为冷轧生产过程得到有利于提高成形性能的再结晶组织和织构提供前提条件 l 加热温度 本钢生产冷轧超低碳IF钢为Nb Ti IF钢 低温加热有利于IF钢屈强比的降 低及深冲性能的提高 主要原因为低温力加热工艺保障IF钢热轧后产生粗大的 二相粒子和细小铁素体晶粒 在随后的冷轧和退火处理过程中产生分布均匀和 强的 再结晶织构 从而提高其深冲性能 结合本钢实际生产及设备情况 力 热炉控制炉膛气氛 保证弱氧化性气氛 尽量减少氧化铁皮的生成 板坯出炉 温度范围1160 1210 2 终轧温度 11 终轧温度对Ti Nb稳定化钢有明显的影响 在终轧温度较高时 有利于形 成均匀的等轴显微结构 降低终轧温度 导致混晶和更无序的热带结构形成 这两种结构都对最终冷轧薄板结构的形成有害 囚此 一般终轧温度较高有利 结合木钢实际情况终轧温度设定为900土15 3 卷取温度对材料性能的影响 相关人员在对卷取温度的控制研究表明 卷取温度的变化 对TiN TiS和 Ti4C2S2粒子的影响不大 但对TiC粒子的影响较大 高温卷取有利于TiC粒子的 析出和长大 有利于铁素体晶粒的长大 另外 他们还发现当碳含量较高时 会析出较多的TiC粒子 卷取温度的高低 直按影响到第三相质点的析出和析出 物的形态 大小 分布 卷取温度越高越有利于第二相质点的析出和晶粒粗化 越有利于IF钢深冲性能的提高 图5 1是经900 终轧后分别于720 680 卷取后的显微组织情况 由图 可见 降低卷取温度可使热轧带钢的显微组织明显细化 一般来说 高温卷取 有利于碳化物及氮化物的析出和粗化 但是卷取温度过高容易造成热轧钢板铁 素体晶粒组织过分粗大 从而不利于IF钢的力学性能 图图 5 15 1 卷取温度对热轧带钢显微组织的影响卷取温度对热轧带钢显微组织的影响 12 图图 5 25 2 卷取温度对冷轧产品显微组织的影响卷取温度对冷轧产品显微组织的影响 图5 2是720 680 热轧卷取温度后的热轧钢卷 经80 压下率冷轧后 在840 200mpm退火条件退火后的显微组织 从显微组织照片中可明显看出 热 轧卷取温度高的材料 退火后冷轧晶粒尺寸较大 反之 冷轧晶粒尺寸小 4 氧化铁皮控制 图图 5 35 3 钢板表面氧化铁皮生成过程示意钢板表面氧化铁皮生成过程示意 粗轧氧化铁皮的清除与粗轧除鳞水压力 水嘴角度 水质 立辊侧压能力 等有关 除鳞水压力越高 立辊侧压越大则氧化铁皮除鳞效果越好 精轧区氧 化铁皮分为水系统铁皮和轧辊生成铁皮 水系统铁皮是指除鳞水 侧喷水 除 尘水等压力不足 水嘴角度 高度不正确 或不投入 堵塞 在高温下钢带与 空气中的氧结合而生成氧化铁皮不能及时扫射掉由工作辊压入而生成的氧化铁 皮 另外 侧喷水也可以抑制氧化铁皮的生成 正常生产时 精轧除鳞水 除 尘水必须投入使用 但有时生产薄规格产品时 为了保证板形 降低钢板边部 温降 提高轧制稳定性 防止甩尾 往往不投入侧喷水 导致精轧机架内生成 的铁皮不能及时被除去 氧化铁皮压入钢板表面 13 减少氧化铁皮缺陷的措施 通过降低加热温度 减少在炉时间 调节炉内气氛为偏还原性气氛 抑 制炉生氧化铁皮生成 可通过提高除鳞水压力 调整优化水嘴高度 角度 提高立辊侧压能力 减少粗轧氧化铁皮 降低辊生氧化铁皮措施 采用抗热裂性好的轧辊材质 采用合理的磨削制 度 及时彻底地去除轧辊表面残余裂纹 采用润滑轧制 提高轧辊表面质量 降低机架单位轧制力 防止因为单位轧制力过大导致轧辊表面微裂纹扩展而产 生辊生氧化铁皮 轧辊冷却水机架入口水量小于出口水量 加大中间机架轧辊 冷却水量 保证轧辊迅速冷却 进精轧温度适中 降低精轧上游机架辊温 精轧机架侧喷水投入 可减少氧化铁皮压入 提高保护渣质量 减少保护渣卷入 保证钢坯除鳞效果可减少保护渣铁 皮 层流冷却采用前段冷却方式 在达到相同层流冷却温度情况下 缩短带 钢在高温状态下与空气的接触时间 以减少氧化铁皮形成 从而降低氧化膜厚 度 热轧工序工艺控制要点 1 工艺控制情况 控制加热炉膛气氛 尽量减少氧化铁皮生产 保证加热时间充分 加热炉 温度控制在1160 1210 F1开轧温度控制在1000 1050 终轧温度控制在 900士15 2 板形控制 本钢DC06冷轧板热轧原料钢带的镰刀弯 5mm 2m 钢带的板凸度要求C40在 0 03mm O O5mm范围内 钢带的楔形控制C40在0 02mm以下 塔形 15mm 3 表面质量控制 精轧入口温度 精轧入口温度适中 防止F2机架工作辊表面氧化膜损坏 防止生成氧化铁 皮 减少轧制力 14 F2单位轧制力避免过大 防止F2轧辊氧化膜脱落 高压水 高压水水嘴无堵塞 保证水压 荒轧后表面铁皮能够除净 精轧高压水除 磷效果良好 轧辊 对轧辊冷却水水嘴 水压以及水嘴角度进行进一步研究 保证下机轧辊温 度 进行轧辊温度测量 检察F1 F2 F3是否有氧化层脱落 辊道 辊道的所有辊均处于良好工作状态 辊面质量对产品表面无不利影响 表面质量 钢带表面不允许有隆起 10 m 缺陷 钢带表面不允许有氧化铁皮缺陷 钢带表面不允许有裂纹 结疤 折叠 气泡和夹杂 钢带不得有分层 钢带表 面不允许有深度和高度大于厚度公差之1 3的折印 麻点 划伤 小拉痕 压痕 以及氧化铁皮脱落所造成的表面粗糙等局部缺陷 钢带溢出边折角应小于90 钢带不允许有深度大于5mm的边裂 尺寸偏差控制 提高厚度规格命中率和宽度规格命中率 热轧钢卷的厚度偏差 小于公称 厚度的 5 厚度的测量应该在距边部40mm以内的板面上进行 宽度偏差 0 15mm 宽度变化率小于2mm lm 5 3冷轧与退火工艺设计冷轧与退火工艺设计 冷轧储能是再结晶退火的驱动力 由于冷轧过程不存在再结晶 因此织构 强度远比热轧板高 铁素体滑移系主要有 110 111 112 111 及 123 111 哪个滑移系具有的切应力达到临界值 哪个滑移系启动 最终稳定在一个取向 上 就形成了织构 并且取向与晶粒的原始取向 变形方式及变形量有关 由 于热轧板晶粒取向比较混乱 接近各向同性 因此 形变织构主要和压下率有 关 我们在生产工艺基本相同的情况下 探讨不同压下率对r值的影响 从不同 冷轧压下率看 r值随冷轧压下率的提高而增加 随着冷轧压下率的增加 原热 轧板中接近各向同性的铁素体晶粒沿变形方向伸长增加 渗碳体的破碎程度增 加 但当达到一定值时 由于其它不利织构取向密度的提高 r值有所下降 根 15 据试验结果 确定IF钢的冷轧压下率为 75 图图 5 45 4 不同压下量情况下的显微组织不同压下量情况下的显微组织 再结晶退火工艺对超深冲用冷轧板成品的再结晶组织 有利织构取向和性 能有着重要形响 是保证成品性能的重要工艺环节 IF钢热轧板经过冷轧较大 压下率轧制后位错密度急剧升高 钢板强度很高 600MPa 由冷轧产生的加工硬 化只有通过再结晶退火才能得到消除 冷轧后的组织通过回复 再结晶和晶粒 长大三个过程 最终获得理想的深冲性能 结合本钢产品的实际状况 通过大 量的实验室和工业生产试验研究 自主开发研制具有最佳再结晶组织和有利织 构的退火工艺制度 退火温度是影响lF钢退火再结晶组织形成的关键因素之一 退火温度偏高 退火再结晶晶粒粗大 退火温度偏低 退火再结晶不完全 因此 选择合理的 退火温度是保证材料具有良好性能指标的前提条件 冷轧过程工艺控制 表表 5 25 2 主要工艺控制参数主要工艺控制参数 对热轧原料进行检查 不符合相关要求的热轧卷不能按照冷轧汽车表面板 产品组织生产 1 酸洗及冷轧工艺 根据活套量合理调整酸洗速度 保证带钢在酸槽中以相对稳定的速度 运行 正常生产时工艺段速度不小于30mpm 生产前确认拉矫机工作辊 支持辊辊面状态良好 拉矫机延伸率按照二级下发参数执行 16 1 槽游离酸浓度 40g 1 1 槽铁离子浓度 120g 1 3 槽游离酸浓度 103 133g 1 3 槽铁离子浓度 51 74g 1 酸洗温度 80 85 4 漂洗槽温度 40 80 4 漂洗槽PH 4 0 5架工作辊表面粗糙度 2 5 m 3 5 m 2 连退工艺 对轧机上检查台的钢卷进行表面质量检查 退火制度 最高退火温度为860士10 DC06级别产品平整延伸率不大于0 6 3 冷轧工序减少氧化铁皮缺陷的措施 增大拉矫机拉矫率 一般情况下拉矫率越大 破磷效果越好 但对不切边带钢也应该注意拉矫 率过大引起的带钢宽度减缩的现象 同时 防止氧化铁皮粘辊 该缺陷主要是 由于氧化铁皮粉末粘在拉矫机辊上 造成对拉矫辊表面损伤 此时必须及时更 换拉矫辊 并及时检查压缩空气吹扫系统 除尘系统 酸槽及漂洗槽 目前本钢深冲系列产品均为高温卷取 主要采用提高酸洗温度来保证酸洗 质量 降低酸洗速度会对机组产量构成制约 对于漂洗槽应该注意漂洗槽入口挤干辊的工作状态 防止酸液进入漂洗段 而引起带钢表面氧化现象 通过控制最终段漂洗槽PH值在5 6之间 即可以保证 带钢表面的残留含量 一般不对出口带钢进行残留物检查 同时保证3 酸洗槽 游离HCL浓度 应保证在103g L 195g L之间 保证酸洗效果 适当降低酸洗速度 生产冷轧汽车表面板时 酸洗速度一般为同等级别 规格