前置式超快冷方式下DP700的生产工艺

1、第 32 卷第 10 期东 北 大 学 学 报( 自 然 科 学 版 )Vo l. 32, No. 102 01 1 年 10 月Journal of NortheasternU niversity( Natural Science)O ct. 2 0 1 1前置式超快冷方式下DP700 的生产工艺蔡晓辉 1, 刘旭辉 1, 刘振宇 1,张志利 2( 1. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110819;2. 首钢京唐钢铁联合有限责任公司, 河北 唐山 063200)摘要 :基于前置式超快冷 ( U FC) 系 统 , 在热轧生产线上开发减量化的双相钢 ( DP) 生产

2、工艺 . 结合 大量实验室热轧实验 , 摸索出 DP 钢在超快冷方式下的冷却工艺. 现场工业生产得到的 DP 钢抗拉强度在 700 M Pa以上 , 屈强比为 0151 01 60, 伸长率为 22% 28%.实验室和 生产线 上试制 结果表 明 , 采用前置 式 U FC 生产DP 钢,可以少用或者不用 ( 微) 合金 , 降低成本且提高焊接性能 .关 键词 :热轧 ; 双相钢 ; 前置式 UFC; 分段冷却 ; 生产工艺中图分类号 :TG 335. 58文献标志码 : A文章编号 : 1005- 3026( 2011) 10- 1423- 03Production Process of D

3、P700 Steel with Early Ultra Fast CoolingCAI X iao-hui 1 ,LI U X u-hui 1,LI U Zhen-yu 1, ZH AN G Zhi- li 2( 1.State K ey Labor atory of Rolling and A utomation,Northeastern U niversity, Shenyang 110819, China;2.Shougang Jingtang U nited Iro n and Steel Co. , L td, T angshang063200, China. Correspondi

4、ng author: CAI Xiao-hui, E- mail: cai ral. neu. edu. cn)Abstract: The production processof source- saving hot- rolled dual phase ( DP) steel on HSM-line w ith early ultra fast cooling ( UFC) was investigated. The cooling processof DP steels w ith early U FC w as proposed after large number of experi

5、ments in the laboratory and in steel plant. The results obtained from laboratory and the plant showed that tensile strength is more than 700 M Pa,yield ratio is 0. 51 0. 60 and elongation is 22% 28% for the DP steel produced in steel plant. T he proposed production process of DP700 steel w ith early

6、 U FC is feasible w ith no or lessmicroalloy/ alloyelements,w hichdecreases the productioncost and improvesthe w eldingproperty.Key words:hot rolling;DP steel; early UFC;stepped cooling; production process自从 1968 年双相钢专利问世以来 , 双相钢凭借其高强度、低屈服以及良好的焊接性能等引起越来越多的关注 1- 7 . 随着超快速冷却技术的发展, 双相钢的生产工艺经历了连续冷却和分段冷却

7、两种冷却模式 . 化学成分从 C- M n- Si 系 , C-M n- Cr - M o 系, 微合金化 C- M n 系到 C- Mn系 . 添加 Cr, M o 能够在 500 600 e 8 促进冷却过程 . 添加铌不仅可以明显地细化晶粒、 提高伸长率, 而且还可以节省铁素体形成温度区间不必要的保温步骤 . 因为铌推迟铁素体转变 , 从而使轧后连续冷却成为可能 .目前普遍采用 UFC工艺生产 DP 钢 . U FC 设备既可以置于精轧机后 ,也可以置于卷取机前, 前者居多 , 因为这样的布置适合于大多数钢种. 后置式 UFC 系统 9主要用于低成本多相高强钢. 考虑到减量化生产和避免后

8、置式UFC 的增建 , 本文主要研究在实验室条件下以及在CSP 和 H SM 线上利用前置式 U FC 生产 DP 钢的控冷工艺 . 轧件在终轧后被迅速冷却到铁素体相变区间, 奥氏体晶粒在大冷速下被 / 冻结 0, 在随后的空冷过程中发生铁素体转变 ,生成适量铁素体之后经过层流冷却迅速降温到Ms 点以下 , 最终的组织为铁素体收稿日期 :2011-03-11基金项目 :高等学校博士学科点专项科研基金资助项目( 20090042120004) .作者简介 :蔡晓辉 ( 1975-) , 女 , 辽宁鞍山人 , 东北大学讲师,博士 ;刘振宇 ( 1967-) , 男, 内蒙古赤峰人 , 东北大学教

9、授, 博士生导师 .1424东北大学学报和马氏体 .1 实验材料和方法1. 1 实验室试轧材料和工艺实验材料是含 Nb, Ti 微合金 C- Mn 系钢 , 化学成分如表 1 所示 .表 1材料的化学成分( 质量分数 )Table 1Chemical composition%CSiM nPSAlsT iNb0. 0630. 271. 320. 006 0. 006 0. 039 0. 020 0. 032试样尺寸为 110 mm 83 mm 70 mm . 热轧机是由 RAL 开发研制的配有超快冷、 层流冷却、水幕冷却以及喷雾式冷却的 800 e , 卷取温 度 260 e , 出 超 快 冷

10、 的温 度 在 730680 e 之间 . 成品钢抗拉强度在 700 MPa 以上 , 屈强比为 0151 0160, 伸长率为 22% 28%.2) Nb 和 Cr 元素在析出强化和细晶强化上发挥着重要的作用 , 屈服和抗拉强度增加 , 而屈强比和伸长率有所下降 .参考文献 : 1Huang J, Poole W J, M ilitzer M . Physical and metallurgy andmaterialsscienceJ .M etallu rgicalandM ater ialsTransactionsA ,2004, 35: 3363-3375. 2Beynon ND,Ol

11、iverS ,Jones TB,et al .T ensile and w orkhardeningpropertiesoflowcarbondua-l phase stripsteels athighstrainrates J .M aterialsScience andTechnologyA ,2005, 21: 771-778. 3Waterschoot T ,De A K,VandeputteS,etal .Static strainagingphenomenaincold-rolleddual- phasesteels J .M etallurgical andM aterialsT

12、 ransactionsA , 2003, 34:781-791. 4WaterschootT ,DeCoomanBC,VanderschuerenD.Influenceofrun-outtable cooling patterns on transformationand mechanicalproperties of highstrengthdualphase andferritebainite J .Ironmaking&S teelmaking ,2001,28( 3) : 185-190. 5Gan W , BabuS S, Kapustka N,et al . M icrostru

13、cturaleffectson thespringbackof advanced high-strengthsteel J .M etallurgic al andM aterialsTransactionsA , 2006, 37( 11) :3221-3231. 6OliverS, Jones T B,Fourlaris G. M icrostructureand dynamicmateri al performanceof highstrengthandultra h ighstrengthstripsteels J .M aterialsScienceandTechnology,2007, 23( 1) : 55- 62. 7ParkK S,ParkKT,Lee D L,et al .Comparison ofcoldformabi lityofcold drawn non-heat- treated steels havingsim ilarstrength J .ISIJ In ternational ,2005, 45( 9) : 1352-1357. 8PichlerA,St