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1、金 属 世 界2 0 0 8 年 第 4 期 h t t p : w w w . j s s j z z . c o m工 艺 装 备1 前 言近 年 来 ， 我 国 汽 车 业 的 发 展 速 度 令 世 人 瞩 目 。汽 车 工 业 已 成 为 我 国 国 民 经 济 第 四 大 支 柱 产 业 。专 家 预 计 ： 2 0 1 0 年 内 中 国 汽 车 产 量 将 突 破 1 0 0 0 万辆 ， 整 车 用 钢 的 年 消 费 量 将 超 过 1 1 0 0 万 t 。 轿 车 用钢 板 以 冷 轧 板 为 主 ， 约 占 钢 板 用 量 的 7 5 % ， 无 论 品种 还 是 质
2、 量 都 代 表 了 汽 车 板 的 最 高 水 平 。 能 否 为轿 车 批 量 供 应 各 类 冷 轧 板 ， 已 成 为 衡 量 钢 铁 厂 综合 技 术 水 平 的 标 志 。 为 此 ， 国 内 外 大 型 钢 铁 企 业 都投 入 大 量 人 力 、 物 力 开 发 汽 车 用 钢 。 目 前 ， 汽 车 板原 料 中 S P C C 的 用 量 占 有 很 大 比 例 ， 要 求 S P C C 产品 具 有 良 好 的 塑 性 和 一 定 的 冲 压 变 形 能 力 。 唐 山钢 铁 股 份 公 司 针 对 这 种 现 状 ， 在 原 有 S P C C 品 种 的基 础 上
3、， 对 其 生 产 工 艺 进 行 优 化 ， 积 极 开 发 出 具 有一 定 深 冲 性 能 的 S P C C 产 品 来 适 应 市 场 要 求 ， 为 企业 创 造 效 益 。2 优 化 前 存 在 问 题生 产 初 期 ， 为 了 解 唐 钢 S P C C 钢 板 的 具 体 情况 ， 分 别 对 从 宝 钢 、 本 钢 、 鞍 钢 等 公 司 的 S P C C 钢 板（ 汽 车 用 ） 进 行 了 取 样 分 析 ， 并 将 其 化 学 成 分 和 性能 情 况 和 唐 钢 产 品 进 行 了 对 比 ， 唐 钢 S P C C 产 品 化学 成 分 中 C 、 M n 、
4、S 、 P 、 S i 含 量 和 其 它 几 家 公 司 控 制范 围 基 本 一 致 ， 并 且 成 分 控 制 一 直 较 稳 定 ， 但 由 于初 期 唐 钢 冷 轧 产 品 定 位 于 建 筑 ， 只 需 要 简 单 的 折弯 成 型 ， A l S 含 量 控 制 偏 低 （ 0 . 0 1 5 % 0 . 0 2 0 % ） ， 而钢 中 的 A l 能 消 除 钢 的 实 效 硬 化 性 ， 提 高 冲 压 性能 ， 并 且 在 含 量 0 . 0 3 5 % 的 情 况 下 ， 屈 服 强 度 随 A l的 升 高 而 降 低 ， 因 此 要 想 获 得 好 的 加 工 性
5、能 ， 需 要提 高 A l 的 含 量 。 唐 钢 热 轧 由 于 采 用 L F 炉 精 炼 后 ，保 护 不 好 ， 造 成 钢 水 大 量 吸 氮 ， 钢 中 的 氮 含 量 较 高（ 8 0 1 0- 6 1 0 0 1 0- 6） 。 钢 中 的 N 含 量 过 高 ， 在 铸坯 中 会 产 生 气 泡 ， 影 响 热 轧 带 卷 的 表 面 质 量 和 加工 性 能 ， 甚 至 引 起 轧 钢 生 产 事 故 。 N 含 量 大 于0 . 0 0 9 % ， 容 易 造 成 A l N 的 析 出 ， 脆 化 奥 氏 体 晶 界面 ， 使 铸 坯 出 现 角 横 裂 或 振 痕
6、处 的 横 裂 。 同 时 N 钉扎 位 错 ， 在 冷 轧 时 不 利 于 1 1 1 取 向 晶 粒 的 滑 移 , 退火 后 r 值 下 降 。 A l 的 作 用 是 在 退 火 时 形 成 A l N 质点 ， 其 对 再 结 晶 形 核 有 阻 碍 作 用 ， 它 使 驱 动 力 较 小的 晶 粒 形 核 受 到 抑 制 ， 驱 动 力 较 大 的 1 1 1 的 晶 粒冷 轧 板 S P C C 的 工 艺 优 化 与 性 能 分 析齐 建 群（ 唐 山 钢 铁 股 份 公 司 技 术 中 心 ， 河 北 唐 山 0 6 3 0 1 6 ）摘 要 : 为 适 应 市 场 需 求
7、， 唐 钢 对 冷 轧 板 S P C C 生 产 工 艺 进 行 了 优 化 ， 并 对 优 化 后 产 品 性 能 进 行 了 分 析 ， 发 现 优 化后 产 品 性 能 达 到 汽 车 内 板 的 使 用 要 求 ， 从 而 开 拓 了 唐 钢 冷 板 市 场 。关 键 词 : S P C C ； 工 艺 优 化 ； 性 能 分 析P r o c e s s O p t i m i z a t i o n a n d P e r f o r m a n c e A n a l y s i s o f C o l d R o l l e d S P C C S h e e t o f T
8、 a n g s t e e lQ i J i a n q u n( T a n g s h a n I r o n & S t e e l C o . , L t d . , T a n g s h a n 0 6 3 0 1 6 , C h i n a )A b s t r a c t : I n o r d e r t o a c c o m m o d a t e t h e m a r k e t r e q u i r e m e n t , C o l d r o l l e d S P C C s h e e t o f T a n g s t e e l p r o c e
9、s s i s o p t i m i z e d a n dp e r f o r m a n c e i s a n a l y z e d , I t i s f o u n d t h a t t h e o p t i m i z e d p r o d u c t i o n p e r f o r m a n c e s a t i s f i e s i n n e r b o a r d s o f c a r s n e e d s .c o n s e q u e n t l y , T a n g s t e e l c o l d r o l l e d s h e
10、e t m a r k e t i s d e v e l o p e d .K e y w o r d s : S P C C ； p r o c e s s o p t i m i z a t i o n ； p e r f o r m a n c e a n a l y s i s3 4h t t p : w w w . j s s j z z . c o m金 属 世 界2 0 0 8 年 第 4 期在 形 核 竞 争 中 占 优 势 ， 促 进 1 1 1 织 构 的 形 成 ， 使产 品 获 得 高 的 冲 压 成 型 性 能 。 通 常 来 讲 ， 钢 中 A l和 N 的 比
11、值 在 8 1 2 时 有 利 于 退 火 后 饼 形 晶 粒 的形 成 ， 获 得 良 好 的 冲 压 性 能 ， 因 此 唐 钢 冷 轧 退 火 板在 化 学 成 分 上 需 提 高 A l S 的 含 量 ， 同 时 降 低 N 的含 量 。在 力 学 性 能 上 ， 唐 钢 的 产 品 强 度 和 宝 钢 、 本钢 、 鞍 钢 产 品 相 当 ， 但 杯 突 值 偏 小 ， 抗 冲 压 变 形 能力 差 ， n 、 r 值 偏 低 ， 冲 压 、 拉 伸 性 能 差 ， 因 此 在 改 进化 学 成 分 的 同 时 ， 还 需 要 优 化 生 产 工 艺 ， 以 保 证 产品 的 冲
12、压 性 能 。3 生 产 工 艺 流 程唐 钢 S P C C 钢 板 生 产 工 艺 流 程 为 ： 高 炉 铁 水 预 处 理 脱 硫 转 炉 冶 炼 L F 精 炼 铸 机 热 轧 酸 洗 连 轧 罩 式 退 火 平 整 重 卷 铁 皮 包 装 。4 优 化 措 施4 . 1 完 善 S P C C 的 成 份 设 计铝 镇 静 钢 中 不 添 加 V 、 N b 、 T i 等 合 金 元 素 ， 为保 证 一 定 强 度 ， 钢 中 加 入 少 量 M n ， 为 控 制 1 1 1 织构 的 发 展 ， 钢 中 要 保 证 有 一 定 量 的 酸 溶 铝 ( A l S ) ， 并
13、严 格 控 制 N 含 量 以 减 少 成 品 板 的 时 效 性 ， 而 适 当降 低 钢 中 碳 含 量 、 提 高 钢 的 纯 净 度 可 以 有 效 地 提高 钢 的 深 冲 性 能 。 必 须 保 证 钢 中 不 存 在 尺 寸 较 大的 钙 铝 硅 酸 盐 夹 杂 物 和 溶 有 铁 、 锰 的 A l2O3颗 粒 ，减 少 铸 坯 裂 纹 和 夹 杂 物 的 数 量 ， 提 高 钢 的 纯 净 度 。通 过 生 产 摸 索 ， 初 步 确 定 了 放 硫 、 控 硅 、 控 氮 、加 铝 的 成 分 设 计 思 路 。 从 化 学 成 分 上 奠 定 了 生 产汽 车 用 S P
14、 C C 钢 板 的 基 础 。 具 体 化 学 成 份 见 表 1 。4 . 2 确 定 “ 三 高 一 低 ” 的 热 轧 工 艺 路 线热 轧 工 艺 的 控 制 对 冷 轧 板 性 能 的 影 响 很 大 ，最 显 著 的 是 终 轧 温 度 和 卷 取 温 度 。 热 轧 工 艺 主 要是 控 制 A l N 的 溶 解 与 析 出 ， 这 对 于 冷 轧 后 形 成 饼状 晶 粒 极 为 重 要 。 在 板 坯 加 热 过 程 中 ， A l N 溶 于 奥氏 体 中 ， 所 以 高 温 加 热 有 利 于 溶 解 。 然 而 在 冷 却 过程 中 A l N 又 会 重 新 析
15、出 ， 热 轧 后 急 冷 ， 使 A l N 来 不及 析 出 ， 在 冷 轧 后 的 退 火 加 热 过 程 中 析 出 ， 而 平 行排 列 在 冷 轧 纤 维 结 构 之 间 ， 当 退 火 再 结 晶 时 由 于沿 轧 制 方 向 平 行 排 列 的 A l N 阻 碍 了 晶 粒 沿 厚 度 方向 长 大 ， 而 形 成 了 伸 长 的 饼 形 晶 粒 。“ 三 高 一 低 ” 的 工 艺 ， 即 高 温 加 热 ， 高 温 开 轧 ，高 温 终 轧 和 低 温 卷 取 ， 目 的 是 让 A l N 在 高 温 时 固溶 ， 在 快 速 低 温 卷 取 中 避 免 其 析 出 ，
16、 而 在 冷 轧 后 退火 时 慢 慢 析 出 ， 以 抑 制 不 利 织 构 而 促 进 有 利 织 构 。A r3以 上 的 高 温 终 轧 有 利 于 A l N 保 持 固 溶 ， 同 时 得到 均 匀 的 再 结 晶 晶 粒 。 同 时 热 轧 钢 卷 经 过 高 的 卷取 温 度 缓 慢 冷 却 下 来 时 ， 会 得 到 粗 大 晶 粒 并 析 出大 的 渗 碳 体 ， 在 冷 轧 时 粗 大 晶 粒 和 大 的 渗 碳 体 被轧 碎 ， 因 而 形 成 条 状 渗 碳 体 ， 在 冲 压 时 产 生 断 裂 。4 . 3 优 化 冷 轧 变 形 工 艺冷 轧 压 下 率 是 影 响 形 变 织 构 的 主 要 因 素 ， 普通 用 低 碳 钢 板 的 平 均 应 变 比 r 值 随 冷 轧 压 下 率 的增 加 而 提 高 ， 当 压 下 率 在 7 0 % 7 5 % 之 间 时 出 现 峰值 ， 因 此 冷 轧 要 保 证 压 下 率 控 制 在 7 0 %
