隨著冷軋產品技術進步及市場競爭的加劇，用戶對冷軋產品的性能要求越來越高，對于普通CQ級冷軋鋼帶，亦要求具備一定的沖壓成形性能，并且市場的需求量較大。因此，加強對不同成分與工藝下的CQ級冷軋鋼帶的研究開發，具有重大的意義。本文通過開發DC01與SPCC兩個CQ級冷軋鋼帶牌號，實現不同組織與性能要求，實現連續退火CQ級的大范圍沖壓及應用領域，既可實現較大沖壓范圍要求材質較軟的沖壓件需求，亦可實現較高強度的較小沖壓變形的結構件需求，擴大了產品客戶群。典型的應用如圖1所示，DC01牌號用于汽車頂蓋件，其具有較好的沖壓成型性能；SPCC牌號用于家電電機端蓋，其具有較好的強度支撐效果。

1.   冷軋帶鋼生產

1.1   工藝流程

通過鐵水KR脫硫，運送至轉爐加入合金進行高溫冶煉，再通過RH精煉爐脫氣，將潔凈化的合格鋼水連續澆鑄為230 mm的鋼坯，定尺切割后進入加熱爐加熱至一定溫度并保溫一定時間，再進行熱軋粗軋（可逆式）與精軋（連續式）至較薄規格的鋼帶進行卷取，然后將鋼卷運至冷軋工序進行開卷酸洗與冷連軋至目標厚度的鋼卷，再開卷進行脫脂清洗后進行連續退火爐進行再結晶退火，之后進行平整、切邊、涂油等精整工序，最終生產出合格鋼卷，進行檢驗判定與包裝入庫。其主要工藝流程如下：

KR脫硫→轉爐冶煉→RH精煉→連鑄→熱連軋→酸連軋→連續退火→卷取→精整（根據需要）→成品檢驗→包裝→入庫。

1.2   化學成分控制

綜合考慮生產成本與力學證性能，不添加貴合金，采用C、Mn強化，且要求C含量不能太高，確保最終的沖壓性能。DC01與SPCC鋼帶的成分設計如表1所示。

1.3   熱軋與酸軋工藝

熱軋與酸軋均采用連軋工藝。熱軋終軋溫度和卷取溫度是影響冷軋板性能的主要影響因素：熱軋終軋溫度略高于冷卻時鐵素體轉變的開始溫度Ar3，終軋后立即快速冷卻，獲得均勻的鐵素體晶粒，在冷軋退火后形成有利織構；高溫卷取有利于碳氮化物的析出和長大，降低連續退火再結晶溫度，提高塑性應變比r [1]。從不同冷軋壓下率上看，冷軋壓下率在80%左右，有利于提高金屬冷軋變形儲能，增加退火過程中再結晶的驅動力，有利于獲得較強的{111}有利織構和高的r值[2]。DC01與SPCC鋼帶的熱軋與酸軋主要工藝參數如表2所示。

1.4   連退工藝

冷軋退火采用立式連續退火爐生產。采用再結晶退火工藝，主要是消除冷軋變形后的加工硬化，使冷變形后的成品得到所需求的組織，消除內應力，降低硬度，提高塑性，最終獲得理想的深沖性能[3]。DC01與SPCC鋼帶的連退主要工藝參數如表3所示。

2.   性能與組織分析

2.1   力學性能

通過對退火后成品的DC01與SPCC鋼帶進行拉伸試驗檢測，取樣位置為鋼卷中間部位，寬度方向距離連部1/4位置，采用橫向試樣，靜態拉伸后所得力學性能如表4表示。

從以上性能可看出，DC01的屈服強度比SPCC低74 MPa，抗拉強度比SPCC低48 MPa，延伸率比SPCC高7%，HRB硬度比SPCC低7.6，說明DC01材質比SPCC更軟，沖壓成型性能更好，更適合較大沖壓范圍要求材質較軟的沖壓件需求；而SPCC強度較高，可實現較高強度的較小沖壓變形的結構件需求

2.2   金相組織

通過對退火后成品的DC01與SPCC鋼帶進行金相顯微組織分析，在500倍下的金相組織圖如圖2所示。

從金相組織可看出，DC01與SPCC的金相顯微組織都是均勻的鐵素體＋少量游離滲碳體，鐵素體呈塊狀，游離滲碳體呈分散的點狀分布于晶內和晶界，晶粒較均勻，不存在混晶等現象。其中DC01的晶粒比SPCC的晶粒粗大些，DC01的晶粒度約為9.0～9.5級，SPCC的晶粒度約為9.5～10.0級，晶粒大小與力學性能吻合，屈服強度較小的晶粒較粗，有利于沖壓成型。

3.   結語

通過對CQ級冷軋鋼帶DC01與SPCC的研究，制定了適合與山鋼日照公司2030冷軋生產線的生產工藝方案，大大提高并穩定了冷軋退火卷的沖壓性能，滿足了客戶要求，達到同類行業領先水平。目前冷軋連退DC01與SPCC沖壓用鋼產品已成功打入小汽車、防盜門、家電等相關領域，經用戶反饋，CQ級冷軋產品的板面質量與尺寸精度良好、力學性能穩定，滿足JIS及EN國際標準執行及客戶的需求。

文章來源——金屬世界