[发明专利]一种高速冲压用的超低夹杂冷轧薄带及其炼钢优化方法

说明书

本发明一种高速冲压用的超低夹杂冷轧薄带，钢板内夹杂数量在任意厚度方向截面内小于3个/cm²，最大单个夹杂尺寸小于8μm，厚度方向距离钢板最外表面1/4范围内不存在尺寸大于6μm的夹杂颗粒，存在的氧化物复合的夹杂颗粒总尺寸小于15μm，且以球形断续轧向排列。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种高速冲压用的超低夹杂冷轧薄带及其炼钢优化方法，薄带钢板中夹杂数量极少，夹杂尺寸极小，冲压合格率较高，冲压速度可满足300次/min以上。

技术领域

本发明涉及薄带钢领域，尤其涉及一种高速冲压用的超低夹杂冷轧薄带及其炼钢优化方法。

背景技术

随着节约型和环保型社会条件的提高，钢板要求在不损失性能的基础上厚度大幅减薄，尤其在家电和汽车领域，目前镀锡板已经可达到0.2mm以下，汽车和民用电池壳可达到0.25mm以下，厚度的减薄也使汽车自重得到了大大的改善。

生产效率的提高要求很多加工领域的生产速度需大幅提高，如电池壳冲压加工，由之前的30个/min达到了惊人的300个/min，及冲压速度由慢速到中速到高速，这对材料的性能、纯净度等方面提出了更为苛刻的条件。高速冲压的钢板一般具备几个硬性条件，1)厚度较薄，一般不超过0.8mm；2)性能稳定性好；3)纯净度高。尤其针对薄钢板，夹杂的敏感性更强，在高速冲压下，极微小颗粒的夹杂(20um以内)都有可能对钢板产生破坏，常以沙眼形式表现。因此高纯净度(小尺寸低含量夹杂)一直是困扰薄钢带高速冲压的一个难题。

关于夹杂控制的文献和专利屡见报道，专利CN201010523502、CN100582249C等多采用改质保护渣、喂钙线、增加炉外精炼流程和时间等手段控制夹杂，这对IF钢和某些碳含量低于0.06wt％的钢种并不适用，这几类钢中一般要求高延伸，钢中合金含量极低，复杂的炼钢工艺，会增加钢中合金成分的负担，破坏钢板的延伸性能。专利CN101760583B提出一种超低碳IF钢中夹杂的控制方法，其前期控制主要在转炉温度和C、O含量上，并在转炉出钢时加入顶渣改质剂。从转炉到精炼之间有较长的不可控因素，不能单纯控制转炉参数，精炼从入站到出站的C、O值和温度都非常关键，尤其精炼过程的升温量直接影响钢中氧化铝的数量，而对于普通低碳钢(C含量在0.02～0.06wt％)来说，市场价格较低，顶渣改质难免成本增加，不利于大规模生产。

高速冲压用钢一般具有较低的强度和超高的延伸率，如IF钢和普通低碳钢，其合金含量极少，主要的夹杂形式以氧化铝为主，但有时也会出现卷渣和炉衬破坏等原因造成的氧化镁、氧化钙等复合夹杂。对于超低碳钢和低碳钢(w(C)＝0.002～0.06wt％)，炼钢期间钢水脱碳过程的降温需要额外吹O和补Al来促进铝热反应从而提高钢水温度，这大大增加了钢中氧化铝及其复合夹杂的产生量。

在高速冲压过程中，夹杂对钢板的破坏主要与夹杂的种类、尺寸以及在钢板厚度方向的位置等有关，IF钢和普通低碳钢中除少量复合Mg、Ca的氧化铝夹杂外，大多以单颗粒氧化铝为主；夹杂尺寸越大，引起的应力集中越大，对钢板的破坏越强；夹杂在钢板中的位置决定了其破坏的程度，一定尺寸夹杂在钢板厚度方向距离表面1/2或1/3范围内时，由于应力向表面传递距离较长，并不容易对钢板表面产生破坏，但当夹杂处于距离表面1/4或更近范围内时，应力集中很容易传递到表面获得释放，从而对表面产生严重破坏。因此对夹杂在钢板厚度方向所处位置的控制至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速冲压用的超低夹杂冷轧薄带及其炼钢优化方法，薄带钢板中夹杂数量极少，夹杂尺寸极小，冲压合格率较高。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高速冲压用的超低夹杂冷轧薄带，钢板内夹杂数量在任意厚度方向截面内小于3个/cm²，最大单个夹杂尺寸小于8μm，厚度方向距离钢板最外表面1/4范围内不存在尺寸大于6μm的夹杂颗粒，存在的氧化物复合的夹杂颗粒总尺寸小于15μm，且以球形断续轧向排列。