一種冷成型用熱軋鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冷成型用熱軋鋼板及其制造方法，該冷成型用熱軋鋼板的制備方法包括煉鋼步驟、連鑄步驟、加熱步驟、熱連軋步驟和卷取步驟，其特征在于，所述煉鋼后的鋼水成分為：0.05-0.1重量%的C，≤0.1重量%的Si，1.6-1.8重量%的Mn，0.03-0.07重量%的Nb，0.08-0.1重量%的Ti，≤0.025重量%的P，≤0.01重量%的S，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述熱連軋步驟中的精軋終軋溫度為850-900℃；所述卷取步驟中的卷取溫度為570-640℃。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠提供一種屈服強(qiáng)度650MPa級冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板。
【專利說明】【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及一種冷成型用熱軋鋼板及其制造方法，具體地，涉及一種屈服強(qiáng)度 650MPa級冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板及其制備方法。 一種冷成型用熱軋鋼板及其制造方法 【背景技術(shù)】
[0002] 為了避免熱成型工藝對熱軋鋼板材料軟化問題的影響，在實際應(yīng)用中，對板厚較 小的熱軋鋼板，采用冷成型工藝進(jìn)行冷彎件加工是一種經(jīng)濟(jì)實用的方法，因此，冷成型用熱 連軋鋼板得到了很大的發(fā)展，冷成型用熱連軋鋼板廣泛應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)、建 筑等領(lǐng)域。
[0003] 冷成型工藝最先使用的熱軋鋼板屈服強(qiáng)度在400MPa之內(nèi)，隨著各行各業(yè)的發(fā)展， 為了降低生產(chǎn)成本和提高構(gòu)件安全性，這種強(qiáng)度級別的鋼種已經(jīng)不能滿足用戶的要求，需 要采用更高的高度級別的冷成型用熱軋鋼板，在汽車領(lǐng)域，為了減輕汽車重量、降低油耗、 提高汽車構(gòu)件強(qiáng)度、確保安全性能等，汽車大梁用熱軋鋼板的強(qiáng)度級別已經(jīng)提高到屈服強(qiáng) 度650MPa以上；隨著建筑物高度的增加和對安全性能要求的提高，建筑用冷成型熱連軋鋼 板的級別也從345MPa提高到420MPa甚至460MPa。
[0004] 東風(fēng)汽車公司周歲華等對瑞典SSAB公司生產(chǎn)的Domex700MC熱軋鋼板進(jìn)行了分 析，其化學(xué)成分要求為彡〇. 12重量％的C、彡2. 1重量％的Μη、彡0. 07重量％的Nb、彡0. 1 重量％的Ti、彡0. 5重量％的Mo,典型成品鋼板的力學(xué)性能為Rel=735MPa，Rm = 820MPa，A =16%，Domex700MC含有Mo貴重元素，生產(chǎn)成本較高，且Domex700MC熱軋鋼板的延伸率較 低；北京科技大學(xué)張鳳泉等在汽車用低合金鋼的現(xiàn)狀與發(fā)展文章中討論了日本川崎公司開 發(fā)的TS780熱軋鋼板，其化學(xué)成分為0. 08重量％的C、1. 5重量％的Si、1. 8重量％的Μη、0. 1 重量％的Ti，成品鋼板力學(xué)性能為Rm彡800MPa，A彡20%，利用鐵素體相的鈦析出強(qiáng)化以及 鐵素體+馬氏體多相組織，達(dá)到了很好的綜合性能，但生產(chǎn)該種鋼板的終軋溫度和卷取溫 度低，生產(chǎn)工藝難度較大；鞍鋼股份技術(shù)中心陳妍等在日本JFE鋼鐵公司的產(chǎn)品研發(fā)戰(zhàn)略 文章對NKK開發(fā)的NAN0-HITEN鋼進(jìn)行了研究，化學(xué)成分為0. 2重量％的C、1. 46重量％的 Si、1. 45 重量 ％ 的 Mn，力學(xué)性能為 Rel = 670MPa，Rm = 830MPa，A = 39%，NAN0-HITEN 鋼板 的終軋溫度為800°C，卷取溫度為380°C，低碳水平和添加鑰避免了珠光體的生成，但終軋 溫度和卷取溫度低，生產(chǎn)工藝難度較大；湖南華菱漣源鋼鐵有限公司焦國華等發(fā)明的一種 生產(chǎn)屈服強(qiáng)度700MPa級高強(qiáng)鋼的方法，其化學(xué)成分含量為0. 03-0. 08重量％的C，0. 2-0. 5 重量 ％ 的 Si，1. 4-2 重量 ％ 的 Μη，0. 1-0. 15 重量 ％ 的 Ti，0. 02-0. 08 重量 ％ 的 Nb，〇-〇. 03 重量％的V，采用薄板坯連鑄連軋工藝，終軋溫度為820-880°C，經(jīng)層流冷卻后，卷取溫度為 550-620°C，產(chǎn)品的屈服強(qiáng)度范圍為690-760MPa，卷曲溫度較低，生產(chǎn)工藝難度較大；廣州 珠江鋼鐵有限責(zé)任公司毛新平等發(fā)明的一種700MPa級復(fù)合強(qiáng)化貝氏體鋼及其制備方法采 用薄板坯連鑄連軋工藝，其化學(xué)成分含量為0. 03-0. 07重量％的C，1. 51-2. 1重量％的Mn， 0. 5-0. 8重量％的Cr，0. 1-0. 15重量％的Ti，鋼的組織以細(xì)小貝氏體為主，產(chǎn)品屈服強(qiáng)度可 以達(dá)到700MPa以上，該鋼板中含有Cr，且Ti含量較高，生產(chǎn)成本較高，卷取溫度低，生產(chǎn)工 藝難度較大。
[0005] 可見，650MPa級以上的高強(qiáng)度熱軋鋼板的生產(chǎn)技術(shù)路線普遍采用添加鈮、鈦、鑰 和錳等貴重元素的微合金化路線，部分鋼種的鑰含量甚至達(dá)到0. 5重量％Mo,鉻含量達(dá)到 0. 5-0. 8重量％Cr ;另外，部分產(chǎn)品采用薄板坯連鑄連軋工藝，低的終軋溫度(如800°C)、低 的卷取溫度(如380°C )和常規(guī)冷卻工藝，使成品組織中引進(jìn)貝氏體或馬氏體強(qiáng)化，生產(chǎn)工藝 難度較大。同時，所有鋼種的Si含量均在0. 1重量％以上，這種成分的冷成型用熱軋鋼板 作為熱軋商品交貨沒有問題，但是〇. 1重量％以上的硅含量必將降低鍍層的附著力，影響鍍 層的質(zhì)量，因此這種硅含量的鋼坯不能作為冷軋鍍層產(chǎn)品的原料，這樣，熱軋產(chǎn)品和冷軋產(chǎn) 品必將采用不同化學(xué)成分的原料，造成鋼廠鋼種牌號多，給冶煉和連鑄中的生產(chǎn)組織安排 帶來很大的難度，不利于板坯庫的利用率和熱送熱裝率，不能進(jìn)行柔性化生產(chǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中屈服強(qiáng)度650MPa級冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼 板生產(chǎn)成本較高和生產(chǎn)工藝難度較大的缺陷，提供一種新的屈服強(qiáng)度650MPa級冷成型用 高強(qiáng)度熱軋鋼板及其制造方法。
[0007] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，采用鈮、鈦、錳微合金化方式，并使各組分控 制在合適的含量范圍內(nèi)，且采用850-900°C的高的精軋終軋溫度和570-640°C的高的卷取 溫度，可以使生產(chǎn)出的冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板具有高強(qiáng)度高韌性，由于避免加入Mo、Cr 和V等貴重元素，節(jié)約了成本，且高的精軋終軋溫度和高的卷取溫度使生產(chǎn)工藝控制簡單， 另外，通過采用低含量的硅成分，從而使鋼坯既可作為冷成型用熱連軋鋼板的原料，又可作 為冷軋鋼板和冷軋鍍層鋼板的原料，能夠?qū)彳埉a(chǎn)品和冷軋產(chǎn)品的成分統(tǒng)一起來，減少鋼 種之間的混澆，有利于板坯庫的利用率和鋼坯的熱送熱裝，有利于實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，減少鋼 廠生產(chǎn)組織的難度，提高鋼廠的生產(chǎn)效率。
[0008] 因此，為了實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種冷成型用熱軋鋼板的制造方 法，該方法包括煉鋼步驟、連鑄步驟、加熱步驟、熱連軋步驟和卷取步驟，其中，所述煉鋼后 的鋼水成分為：〇. 05-0. 1重量％的C，彡0. 1重量％的Si，1. 6-1. 8重量％的Mn，0. 03-0. 07 重量％的Nb，0. 08-0. 1重量％的Ti，彡0. 025重量％的P，彡0. 01重量％的S，余量為Fe和 不可避免的雜質(zhì)；所述熱連軋步驟中的精軋終軋溫度為850-900°C;所述卷取步驟中的卷取 溫度為 570-640°C。
[0009] 優(yōu)選情況下，所述煉鋼后的鋼水成分為：0. 05-0. 08重量％的C，< 0. 05重量％的 Si，1. 65-1. 75 重量 ％ 的 Mn，0. 04-0. 06 重量 ％ 的 Nb，0. 085-0. 95 重量 ％ 的 Ti，彡 0. 025 重 量％的P，< 0. 01重量％的S，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0010] 優(yōu)選地，所述熱連軋步驟中的精軋終軋溫度為860-895°C ;所述卷取步驟中的卷取 溫度為 575-625°C。
[0011] 優(yōu)選地，精軋后以10_30°C /s的冷速冷卻到卷取溫度。
[0012] 另一方面，本發(fā)明提供了一種由上述方法制得的冷成型用熱軋鋼板。
[0013] 本發(fā)明采用鈮、鈦、錳微合金化方式，控制煉鋼后的鋼水成分為：0.05-0. 1重量％ 的C，彡0. 1重量％的Si，1. 6-1. 8重量％的Mn，0. 03-0. 07重量％的Nb，0. 08-0. 1重量％的 Ti，彡0. 025重量％的？，彡0. 01重量％的S，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。避免了加入Mo、 Cr和V等貴重元素，降低了生產(chǎn)成本；同時采用高溫終軋、高溫卷取和快速冷卻工藝制度， 成功生產(chǎn)出以鐵素體和珠光體組織為主的屈服強(qiáng)度650MPa級冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板， 軋制工藝控制簡單，適應(yīng)性強(qiáng)；并且，本發(fā)明方法制造的冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板力學(xué)性能 滿足冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板的要求。
[0014] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。 【具體實施方式】
[0015] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明提供了一種冷成型用熱軋鋼板的制造方法，該方法包括煉鋼步驟、連鑄步 驟、加熱步驟、熱連軋步驟和卷取步驟，其中，所述煉鋼后的鋼水成分為：〇. 05-0. 1重量％的 C，彡 0. 1 重量 ％ 的 Si，1. 6-1. 8 重量 ％ 的 Μη，0. 03-0. 07 重量 ％ 的 Nb，0. 08-0. 1 重量 ％ 的 Ti，< 0. 025重量％的P，< 0. 01重量％的S，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述熱連軋步 驟中的精軋終軋溫度為850-900°C ;所述卷取步驟中的卷取溫度為570-640°C。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，只要使煉鋼后的鋼水成分為：〇. 05-0. 1重量％的C，< 0. 1重量％的 Si，1. 6-1. 8 重量 ％ 的 Mn，0. 03-0. 07 重量 ％ 的 Nb，0. 08-0. 1 重量 ％ 的 Ti，彡 0. 025 重量 ％ 的 P，< 0. 01重量％的S，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述熱連軋步驟中的精軋終軋溫度為 850-900°C ;所述卷取步驟中的卷取溫度為570-640°C，即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的，即降低生產(chǎn) 成本，乳制工藝控制簡單，且制造出的冷成型用熱軋鋼板滿足冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板的 要求。但優(yōu)選情況下，煉鋼后的鋼水成分為：〇. 05-0. 08重量％的C，< 0. 05重量％的Si， 1. 65-1. 75 重量 ％ 的 Mn，0. 04-0. 06 重量 ％ 的 Nb，0. 085-0. 95 重量 ％ 的 Ti，彡 0. 025 重量 ％ 的P，< 0. 01重量％的S，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，可進(jìn)一步提高生產(chǎn)出的冷成型用高 強(qiáng)度熱軋鋼板的強(qiáng)度和韌性。
[0018] 此外，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)出的冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板的強(qiáng)度和韌性，優(yōu)選所 述熱連軋步驟中的精軋終軋溫度為860-895°C，更優(yōu)選為870-895°C ;優(yōu)選所述卷取步驟中 的卷取溫度為575-625°C，更優(yōu)選為580-6KTC。
[〇〇19] 本發(fā)明中，對于煉鋼步驟無特殊要求，可以采用本領(lǐng)域常用的煉鋼工藝，例如，經(jīng) 過鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐Ca處理，將鋼水成分控制為：0. 05-0. 1重量％的C，< 0. 1重 量 ％ 的 Si，1. 6-1. 8 重量 ％ 的 Μη，0· 03-0. 07 重量 ％ 的 Nb，0. 08-0. 1 重量 ％ 的 Ti，彡 0· 025 重量％的P，< 0. 01重量％的S，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0020] 對于連鑄步驟也可以采用本領(lǐng)域常用的連鑄工藝，例如，采用整體氬氣密封澆鑄， 鋼水通過鋼包底部的滑動水口注入中間包，中間包溫度無特殊要求，為本領(lǐng)域常規(guī)采用的 溫度，例如為1530-1560°c，采用漏斗形結(jié)晶器，鑄坯拉速無特殊要求，為本領(lǐng)域常規(guī)采用的 鑄坯拉速，例如為0. 7-0. 9m/min，連鑄步驟獲得的連鑄板坯厚度優(yōu)選為200-250mm。
[0021] 本發(fā)明中，加熱步驟優(yōu)選為使鑄坯在1230-1265°C (優(yōu)選為1240-1260°C)溫度下 加熱(加熱包括預(yù)熱段、均熱段等)，所述鑄坯加熱可以在各種常規(guī)的用于鑄坯加熱的裝置 上進(jìn)行，用于鑄坯加熱的裝置例如可以為步進(jìn)式加熱爐。
[0022] 本發(fā)明中，熱連軋步驟為使加熱后的鑄坯經(jīng)過高壓水除鱗去除表面上形成的 氧化鐵皮后，進(jìn)入可逆粗軋機(jī)組，經(jīng)過5-7道次軋制，每道次變形量不小于20% (優(yōu)選為 21-36%)，經(jīng)過粗軋后中間坯的厚度為40-60mm，隨后進(jìn)入熱卷箱，使帶鋼頭、尾調(diào)換，然后進(jìn) 行精軋，精軋后鋼板的厚度優(yōu)選為5-10mm。粗軋的出口溫度無特殊要求，可以采用本領(lǐng)域 常用的溫度，例如粗軋出口溫度為l〇25-1050°C。精軋開軋溫度優(yōu)選為950-1000°C ;優(yōu)選 為980-1000°C ;另外，如上所述，精軋終軋溫度為850-900°C ;優(yōu)選為860-895°C，更優(yōu)選為 870-895 °C。
[0023] 本發(fā)明中，卷取步驟為板卷經(jīng)過冷卻后經(jīng)卷取機(jī)卷取成卷的步驟。對于冷卻的方 式優(yōu)選為層流冷卻的方式，層流冷卻優(yōu)選為以10_30°C /s的冷卻速度從精軋終軋溫度冷卻 到卷取溫度，更優(yōu)選為以12-20°C /s的冷卻速度從精軋終軋溫度冷卻到卷取溫度。卷取溫 度為 570-640°C，優(yōu)選為 575-625°C，更優(yōu)選為 580-6KTC。
[0024] 本發(fā)明還提供了一種由上述方法制得的冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板。該冷成型用高 強(qiáng)度熱軋鋼板的組織主要為鐵素體和珠光體組織。該冷成型用高強(qiáng)度熱軋鋼板的屈服強(qiáng)度 為650MPa以上，優(yōu)選為660-700MPa ;抗拉強(qiáng)度為700MPa以上，優(yōu)選為700-780MPa，延伸率 為20%以上，優(yōu)選為21-26%。
[0025] 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中 的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這 些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0026] 實施例
[0027] 以下的實施例將對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0028] 實施例1-5
[0029] 鋼水經(jīng)煉鋼步驟后(煉鋼后的鋼水成分參見表1 )，采用整體氬氣密封澆鑄，鋼水通 過鋼包底部的滑動水口注入中間包，中間包溫度為1538°C，采用漏斗形結(jié)晶器，鑄坯拉速為 0. 7m/min，連鑄板述厚度為200mm?230mm ;將連鑄板述在加熱爐中加熱，加熱后的鑄述經(jīng) 過高壓水除磷去除表面上形成的氧化鐵皮后，進(jìn)入可逆粗軋機(jī)組，經(jīng)過粗軋后的中間坯進(jìn) 入熱卷箱，使帶鋼頭、尾調(diào)換，然后進(jìn)行精軋，精軋后進(jìn)行層流冷卻和卷取，從而制得熱軋鋼 板，其中，板坯加熱的溫度、粗軋出口溫度，粗軋后的中間坯厚度、精軋入口溫度、精軋終軋 溫度、層流冷卻的冷卻速度、卷取溫度和鋼板的厚度分別如表2所示。
[0030] 在以上實施例1-5中制得的冷成型用熱軋鋼板的鋼卷的尾部取樣，并按照GB/ T228. 1-2010規(guī)定的方法檢測屈服強(qiáng)度（ReL)、抗拉強(qiáng)度（Rm)和延伸率（A%);按照GB/ T232-2010規(guī)定的方法檢測冷彎性能（B=35mm，a=180°，d=2a;d表示彎心直徑、a表示試 樣厚度、α表不彎曲的角度、B表不試樣的寬度)，其檢測結(jié)果不于表3中。
[0031] 表 1
[0032]
【權(quán)利要求】
1. 一種冷成型用熱軋鋼板的制造方法，該方法包括煉鋼步驟、連鑄步驟、加熱步驟、熱 連軋步驟和卷取步驟，其特征在于，所述煉鋼后的鋼水成分為：〇. 05-0. 1重量％的C，< 0. 1 重量 ％ 的 Si，1. 6-1. 8 重量 ％ 的 Mn，0. 03-0. 07 重量 ％ 的 Nb，0. 08-0. 1 重量 ％ 的 Ti，彡 0. 025 重量％的P，< 0. 01重量％的S,余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述熱連乳步驟中的精乳終 軋溫度為850-900°C ;所述卷取步驟中的卷取溫度為570-640°C。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述煉鋼后的鋼水成分為：0. 05-0. 08重量％的 C，彡 0. 05 重量 ％ 的 Si，1. 65-1. 75 重量 ％ 的 Mn，0. 04-0. 06 重量 ％ 的 Nb，0. 085-0. 95 重量 ％ 的
重量％的
重量％的S，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述熱連軋步驟中的精軋終軋溫度為 860-895°C ;所述卷取步驟中的卷取溫度為575-625°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，精軋后以10-30°C /s的冷卻速度冷卻到卷 取溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述熱連軋步驟中的精軋開軋溫 度為 950-1000°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述熱連軋步驟中，粗軋后中間坯 的厚度為40-60mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，所述精軋后的鋼板的厚度為 5-10mm〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其中，所述加熱步驟為使鑄坯在 1230-1265°C溫度下進(jìn)行加熱。
9. 一種冷成型用熱軋鋼板，其特征在于，所述冷成型用熱軋鋼板由權(quán)利要求1-8中任 意一項所述的方法制得。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷成型用熱軋鋼板，其中，該冷成型用熱軋鋼板的屈服強(qiáng)度 為660-700MPa，抗拉強(qiáng)度為700-780MPa，延伸率為21-26%。
【文檔編號】C22C38/14GK104060163SQ201310416647
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】張開華, 葉曉瑜, 翁建軍, 鄒小波, 劉勇, 羅許, 王海云, 任守斌 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司