CN1018558B - 热轧钢板及其生产方法 - Google Patents

热轧钢板及其生产方法

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Abstract

一种热轧钢板,具有专门限定的成分并具有专门限定的小尺寸的铁素体晶粒,它具有高的二次加工脆性抗力和焊接脆性抗力并宜用于超深冲压。用专门限定的热轧条件热轧具有专门限定的成分的扁钢坯可以得到专门限定的细小的铁素体晶粒。

Description

本发明涉及可用于超深冲的热轧钢板,特别是涉及具有高的二次加工脆性抗力和焊接脆性抗力的用于超深冲的热轧钢板,以及该热轧钢板的一种生产方法,通过这种热轧工序,能够可靠及稳定地形成对改善这些性能很有效的铁素体的织构。
用于要求具有超深冲性能的零件,例如空调装置的压缩器盖或类似的零件的热轧钢板在一次加工,如冲压或类似的加工后在低温下对冲击载荷必须有高的脆性抗力,也就是必须要有高的二次加工脆性抗力。此外,在热轧钢板已进行了一次加工或紧接着一次加工就进行二次加工后,对钢板进行焊接时,要求一次加工或二次加工后钢板不产生因焊接脆性而引起的开裂,也就是要求有高的焊接脆性抗力。
现已知道,作为深冲用的钢板,可以用含碳量低(C:0.02-0.07%重量,后面仅用“%”来表示“重量%”)的铝镇静钢或沸腾钢生产的在热轧后在高温下盘卷起来的热轧钢板,和由含超低碳量(C:<0.01%)及含有硼或铌以使成品热轧钢板软化的钢生产的软热轧钢板。最近,日本专利申请公开号No,60-7690已经公开了一种热轧钢板,这种钢板是由一种低碳沸腾钢生产出来的,其含碳量不高于0.10%,而有效锰含量限制在至少为0.10%(这种有效的锰含量是在消耗于形成氧化物及硫化物后的残余部分),这种钢板由扁钢坯经过低温加热(1050-1200℃)和低温轧制(700-800℃)的综合的特殊方法生产出来。
一般,与冷轧钢板不同,在热轧钢板中难以发展对深冲拉性能有利的{111}再结晶织构,它的估 量深冲性能的γ值最高为1.0左右(而冷轧钢板的γ值一般为1.3-2.2)。但是,尽管热轧钢板的γ值低,由于其厚度较大,因此能更有利于冲压加工。
因而,在热轧钢板中,与γ值有关的平面各向异性的△γ值要低是很重要的,而钢板的延性比低的△γ值更重要。也就是说,在热轧钢板中,低的γ值能够被极好的延性所补偿。
众所周知,在加工后,如冲压或类似的加工后,伴随有收缩及边缘变形,热轧钢板显著地变脆,因此对热轧钢板的一个重要要求是在一次加工后在冲击负荷的作用下不开裂,也就是要有高的二次加工脆性抗力。
热轧钢板常被用作为容器的材料,在这种情况下,在深冲压后热轧钢钢板要进行各种加工。焊接就是其中的一种加工,它对钢板的性能有严重的影响。
焊接是一种简单的加工方法并且由于它的气密性极好,因而被相当广泛的使用。但是在钢板中还残留有高的残余拉伸负荷的情况下焊接热轧钢板时,由于“焊接脆性”,钢板有开裂的危险。因而,在焊接钢板前,热轧钢板常常要进行消除应力的退火处理。但是,由于在焊接前增加了消除应力的退火处理而使处理阶段延长,因此这种工序不太可取。
因而,对热轧钢板的一个重要的性能要求是钢板要有高的焊接脆性抗力,使钢板在深冲压后不进行消除应力的退火处理便可以方便地进行二次加工或焊接。
对超深冲压的热轧钢板的性能要求如下:
(1)钢板具有高的延性。
(2)具有低应力屈服点。
(3)在保持它的延性的情况下要求钢板具有高的抗拉强度。
(4)钢板在冲压后没有裂纹并且在冲压后受冲击作用时也没有裂纹,也就是说,钢板具有高的二次加工脆性抗力。
(5)钢板在冲压后进行二次加工、焊接、纤焊和类似加工时,不产生裂纹。也就是说,钢板在冲压后,其二次加工脆性抗力不下降,且具有高的焊接脆性抗力。
本发明的目的是提供具有上述所有性能的一种热轧钢板及生产这种钢板的方法。
本发明人已经研究了一种能够生产具有上述各项性能的热轧钢板的钢的成分,并发现如下的情况。为了达到上述(1)及(2)项的要求,要使用含钛的超低碳钢。此外,为了实现上述第(2)项的要求,这种超低碳钢中的含硫量要比一般的含硫量(S:0.005-0.015%)低,此外,含钛量的极限依据于碳、氮及硫的含量而定。为了达到第(3)项的要求,钢中要含有硼,并且该含硼钢热轧后应在低温下盘卷。为了实现第(4),(5)项的要求,使用具有低的含硫、磷量并含有硼的钢是有效的,在选择适当的热轧条件下可形成细的铁素体晶粒。基于上述的发现,发明人完成了本发明。本发明包括了三个方面。
本发明的第一方面特征是具有高的二次加工脆性抗力并且适宜于超深冲压的热轧钢板,其成分包括:
碳:不高于0.0040%,
锰:不高于0.20%,
钛:[{48/14N(%)+48/32S(%)+0.003}-{3×48/12C(%)+48/14N(%)+48/32S(%)}]%,(式中N(%),S(%),C(%)分别表示氮含量,硫含量及碳含量,以下同)
硼:0.0002-0.0015%,
铝:0.005-0.10%,
氮:不高于0.0040%,
磷:不高于0.015%,
硫:不高于0.0035%和
其余成分基本上是铁。
本发明的第二方面特征是具有高的二次加工脆性抗力及焊接脆性抗力并且可用于深冲压的热轧钢板,其成分包括:
碳:不高于0.0040%
锰:不高于0.020%,
钛:[{48/14N(%)+48/32S(%)+0.003}-{3×48/12C(%)+48/14N(%)+48/32S(%)}]%,
硼:0.0002-0.0020%,
铝:0.005-0.10%,
氮:不高于0.0040%,
磷:不高于0.015%,
硫:不高于0.0035%,和
其余成分基本上是铁,并且钢板大体上由铁素 体构成。在整个钢板范围内沿厚度方向的铁素体晶粒尺寸不大于35μm。
本发明的第三方面特征是生产具有高的二次加工脆性抗力、高的焊接脆性抗力并可用于超深冲压的热轧钢板的方法,包括将具有下列成分的扁钢坯加热到1000-1280℃,在终轧温度为880-920℃下热轧上述的加热的扁钢坯,在终轧后1秒钟内开始冷却终轧过的钢板,以冷却速率为等于或大于10℃/秒连续冷却钢板,并在550°-480℃的温度范围内盘卷钢板,所述的钢板的成分为:
碳:不高于0.0040%,
锰:不高于0.020%,
钛:[{48/14N(%)+48/32S(%)+0.003}-{3×48/12C(%)+48/14N(%)+48/32S(%)}]%,
硼:0.0002-0.0020%,
铝:0.005-0.10%,
氮:不高于0.0040%,
磷:不高于0.015%,
硫:不高于0.0035%
其余成分基本上是铁。
下面结合附图及最佳实施例说明本发明。
图1表示热轧钢板中硼含量对由于钢板的脆性而形成裂纹的上限温度的影响的关系曲线。
图2表示热轧钢板中铁素体晶粒尺寸对钢板的二次加工脆性抗力的影响的关系曲线。
首先,对本发明的第一方面特征作一下解释。
本发明的第一方面特征将热轧钢板的成分限制在上述的范围内的原因如下:
[碳]:
要求使用碳含量低于0.01%的超低碳钢以使制出的热轧钢板有良好的加工性。无论如何,必须在钢中留有2-10ppm的固溶的碳以便使热轧钢板具有高的二次加工脆性抗力。
所要求的碳含量跟钢中的钛及硫含量有一个相应的关系,将要在下面述及。当碳含量高而钛含量低时,碳倾向于以固溶碳的形式残留在钢中,且其量将超过要求的10ppm的量,因此,最终的热轧钢板不仅时效抗力差,而且其延性,也就是深冲性能差。当碳含量高且钛含量相应于碳含量而提高时,就有大量的碳化物(碳化钛)生成并沉淀在热轧钢板内,使钢板硬化,因此成品的热轧钢板延性差,特别是均匀延伸率低。
因此,具本发明第一方面特征的热轧钢板中最好要有低的碳含量,碳含量的上限应该为0.0040%,最佳的碳含量为不高于35ppm。
[锰]:
含有高的锰含量的钢板的可加工性能差,因此锰含量的上限限制在0.20%。虽然在钢中已经加入少量的(例如约0.10%)锰以防止它的热脆性,但具本发明的第一方面特征的热轧钢板中硫含量低并含有钛,故钢板大体上没有热脆性。因此,可使用基本上不含锰的钢。然而,基于上述原因,具本发明第一方面特征的钢板中锰含量的上限限制在0.20%内。
[钛]:
这是构成本发明的热轧钢板及构成生产热轧钢板的扁钢坯的最重要的元素。具本发明第一方面特征的热轧钢板的钛含量至少必须为[(48/14)N(%)+(48/32)S(%)+0.003]%,以便使一部分的硫、氮和碳元素固定在钢板中以改善钢板的加工性。(48/14)N(%)或(48/32)S(%)的量分别相应于固定氮或硫所必须要的钛含量。钛的下限量被定为[(48/14)N(%)+(48/32)S(%)+0.003]%是因为钢中一部分碳以TiC的形式被固定下来并且有适量的碳以固溶碳形式留在钢中,从而改善了钢板的二次加工脆性抗力并且不使时效抗力恶化。
当钢板中钛含量低于该下限值时,碳及氮固溶在钢中,尽管钢板的二次加工脆性抗力提高了,但是钢板的时效抗力则明显地恶化了。
然而,即使当本发明第一方面的热轧钢板的钛含量相当高,但是还在低于[3×(48/12C%+(48/14)N(%)+(48/32)S(%)]%的范围内,由于存在很少量的硫,和能以TiP形式固定对脆性有害的磷、以TiS形式固定硫的钛,因而有适量的固溶碳残留在钢板内。因此,钢板具有高的二次加工脆性抗力。
将钛的上限量限制在[3×(48/12)C%)+(48/14)N(%)+(48/32)S(%)]%内是因为当碳含量超过该值时,总的含碳量以TiC形式被固定下来而不留下固溶碳,而且由于钢板被固溶钛所硬化,因而钢板的二次加工脆性抗力及钢板的加工性都被恶化了。
[硼]:
如前所述,在本发明的第一方面特征中,在热 轧钢板中含有硼是为了显著地改善钢板的二次加工脆性抗力。另外,钢板中加入硼的作用还在于,当在压力加工后进行焊接或类似的操作加热钢板时,硼抑制了热影响区中粗晶粒的长大并且防止连接处钢板的抗拉强度及疲劳强度变差。
为了确定硼的作用,在真空下熔炼并浇注了具有不同硼含量的钢坯,进行下面的模拟热轧试验,以及进行下面的对成品热轧钢板的二次加工脆性抗力的试验。
扁钢坯是在实验室规模下由真空熔炼的钢水浇成,它的基本成分为:C:0.0025%,Si:0.01%,Mn:0.11%,Ti:0.026%,Al:0.035%,N:0.0030%,P:0.009%和S:0.002%,并含有不同量的硼。每块扁钢坯进行热轧的条件为加热温度:1250℃,终轧温度:900℃,盘卷温度:540℃,和在刚完成终轧后连续冷却热轧钢板的冷却速度为:20℃/秒(从终轧钢板温度到水冷端的温度),轧出的钢板厚3.2毫米,对成品热轧钢板进行酸洗,然后进行下面的二次加工脆性抗力的试验。
二次加工脆性抗力试验:
把一块热轧钢板试样冲成直径为100毫米的圆盘,然后用直径为50毫米的圆柱形冲头进行深冲。最后加工成的钢杯保持在一定的试验温度下,然后从1米的高度上将一个5公斤重的法码掉落在上述的被测试杯上,与其相碰撞,即可观察在杯上是否有因钢的脆性而形成的裂纹。
试验的结果示于图1。由图1可见,起因于钢板脆性的裂纹的形成的上限温度随着硼含量的增加而降低。
当硼含量为2ppm或更高时,含在热轧钢板中的硼对降低钢板的脆性温度的效果很明显,当硼含量为10ppm或更高时,钢板的脆性温度稳定在一个低温度范围内。然而,当硼含量超过20ppm后,钢板的脆性温度则稍微提高。
然而,众所周知,含高硼量的热轧钢板具有高的二次加工脆性抗力,甚至在设有固溶碳的情况下也如此。无论如何,硼抑制了热轧时奥氏体晶粒的再结晶,容易发展一种特殊的再结晶织构,并造成大的各向异性。因此,具本发明第一方面特征的热轧钢板中的硼含量的上限限制在15ppm。钢板中最佳的硼含量在0.0004-0.0010%的范围内。当适量的固溶碳留在具有上述硼含量的热轧钢板中,含有硼及固溶碳的热轧钢板具有更高的二次加工脆性抗力,甚至在热影响区内也是如此,而各向异性不比普通钢板大。
基于上述原因,本发明第一方面的热轧钢板中的硼含量限制在2-15ppm范围内。
[铝]:
为了固定钢中的氧和保持高而稳定的析出钛,至少必须要有0.005%的铝。加入多于0.10%的铝含量会导致热轧钢的生产成本增加而其作用不再增大,并且还增加了生成表面缺陷的危险。
[磷]:
磷具有很高的固溶强化能力,恶化了钢的可加工性,并且它易于偏析在晶界处促使钢的脆化。因此,本发明第一方面的热轧钢的磷含量限制在不高于0.015%。
[氮]:
氮在高温范围(在扁钢坯在1000℃或更高的温度下加热或粗轧时)被钛结合成TiN形式,或被固定成AIN的形式,因此溶解的氮的有害影响并不是太大。无论如何,含氮量高的钢延性差,另外考虑到时效抗力,这种钢还要求高的含钛量。因此,本发明第一方面的热轧钢板的氮含量限制在不高于0.0040%,最好不高于0.0035%。
[硫]:
在本发明的热轧钢板中硫跟钛一样是一种最重要的元素。
在扁钢坯凝固时或在加热或热轧扁钢坯时,大部分硫在高温范围(至少1000℃左右)以TiS的形式被固定住。钛固定住溶解的硫,防止硫在晶界的偏析,并且防止了晶界强度的降低。因而,对于改善钢板的二次加工脆性抗力来说,钛是有效的。但是,已知在钢中的碳主要以TiC形式沉淀及固定的情况下,所形成的TiS起到了核心的作用。因而,在具有含硫量不高于0.0035%的超低硫的钢板中,虽然TiS的量很少,相应于少量TiS的TiC的沉淀质点的量也很少,因而固溶碳很容易留在钢板中,通常,留在钢板中的固溶碳约为2-10ppm。这种固溶碳偏析在晶界上,显著地增加了晶界的强度并改善了钢板的二次加工脆性抗力。
但是,如在普通钢板中那样,硫含量高到 大于0.005%时,就没有上述的效果。因此,本发明第一方面的热轧钢板的硫含量限制在不高于0.0035%。
本发明的第一方面的热轧钢板的生产方法如下:
具有上述成分的钢可用普通的方法制成热轧钢板。也就是,按照普通方法,转炉中的钢水经除气处理,然后连续浇注成扁钢坯。在本发明中,可以使用任何方法由钢水制成扁钢坯而对本发明的效果没有坏的影响。因而,例如甚至在浇成厚度约为30毫米的板条坯时,还可以有同样的效果。在热轧中,一般用这样的方法,其中扁钢坯被重新加热,被加热的扁钢坯送去粗轧,然后进行精轧,然后将精轧过的热轧钢板盘卷起来。这种通常的加工方法也可在本发明中使用。另外,在本发明中,甚至当用一种CC-DR方法,也就是直接轧制扁钢坯,可以见到跟普通方法一样的效果。成品的热轧钢板偶而进行矫平或除氧化及处理来得到最终成品。此外,当对热轧钢板进行表面处理,如热浸入锌中或类似的处理,带镀层钢板跟不带镀层的热轧钢板一样具有高的二次加工脆性抗力及高的超深冲性能。
下面将解释本发明的第二及第三方面。
本发明的第二方面及第三方面的具有高的二次加工脆性抗力及焊接脆性抗力的并宜用于超深冲的热轧钢板的一个特征是钢板基本上由铁素体构成,这种铁素体,在整个钢板范围内沿厚度方向的晶粒尺寸不大于35μm。
关于限制本发明第二、三方面的热轧钢板的成分含量的原因及限制钢板生产的热轧条件的原因将作如下解释。
限制碳、锰、钛、铝、氮、磷和硫的含量的原因跟本发明的第一方面中解释的原因是一样的。
限制本发明第二、三方面的热轧钢板的硼含量的原因如下。
[硼]:
在本发明的第二、三方面,热轧钢板中含有硼是如上所述的为了显著地改善二次加工脆性抗力及焊接脆性抗力。另外,在钢板中加入硼还有如此效果,当在压力加工后在焊接温度范围或类似的温度下加热钢板时,硼抑止了热影响区的粗晶长大并防止了连接处钢板的抗拉强度及疲劳强度的恶化。这点与前面的解释相同。
为了确定硼的作用,进行了下面的试验,使用了跟用来解释本发明第一方面的钢板中硼含量的影响一样的热轧钢板,试验涉及二次加工脆性,焊接脆性以及跟热影响区粗晶长大有关的点焊性。
(1)二次加工脆性抗力:
二次加工脆性抗力的试验跟本发明第一方面所说明的试验是一样的。所得到的试验结果跟图1所示的结果是一样的,也就是由脆性引起的生成裂纹的上限温度随着硼含量的增加而降低。
当硼含量为2ppm或更高时,含在热轧钢板中的硼降低钢板的脆性温度的效果很明显,当硼含量为10ppm或更高时,钢板的脆性温度稳定在一个低温范围内。但是,当硼含量超过20ppm时,钢板的脆性温度稍微提高。
然而,众所周知,不管有没有固溶碳存在,含硼量高的热轧钢板都具有高的二次加工脆性抗力。但是,高硼含量的热轧钢板各向异性大。然而,本发明第二方面的热轧钢板基本上由铁素体构成,在整个钢板范围内沿钢板厚度方向上铁素体的晶粒尺寸不大于35μm,因此当钢板含硼量等于或低于20ppm时,钢板具有高的二次加工脆性抗力而并没有大的各向异性。
(2)焊接脆性抗力:
将上述的热轧钢板加工成JISNo.13拉伸试样,在试块的平行部分的中央开一个2mm的V形缺口,将试块加热到一预定的温度,然后在一定的应力负荷下将银焊料焊到缺口部分。在一定的时间间隔后(10秒后)可观察到试块是否会由于脆性而造成断裂。
从上述试验中发现,含有至少2ppm的硼的热轧钢板断裂时的临界拉伸应力比不含硼的热轧钢板的临界拉伸应力要高出19.6MPa,并且这种效果一直保持到钢板中的硼含量高达30ppm时,还保持大体稳定。然后,对含有2ppm硼及不含硼的深冲压试样各扩一个孔,并将银纤料钎焊到该剪切平面上。在这一试验中发现在不含硼的深冲压试样中银焊料沿着晶界渗入钢中形成钢中的裂纹,但是相反的,含2ppm硼的深冲压试样没出现这种问题。
(3)点焊性能:
按照美国电阻焊机厂商协会发表的电阻焊手册的A组条件进行热轧钢板的点焊,并检查焊点、 热影响区及基体金属的显微组织。试验中发现在不含硼的钢板中,热影响区的铁素体晶粒显著地长大(>0.5mm)并且焊接部分的强度没有足够高到满足焊接强度的要求相反。在含硼的钢板中,晶粒没有如此明显地长大,焊接强度较高。在硼含量约为15ppm时,这种作用就到顶了,但甚至在硼含量高于15ppm时,钢板的焊接强度也不降低。基于上述试验的结果,本发明第二、第三方面的热轧钢板中的硼含量限制在2-20ppm范围内。
下面将解释本发明第二方面的热轧钢板的生产方法。
具有上述成分的热轧钢板可以按照已经解释过的相应于本发明第一方面的热轧钢板的生产方法来生产。此外,当对热轧钢板进行表面处理,如热浸在锌中或类似的金属中,可以得到跟未经镀层的热轧钢板一样的具有高的二次加工脆性抗力和高的焊接脆性抗力并有高的超深冲压性的镀层钢板。
但是在本发明的第二方面的热轧钢板中,钢板基本上由在整个钢板范围内沿钢板的厚度方向的晶粒尺寸不大于35μm的铁素体构成。图2示出了构成钢板的铁素体的晶粒尺寸对钢板的二次加工脆性抗力的影响。由图2可见,当铁素体晶粒尺寸超过35μm时,在上述的二次加工脆性抗力的试验中试样断口上的颗粒变得相当大,钢板变脆。此外,在焊接时,焊料非常容易渗入铁素体的晶界而增加了形成裂纹的可能性。
在上述的本发明第二方面的热轧钢板生产中,热轧条件是很重要的。这一热轧的条件也就是本发明的第三方面,下面将对此进行解释。
首先,扁钢坯必须加热到1000-1280℃。当温度低于1000℃时,不能可靠地保证终轧温度,并且轧制负载变得相当地高。因而,在轧制工艺中,扁钢坯的加热温度低于1000℃是不足取的。当扁钢坯的加热温度超过1280℃时,AlN、TiS及部分的TiN溶解,在最初阶段,γ晶粒相当快地长大,不可能得到最后晶粒尺寸不大于35μm的均匀的显微结构。
终轧温度必须在880-920℃的范围内,当终轧温度低于880℃,在钢板的表面层及板宽边缘部分的温度太低,钢板内形成了拉长了的可回复铁素体晶粒。因此,虽然延性只稍有恶化,但热轧钢板各向异性严重,因而不宜用来深冲压。
在热轧后的盘卷阶段,从结束终轧到开始冷却操作的时间和冷却速率是重要的。当结束终轧到开始冷却操作的时间大于1秒时,由于在本发明规定的成分的钢中有显著的晶粒长大,在钢板中形成粗晶的铁素体,成品的热轧钢板的二次加工脆性抗力就很差。
当冷却速度低于10℃/秒时,由于上述的同样理由热轧钢板的二次加工脆性抗力很差。在满足冷却速率等于或大于10℃/秒情况下,任何一种冷却方法都能用来冷却终轧钢板到接近盘卷温度,但是一般采用水冷方法。
因此,必须在终轧完后1秒内开始冷却热轧钢板,并且钢板要在冷却速率等于或大于10℃/秒下连续地冷却钢板,在加速冷却终了时冷到所需温度。
热轧钢板必须在550-480℃的范围内盘卷。较低的盘卷温度对得到细晶粒尺寸更有利,在不高于550℃的温度下,能够形成不大于35μm的尺寸的晶粒。但是,当盘卷温度低于480℃时,钢板的再结晶织构变紊乱了,得到过度硬的钢板。因而,盘卷温度必须不低于480℃。
下面的实例用来说明本发明,但是并不是作为本发明的限制范围。
实例1:
在转炉中炼出如表1所示的成分的钢水,然后对钢水进行RH除气处理,之后连续浇铸成扁钢坯。在加热到1250℃后,扁钢坯进行热轧,其终轧温度为920℃±5℃,并在570℃下盘卷成具有3.2mm厚的热轧钢板。(见表1)(表1b)
在除锈后,测试成品热轧钢板的机械性能及二次加工脆性抗力。使用时效指数(AI)作为应变-时效抗力的量度,当钢板的时效指数等于或低于29.42MPa时,在室温下钢板中的应变时效的过程很慢,钢板基本上不时效。热轧钢板的二次加工脆性按下面的方法试验。将钢板试样冲成直径为100mm的圆板,然后用一个平的底部直径为50mm的冲头在拉延比为2的条件下深冲该圆板。然后,对冲成的杯形物进行热处理,以5℃/秒的加热速率迅速地将其加热到600℃,在该温度下保持60秒后,在空气中冷却。将热处理过的钢杯冷到-50℃,在1米高处将一5公斤重的法码掉落在冷过的钢杯上,即可观察到在杯上是否有裂纹生 成。钢板试样的二次加工脆性抗力用钢杯上出现或没有裂纹来评价。
观察到的结果示于表2,表中
Figure 88106663_IMG1
s为屈服强度,
Figure 88106663_IMG2
b为抗拉强度,
Figure 88106663_IMG3
为延伸率。在表2中,
Figure 88106663_IMG4
s、
Figure 88106663_IMG5
b或
Figure 88106663_IMG6
的定义分别为轧制方向的
Figure 88106663_IMG7
s、 b或 ,垂直于轧制方向的
Figure 88106663_IMG10
s、
Figure 88106663_IMG11
b或
Figure 88106663_IMG12
和与轧制方向成45℃角的方向上的
Figure 88106663_IMG13
s、
Figure 88106663_IMG14
b或
Figure 88106663_IMG15
平均值。例如,延性 可用(
Figure 88106663_IMG17
0+ 90+2 45)/4来表示。在该公式中,下标0.90或45代表轧制方向与试块间的夹角。(见表2a)(表2b)
平面的各向异性△
Figure 88106663_IMG20
用(
Figure 88106663_IMG21
0+
Figure 88106663_IMG22
90-2
Figure 88106663_IMG23
45)/2来评价。
试样号为1-1、1-2及1-3的热轧钢板的碳、锰、磷含量分别超出了本发明限定的范围,它们的机械性能差。
试样号为1-7的热轧钢板的硫含量在本发明限定的范围外,其二次加工脆性抗力差。
试样号为1-9的热轧钢板的氮含量在本发明限定的范围外,其机械性能差。
试样号为1-10的热轧钢板含钛量低于本发明限定的钛含量的下限,其应变一时效抗力差。试样号为1-11的热轧钢板含Ti量高于本发明限定的钛含量的上限,其二次加工脆性抗力差。
试样号为1-12和1-16的热轧钢板含硼量低于本发明限定的硼含量的下限,其二次加工脆性抗力差。试样号为1-13的热轧钢板含硼高于本发明限定的硼含量的上限,其各向异性很大。
试样号为1-4、1-5、1-6、1-8、1-14、1-15、1-17和1-18的热轧钢板是本发明的,它们有高的机械性能、高的二次加工脆性抗力且它们的各向异性小。
实例2:
在转炉中炼出如表3所示成分的钢水,然后对钢水进行DH除气处理,然后连续浇铸成扁钢坯。在加热到1250℃后,扁钢坯进行热轧,其终轧温度为900℃±5℃。在终轧后0.5秒开始水冷终轧的钢板,钢板在15℃/秒的冷却速率下冷却,然后在520℃下盘卷。盘卷的钢板厚度是均匀的,为2.6mm。
在除掉氧化皮后,钢板进行机械性能、应变时效抗力、二次加工脆性抗力和焊接脆性抗力的试验。试验结果见表4。
应变时效抗力、二次加工脆性抗力和焊接脆性抗力的试验方法如上所述。
由表3和表4中可看出按照本发明的试样号为2-1、2-11和2-12的热轧钢板具有低的
Figure 88106663_IMG24
s,
Figure 88106663_IMG25
高的
Figure 88106663_IMG26
,和小的延伸率的各向异性△
Figure 88106663_IMG27
并且有合适的AI,并由适当细晶粒的铁素体构成,它们具有高的二次加工脆性抗力和高的焊接脆性抗力。(见表3)(表4)
然后,将具有表3中所示的试样号为2-1的成分的扁钢坯进行热轧,热轧是在表5所示的各种热轧条件下进行的,用上述的同样方法来评价机械性能、二次加工脆性抗力和焊接脆性抗力。试验结果见表5。(见表5a)(见表5b)
从表5可看出,仅仅在合适的热轧条件下(试样号为2-A、2-F、2-G和2-J)热轧扁钢坯时,所生产的热轧钢板才有高的二次加工脆性抗力和焊接脆性抗力。
如上所述,本发明提供了一种具有高的二次加工脆性抗力和焊接脆性抗力的热轧钢板,它可作制造汽车的结构零件如压缩机盖或类似的零件所需的具有超深冲性能的热轧钢板,本发明还提供了一种稳定地生产具有高的二次加工脆性抗力和高的焊接脆性抗力并适用于超深冲压的热轧钢板的方法。
Figure 88106663_IMG28
Figure 88106663_IMG29
Figure 88106663_IMG30
Figure 88106663_IMG31
Figure 88106663_IMG32
Figure 88106663_IMG33
Figure 88106663_IMG34

Claims (3)

1、一种热轧钢板,具有高的二次加工脆性抗力,可用于超深冲压,其特征在于其成分包括(按重量%):
碳:不高于0.0040%,
锰:不高于0.20%,
钛:[{48/14N(%)+48/32S(%)+0.003}-{3×48/12C(%)+48/14N(%)+48/32S(%)}]%,
硼:0.0002-0.0015%,
铝:0.005-0.10%,
氮:不高于0.0040%,
磷:不高于0.015%,
硫:不高于0.0035%,
其余成分基本上为铁。
2、一种热轧钢板,具有高的二次加工脆性抗力和高的焊接脆性抗力,可用于超深冲压,其特征在于其成分包括(按重量%):
碳:不高于0.0040%,
锰:不高于0.20%,
钛:[48/14N(%)+48/32S(%)+0.003}-{3×48/12C(%)+48/14N(%)+48/32S(%)}%,
硼:0.0002-0.0020%,
铝:0.005-0.10%,
氮:不高于0.0040%,
磷:不高于0.015%,
硫:不高于0.0035%,
其余成分基本上是铁,并且基本上由铁素体构成,在整个钢板范围内沿钢板厚度方向的铁素体的晶粒尺寸不大于35μm。
3、一种生产按照权利要求2的热轧钢板的方法,这种热轧钢板有高的二次加工脆性抗力和高的焊接脆性抗力并宜用于超深冲压,所述的钢板成分(按重量%)为:
碳:不高于0.0040%,
锰:不高于0.20%,
钛:[{48/14N(%)+48/32S(%)+0.003}-{3×48/120C(%)+48/14N(%)+48/32S(%)}]%,
硼:0.0002-0.0020%,
铝:0.005-0.10%,
氮:不高于0.0040%,
磷:不高于0.015%,
硫:不高于0.0035%,
其余为分基本上是铁,
其特征在于所述的方法包括将有上述成分的扁钢坯加热到1000-1280℃,在终轧温度为880-920℃下热轧上述的加热的扁钢坯,在终轧后1秒内开始冷却终轧过的钢板,在冷却速率等于或大于10℃/秒下连续冷却钢板,并在550-480℃的温度范围内盘卷已冷却的钢板。
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