CN102732778B

CN102732778B - 一种340MPa级深冲用高强度冷轧钢板及其生产方法

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Publication number: CN102732778B
Application number: CN201210203590.9A
Authority: CN
Inventors: 詹华; 刘永刚; 吴文林; 张建; 杨兴亮; 张武; 陈斌; 舒宏富
Original assignee: Magang Group Holding Co Ltd; Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Magang Group Holding Co Ltd; Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: CN102732778A

Abstract

本发明涉及一种340MPa级深冲用高强度冷轧钢板及其生产方法，按照质量百分比，含有C：≤0.010%，Si：≤0.060%，Mn：0.30%～0.70%，P：0.030%～0.070%，S：≤0.015%，Als：0.020%～0.080%， N：≤0.0050%，B：0.0002%～0.0012%，余量为Fe和不可避免的杂质。其生产方法为：中包温度控制在液相线温度以上20～60℃；出炉温度1150℃～1250℃；终轧温度850℃～950℃ ，卷取温度650℃～750℃ ；冷轧总压下率控制在50%～80% ；连续退火工序中，均热温度750℃～850℃，缓冷温度600℃～700℃，闪冷温度350℃～450℃。

Description

一种340MPa级深冲用高强度冷轧钢板及其生产方法

技术领域

本发明涉及金属材料领域，涉及金属板（带）的炼钢、热轧、冷轧连续退火工艺，具体涉及一种340MPa级深冲用高强度冷轧钢板及其生产方法。

背景技术

近几十年来，世界主要工业化国家，汽车(尤其是轿车)的生产迅速发展。我国自九十年代以来，汽车工业发展迅速。根据我国国民经济发展规划，汽车工业发展趋势以及“十一五”汽车工业发展情况，特别是近两年发展情况，预测我国“十一五”末的2010年，汽车保有量可达800万辆左右，平均年增长率为10～15%左右，其中轿车800万辆左右。汽车工业迅速发展产生了两个主要问题：一是汽车数量增多，车速增高，为保证人员和车辆的安全，要求汽车用结构件具有高强度，高的压溃吸收能力和高的抗撞击能力；第二个问题是如何减少行车油耗，节约能源。因此钢材强度提高，在所要求的性能不变的情况下，板材构件厚度可以减薄，因此可以降低构件的重量。目前，国际合作项目“超轻型钢制车体(ULSAB)”开发已经结束，在车体结构上大量采用高强和超高强钢板是其基本出发点。

作为第三代冲压用钢的代表，IF钢可满足汽车上一些复杂难冲件的成型要求，同时该钢的无时效性还符合工业CGL(连续退火热镀锌线)的生产要求，所以IF钢的生产和开发倍受汽车生产厂家和冶金企业的关注，但由于其强度较低，一般需要1.5mm以上的钢板用作对强度有要求的复杂结构件。随着七十年代石油危机的爆发，为了节约能源，国内外汽车厂采取了一系列措施，其中之一就是大量开发深冲用高强度钢板用作车体达到“节能减排”的目的，如冷轧含磷钢板、双相钢板、高强IF钢板等。

中国专利号为CN1661127A的《高强度冷轧钢板及其制造方法》，阐述了通过成分控制和控轧控冷，实现细晶强化、固溶强化和析出强化，得到具有优良的深冲压成形性的高强度的钢板。其成分要求是：C：0.015％以下、Si：1.5％以下、Mn：0.4～3％、P：0.1 5％以下、S：0.02％以下、sol.Al：0.1～1％、N：0.01％以下、Ti：0.2％以下、余量Fe和不可避免的杂质，并且满足1≤([Ti]/48)/([C]/12+[N]/14)，其中，[M]表示元素M的含量。中国专利号为CN 1492068A的《高强度冷轧钢板及其制造方法》，同样也表明通过成分控制和控轧控冷，可以生产优良的深冲压成形性的高强度的钢板，其成分要求是：C：0.0040～0.01％、Si：0.05％以下、Mn：0.1～1.0％、P：0.01～0.05％、S：0.02％以下、sol.Al：0.01～0.1％、N：0.004％以下、Nb：0.01～0.14％，其余实质上是Fe和不可避免的杂质。

这两种发明钢能够满足深冲压成形性的高强度的钢板的制造，但存在一些不足：1）C、Si含量较高，不利于深冲；2）有的添加了Nb元素，成本偏高。

发明内容

本发明的目的在于通过合理的化学成分设计，配合热轧、冷轧及连续退火工艺获得具有良好的深冲性能和抗拉强度的钢板，具体来说就是一种抗拉强度在340MPa以上、r_m值在1.6以上的高强度冷轧钢板。

具体技术方案如下：

一种340MPa级深冲用高强度冷轧钢板，按照质量百分比，含有C：≤0.010%，Si：≤0.060%，Mn：0.30%～0.70%，P：0.030%～0.070%，S：≤0.015%，Als：0.020%～0.080%，N：≤0.0050%，B：0.0002%～0.0012%，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步地，其屈服强度在185～220Mpa，抗拉强度≥340Mpa，延伸率≥40%，平均塑性应变比r_m高于1.6。

上述340MPa级深冲用高强度冷轧钢板的生产方法，采用如下步骤：

（1）对钢水进行连铸；

（2）对钢坯进行热连轧；

（3）对热连轧后的钢坯进行冷轧；

（4）进行连续退火。

进一步地，步骤（1）中所述的钢水采用如下步骤进行制备：

1)铁水预处理；

2)转炉冶炼；

3)合金微调站；

4)RH炉精炼。

进一步地，

步骤1）中要进行前扒渣和后扒渣；

步骤2）中不加生铁，出钢加强挡渣操作，出钢过程加石灰，不进行脱氧；

步骤3）中加入小铝粒并进行强搅操作对钢包顶渣初步还原；

步骤4）中如需吹氧，则根据温度和氧位在前中期吹入氧气，如需添加废钢，也在前中期加入。

进一步地，步骤（1）中，中包目标温度控制在液相线温度以上20～60℃，铸坯出炉温度控制在1150℃～1250℃。

进一步地，步骤（2）中，终轧温度控制在850℃～950℃，卷取温度控制在650℃～750℃。

进一步地，步骤（3）中，冷轧总压下率控制在50%～80%，步骤（4）中，均热温度控制在750℃～850℃，缓冷温度控制在600℃～700℃，闪冷温度控制在350℃～450℃。

本发明添加了微量硼，微量硼在奥氏体晶界上有偏聚作用，能抑制铁素体的形核，使C曲线右移，抑制珠光体的转变。其作用机制为：(1)硼偏聚在奥氏体晶界，降低了晶界能并减少了铁素体优先形核的位置。(2)硼减少铁在晶界上的自身扩散系数，降低了铁素体的形核速度。(3)硼偏聚于晶界后，占据优先形核的位置。(4)沿晶界形成细小的硼化物并且与基体连贯、粘着，使铁素体很难在硼化物与基体之间的界面上形核。

微量硼可使晶粒细化并且组织均匀性比普通的不加硼元素的结构钢板卷或开平板性能更优秀，材料的延伸性能、常温和低温冲击韧性、显微组织带状程度都取得了全面的改善。

本发明添加了少量磷P,磷原子取带铁原子形成置换固溶体时，钢得到强化。在诸多置换固溶体形成元素中，磷的强化能力最大，在低碳钢中每增加0.01的磷，屈服强度提高4.1-4.5MPa，其强化效应7倍于硅，10倍于锰。但磷含量大于0.1%时，磷在晶界偏析，引起钢的脆化，焊接性能恶化。故本发明磷含量为0.03-0.07%。

与目前现有技术相比，本发明通过控制钢中的碳含量在0.01%以下以及添加适量的合金，并通过热轧、冷轧及连续退火等工序生产超深冲高强度汽车钢板。按此方法生产的冷轧钢板，力学性能的抗拉强度高于340MPa、平均塑性应变比r_m高于1.6，能够满足汽车复杂结构件的冲压成形要求，并且具有一定的刚度和抗压溃性。

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

制造该冷轧钢板的主要化学成分重量百分比为：C：≤0.010%；Si：≤0.060%；Mn：0.30%～0.70%；P：0.030%～0.070%；S：≤0.015%；Als：0.020%～0.080%；N：≤0.0050%；B：0.0002%～0.0012%。

为实现本发明钢的制造，工艺过程和工艺内容如下：

（1）铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣。

（2）转炉冶炼：不加生铁；出钢加强挡渣操作；出钢过程加石灰，不进行脱氧。

（3）合金微调站：加入小铝粒并进行强搅操作对钢包顶渣初步还原。

（4）RH炉精炼：RH采用轻处理工艺，如需吹氧，则根据温度和氧位在前中期吹入氧气；如需添加废钢，也在前中期加入。

（5）连铸：中包目标温度控制在液相线温度以上20～60℃ 。

（6）铸坯出炉温度控制在1150℃～1250℃ 。

（7）终轧温度控制在850℃～950℃ 。

（8）卷取温度控制在650℃～750℃ 。

（9）冷轧总压下率控制在50%～80% 。

（10）连续退火：均热温度控制在750℃～850℃ 。缓冷温度控制在600℃～700℃ ，闪冷温度控制在350℃～450℃ 。

平整延伸率控制在0.5%～2.5%。

钢水的化学成分见表1，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

表1实施例化学成分，wt%

钢水连铸后，经过热连轧、冷轧，再进行连续退火，生产出390MPa级含磷高强钢，其主要工艺参数和最终力学性能见表2。

表2生产工艺与产品力学性能

从上述实例可以看出，本发明所生产的钢，屈服强度在185～220Mpa，抗拉强度≥340Mpa，延伸率≥40%，r_m≥1.6。说明钢板在具有高强度的同时也有良好的冷成形性能。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种340MPa级深冲用高强度冷轧钢板的生产方法，其特征在于，所述340MPa级深冲用高强度冷轧钢板按照质量百分比含有C：≤0.010%，Si：≤0.060%，Mn：0.30%～0.70%，P：0.030%～0.070%，S：≤0.015%，Als：0.020%～0.080%，N：≤0.0050%，B：0.0002%～0.0012%，余量为Fe和不可避免的杂质，其屈服强度在185～220MPa，抗拉强度≥340MPa，延伸率≥40%，平均塑性应变比r_m高于1.6；采用如下生产步骤：

（1）对钢水进行连铸，中包目标温度控制在液相线温度以上20～60℃，铸坯出炉温度控制在1150℃～1250℃：

其中所述的钢水采用如下步骤进行制备：

1)铁水预处理，其中要进行前扒渣和后扒渣；

2)转炉冶炼，不加生铁，出钢加强挡渣操作，出钢过程加石灰，不进行脱氧；

3)合金微调站，加入小铝粒并进行强搅操作对钢包顶渣初步还原；

4)RH炉精炼，如需吹氧，则根据温度和氧位在前中期吹入氧气，如需添加废钢，也在前中期加入；

（2）对钢坯进行热连轧，终轧温度控制在850℃～950℃，卷取温度控制在650℃～750℃；

（3）对热连轧后的钢坯进行冷轧，冷轧总压下率控制在50%～80%，步骤（4）中，均热温度控制在750℃～850℃，缓冷温度控制在600℃～700℃，闪冷温度控制在350℃～450℃；

（4）进行连续退火。