CN102828117A

CN102828117A - 一种低屈强比高强度热轧双相钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN102828117A
Application number: CN2012103201766A
Authority: CN
Inventors: 王军; 赵晋斌
Original assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2012-12-19

Abstract

本发明公开了一种低屈强比高强度热轧双相钢板及其生产方法，该钢化学成分按重量百分比计为，C 0.02～0.10%，Si 0.10～0.55%，Mn 0.80～1.80%，P≤0.020%，S≤0.010%，Nb 0.006～0.075%，Ni 0.01～0.50%，Cu 0.01～0.60%，Mo 0.01～0.30%，Al 0.010～0.050%，N≤0.0080%，余量为Fe及不可避免的杂质。钢板采用单机架炉卷轧机控轧控冷工艺轧制，轧前连铸坯加热温度≥1150℃，粗轧终了温度≥1000℃，精轧开轧温度≤950℃；末三道次累计压下率控制在20～45%，轧后弛豫，控制轧件头尾部入水温差在20℃以内；终冷温度100～400℃，最后在空气中自然冷却至室温。获得的钢板具有低屈强比、高强度、高塑性、以及优异的板形和力学性能均匀性。

Description

一种低屈强比高强度热轧双相钢板及其生产方法

技术领域

本发明属钢铁材料制造领域。涉及一种双相钢，具体地说是一种低屈强比高强度热轧双相钢板及其生产方法。

背景技术

随着社会和经济的发展，钢铁工业面临着节约能源、保护环境等压力。因此改善钢材质量，降低成本，开发与人类友好的钢铁材料，大幅度提高其综合力学性能，已成为钢铁材料研究的主要方向。其中，采用热机械控制轧制技术（TMCP）低成本生产高强度钢是目前冶金行业的发展方向。理论计算和应用实践证明:采用双相钢的钢结构可有效增强钢结构抵抗断裂和变形的能力,进而提高安全系数和服役寿命。

实际上，钢中第二相还可能含有残余奥氏体及碳化物等相，但由于这些相的含量均很少，故一般称之为铁素体和贝氏体双相钢。通过控制合理的轧钢工艺优化钢板头尾温差、钢中两相组织的比例、分布及显微组织形态，获得低屈强比高强度且力学性能均匀性优异的双相钢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低屈强比高强度热轧双相钢板及其生产方法，本发明采用合理的TMCP技术制备双相钢，获得铁素体+贝氏体双相组织，得到了低屈强比、高强度、高塑性、以及板形和力学性能均匀性优异的双相钢。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种低屈强比高强度热轧双相钢板，其特征在于：该钢板化学成分按重量百分比计为，C：0.02～0.10%，Si：0.10～0.55%，Mn：0.80～1.80%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.006～0.075%，Ni：0.01～0.50%，Cu：0.01～0.60%，Mo：0.01~0.30%，Al：0.010～0.050%，N ≤0.0080%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明中，该钢板化学成分按重量百分比计还含有从下述组(1)~(2)的一组或二组中选择的一种或两种以上的元素：

(1) Cr 0.01～0.80%， RE 0.01~0.05%的一种或两种。

(2) Ti 0.001~0.100%，V 0.001~0.090%的一种或两种。

也即，该钢板化学成分按重量百分比计还含有：Cr 0.01～0.80%、 RE 0.01~0.05%、Ti 0.001~0.100%、V 0.001~0.090%中的一种或两种以上的元素。

一种低屈强比高强度热轧双相钢板的生产方法，其特征在于：该钢板采用单机架炉卷轧机轧制，轧制工艺采用控轧控冷工艺，轧前连铸坯加热温度≥1150℃，粗轧终了温度≥1000℃，精轧开轧温度≤950℃，轧后弛豫，弛豫时间介于15~100s，随后加速冷却，冷却速率介于20~50℃/s，终冷温度100~400℃，最后在空气中自然冷却至室温，得到低屈强比高强度热轧双相钢板。

轧钢采用奇道次的轧制规程，末三道次累计压下率控制在20~45%，并控制头尾部入水温差在20℃以内。

本发明采取成本低廉的TMCP技术可生产钢板厚度为6~50mm，组织上以B和F的硬软两相组织为主，其中铁素体的含量为20~90%。其屈服强度≥520MPa，抗拉强度在740~810MPa，屈强比≤0.75，韧脆性转变温度低于-60℃，焊接工艺简化，焊接前不需预热，焊接后不需热处理，且具有优异的加工成形性。可广泛用于桥梁、建筑、交通、海洋平台等工程结构。

本发明具有如下优点：

1、在利用TMCP技术生产方式下，通过一种合理的轧钢工艺，便可获得低屈强比高强度的双相钢，获得铁素体+贝氏体双相组织，从而得到了低屈强比、高强度、高塑性、力学性能均匀的双相钢。

2、通过采用合理的轧制工艺，降低钢板头尾温度差，提高了钢板力学性能均匀性，且本发明方法制备钢板的板形优异。

附图说明

图1是实施例2制得的双相钢在扫描电镜下典型的组织形貌图。

具体实施方式

实施例1

一种低屈强比高强度热轧双相钢板，实施例1的化学成分、力学性能见表1、表2。本实施例的双相钢的轧制生产工艺：

钢板采用单机架炉卷轧机轧制，轧钢工艺采用控轧控冷工艺（TMCP），轧钢规程采用奇道次轧制，轧前连铸坯加热温度1250℃，粗轧终了温度1040℃，精轧开轧温度950℃，末三道次累计压下率控制在45%，轧后弛豫，弛豫时间100s，头尾部入水温差为10℃；随后加速冷却，冷却速率46℃/s，终冷温度140℃，最后在空气中自然冷却至室温。

表1 实施例1双相钢的化学成分（wt.%）

C	Si	Mn	P	S	Nb	V	Cu	Ni	Mo	Al	N
												0.04	0.30	1.79	0.0085	0.0018	0.067	0.025	0.18	0.50	0.17	0.025	0.0045

表2 实施例1双相钢的横向拉伸性能与纵向冲击性能

Figure 2012103201766100002DEST_PATH_IMAGE001

实施例2

又一种低屈强比高强度热轧双相钢板，实施例2的化学成分、力学性能见表3、表4。

本实施例的双相钢的轧制生产工艺：

钢板采用单机架炉卷轧机轧制，轧钢工艺采用控轧控冷工艺（TMCP），轧钢规程采用奇道次轧制，轧前连铸坯加热温度1200℃，粗轧终了温度1020℃，精轧开轧温度910℃，末三道次累计压下率控制在30%，轧后弛豫，弛豫时间60s，头尾部入水温差为12℃；随后加速冷却，冷却速率30℃/s，终冷温度300℃，最后在空气中自然冷却至室温。

表3 实施例2双相钢的化学成分（wt.%）

C	Si	Mn	P	S	Nb	Ti	RE	Cr	Cu	Ni	Mo	Al	N
														0.06	0.25	1.64	0.0110	0.0018	0.055	0.011	0.02	0.50	0.06	0.20	0.01	0.026	0.0065

表4 实施例2双相钢的横向拉伸性能与纵向冲击性能

实施例3

一种低屈强比高强度热轧双相钢板，实施例3的化学成分、力学性能见表5、表6。

本实施例的双相钢的轧制生产工艺：

钢板采用单机架炉卷轧机轧制，轧钢工艺采用控轧控冷工艺（TMCP），轧钢规程采用奇道次轧制，轧前连铸坯加热温度1150℃，粗轧终了温度1000℃，精轧开轧温度880℃，末三道次累计压下率控制在20%，轧后弛豫，弛豫时间20s，头尾部入水温差为18℃；随后加速冷却，冷却速率22℃/s，终冷温度400℃，最后在空气中自然冷却至室温。

表5 实施例3双相钢的化学成分（wt.%）

C	Si	Mn	P	S	Nb	Ti	RE	Cu	Ni	Mo	Al	N
													0.08	0.15	1.55	0.0090	0.0050	0.036	0.020	0.05	0.60	0.18	0.24	0.030	0.0035

表6 实施例3双相钢的横向拉伸性能与纵向冲击性能

本发明可生产钢板厚度为6~50mm，得到的钢板中铁素体的含量为20~90%。其屈服强度≥520MPa，抗拉强度在740~810MPa，屈强比≤0.75，韧脆性转变温度低于-60℃，焊接工艺简化，焊接前不需预热，焊接后不需热处理，且具有优异的加工成形性，可广泛用于桥梁、建筑、交通、海洋平台等工程结构。

Claims

1.一种低屈强比高强度热轧双相钢板，其特征在于：该钢板化学成分按重量百分比计为，C：0.02～0.10%，Si：0.10～0.55%，Mn：0.80～1.80%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.006～0.075%，Ni：0.01～0.50%，Cu：0.01～0.60%，Mo：0.01~0.30%，Al：0.010～0.050%，N ≤0.0080%，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的低屈强比高强度热轧双相钢板，其特征在于：该钢板化学成分按重量百分比计还含有：Cr 0.01～0.80%、 RE 0.01~0.05%、Ti 0.001~0.100%、V 0.001~0.090%中的一种或两种以上的元素。

3.一种权利要求1所述低屈强比高强度热轧双相钢板的生产方法，其特征在于：该钢板采用单机架炉卷轧机轧制，轧制工艺采用控轧控冷工艺，轧前连铸坯加热温度≥1150℃，粗轧终了温度≥1000℃，精轧开轧温度≤950℃，轧后弛豫，弛豫时间介于15~100s，随后加速冷却，冷却速率介于20~50℃/s，终冷温度100~400℃，最后在空气中自然冷却至室温，得到低屈强比高强度热轧双相钢板。

4.根据权利要求3所述的低屈强比高强度热轧双相钢板的生产方法，其特征在于：采用奇道次的轧制规程，末三道次累计压下率控制在20~45%，并控制头尾部入水温差在20℃以内。