CN103469065A - 340MPa级HSLA汽车结构用钢及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种340MPa级HSLA汽车结构用钢，其化学成分及质量百分比为：C，0.06-0.07％；Mn，0.5-0.65％；Si，≤0.025％；P，0.015-0.025％；S，≤0.010％；Als，0.03-0.05％，N，0.0010～0.0040％，Nb，0.025-0.035%，O，≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质；生产中的工艺参数为：热轧加热温度为1200±30℃，终轧温度为900±20℃，卷取温度为600±20℃，冷轧压下率控制在70-75％，罩式退火温度控制在670±10℃，平整延伸率为0.8％。本发明通过合理的成分设计和生产工艺优化，生产的钢板具有优良的综合力学性能，屈服强度≥340MPa，抗拉强度≥420MPa、高的延伸率A80%≥28，带来可观的经济效益。

Description

340MPa级HSLA汽车结构用钢及其生产方法

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，特别涉及一种340MPa级HSLA汽车结构用钢及其生产方法。

背景技术

近几年，随着科学技术的发展，如何提高汽车的安全性、减重降耗以及减少对环境的污染成为新时期的热点。汽车用钢不断向着高强度方向发展，如高强IF钢，烘烤硬化钢、低合金高强钢、双相钢、相变诱发塑性钢、淬火分配钢等。340MPa级低合金高强钢具有高强度和良好的冲压性能成为满足汽车轻量化需求的材料之一。

低合金高强钢是指通过单一或复合添加Nb、V、Ti元素，通过析出强化和细晶强化获得更高强度等级，在追求良好的力学性能的同时，保证较好的冲压性能和焊接性能。而现有的低合金高强钢存在着屈服强度偏高，延伸率偏低，成形性能性能较差的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有一定屈服强度，延伸率高，成形性能好的340MPa级HSLA汽车结构用钢及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种340MPa级HSLA汽车结构用钢，其化学成分及质量百分比为：C，0.06-0.07％；Mn，0.5-0.65％；Si，≤0.025％；P，0.015-0.025％；S，≤0.010％；Als，0.03-0.05％，N，0.0010～0.0040％，Nb，0.025-0.035%，O，≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质。

本发明提供的340MPa级HSLA汽车结构用钢中相关元素的作用机理：

在普通C-Mn钢的设计基础上，通过加入微量的Nb元素阻止奥氏体再结晶晶粒长大，改变再结晶动力学，热轧变形过程中的再结晶推迟。另外，在热轧板中以NbTiC、NbC等纳米级粒子形式析出影响晶界或晶界迁移，通过Nb的析出强化和细晶强化来提高带钢强度，同时，汽车结构用钢要求成形性和焊接性能较高，需避免粗大的硫化物和氧化物析出，因此必须保证低氧低硫。

本发明还提供了一种340MPa级HSLA汽车结构用钢的生产方法，包括如下步骤：

1）将所述化学成分及质量百分比的钢进行脱硫、转炉吹炼、RH真空精炼、连铸得到连铸板坯；

2）将得到的连铸板坯加热至1200±30℃，进行热轧，终轧时的温度控制为900±20℃，并在600±20℃的温度下卷取，得热轧钢卷；

3）将热轧钢卷开卷酸洗后冷轧，冷轧压下率控制在70-75％，得冷轧钢板；

4）将冷轧钢板在罩式退火炉内退火，慢速升温速度控制在40℃/h，退火温度控制在670±10℃，保温时间6h，缓冷速度30℃/h，缓冷转折温度控制在570±10℃；退火后采用平整工艺，平整延伸率为0.8％。

为适应罩式退火炉生产工艺特点，热轧工艺采用高的加热温度、高的终轧温度和较低的卷取温度，保证带钢强度的同时，还需提高产品的延伸率，生产过程中采用较低的退火温度和较短的保温时间，一方面确保带钢完成再结晶，促进有利织构{111}的形成，另一方面避免再结晶晶粒过度长大，通过细晶强化提高带钢的强度。

为了消除产品拉伸实验时的屈服平台，防止钢板成品在冲压成形过程中出现吕德斯带缺陷和提高产品的抗时效性能，本发明采用0.8％平整延伸率来进行控制。

本发明提供的340MPa级HSLA汽车结构用钢及其生产方法，通过优化成分设计，采用添加微合金元素Nb，通过Nb的析出强化和细晶强化来获得340MPa级低合金高强度汽车结构用钢，同时，通过生产过程中调整和优化热轧、冷轧和退火工艺参数、及平整工艺参数，生产出的钢板具有优良的综合力学性能，屈服强度≥340MPa，抗拉强度≥420MPa、高的延伸率A80%≥28，提高了产品质量，可带来可观的经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例提供的340MPa级HSLA汽车结构用钢的金相显微组织照片。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种340MPa级HSLA汽车结构用钢，其化学成分及质量百分比为：C，0.06-0.07％；Mn，0.5-0.65％；Si，≤0.025％；P，0.015-0.025％；S，≤0.010％；Als，0.03-0.05％，N，0.0010～0.0040％，Nb，0.025-0.035%，O，≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质。

本发明还提供的一种340MPa级HSLA汽车结构用钢的生产方法，包括如下步骤：

1）将所述化学成分及质量百分比的钢进行脱硫、转炉吹炼、RH真空精炼、连铸得到连铸板坯；

2）将得到的连铸板坯加热至1200±30℃，进行热轧，终轧时的温度控制为900±20℃，并在600±20℃的温度下卷取，得热轧钢卷；

3）将热轧钢卷开卷酸洗后冷轧，冷轧压下率控制在70-75％，得冷轧钢板；

4）将冷轧钢板在罩式退火炉内退火，慢速升温速度控制在40℃/h，退火温度控制在670±10℃，保温时间6h，缓冷速度30℃/h，缓冷转折温度控制在570±10℃；退火后采用平整工艺，平整延伸率为0.8％。

下面结合实施例1-5对本发明作进一步说明。

表1是实施例1-5的化学成分（质量百分比），余量为Fe及不可避免杂质。

表1

按照本发明的钢种成分的设计要求，采用铁水脱硫，转炉吹炼，RH真空精炼，连铸得到连铸板坯。

连铸板坯经过加热炉加热后，在连续热连轧轧机上轧制，并控制冷却，然后进行卷取，生产出合格的热轧钢卷。

将热轧钢卷重新开卷经过酸洗洗掉表面的氧化铁皮后，在冷连轧机上进行冷轧，控制冷轧压下率，得冷轧钢板；

将冷轧钢板在罩式退火炉内连续退火，退火后采用平整工艺，平整后得到冷轧带钢。

实施例1-5在生产340MPa级HSLA汽车结构用钢过程中对应的相关工艺参数见表2。

表2

上述实施例1-5生产出的340MPa级HSLA汽车结构用钢的力学性能，如表3所示。

表3

从表3中实施例1-5得到的340MPa级HSLA汽车结构用钢的力学性能，可以看出，所生产的钢板具有优良的综合力学性能，屈服强度≥340MPa，抗拉强度≥420MPa、高的延伸率A80%≥28，可带来可观的经济效益。

参见图1，从本发明实施例1提供的340MPa级HSLA汽车结构用钢的金相显微组织照片来看，可清楚看到成品板组织为饼形铁素体和少量珠光体，晶粒度为11级，细小的碳化物析出相分布在铁素体晶粒内部。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种340MPa级HSLA汽车结构用钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比为：C，0.06-0.07％；Mn，0.5-0.65％；Si，≤0.025％；P，0.015-0.025％；S，≤0.010％；Als，0.03-0.05％，N，0.0010～0.0040％，Nb，0.025-0.035%，O，≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质。

2.一种权利要求1所述的340MPa级HSLA汽车结构用钢的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将所述化学成分及质量百分比的钢进行脱硫、转炉吹炼、RH真空精炼、连铸得到连铸板坯；

2）将得到的连铸板坯加热至1200±30℃，进行热轧，终轧时的温度控制为900±20℃，并在600±20℃的温度下卷取，得热轧钢卷；

3）将热轧钢卷开卷酸洗后冷轧，冷轧压下率控制在70-75％，得冷轧钢板；

4）将冷轧钢板在罩式退火炉内退火，慢速升温速度控制在40℃/h，退火温度控制在670±10℃，保温时间6h，缓冷速度30℃/h，缓冷转折温度控制在570±10℃；退火后采用平整工艺，平整延伸率为0.8％。

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