CN105039848A - 500-600MPa级冷轧退火低合金高强钢的生产方法 - Google Patents

500-600MPa级冷轧退火低合金高强钢的生产方法 Download PDF

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夏明生
于世川
韩冰
刘丽萍
邢振环
弓俊杰
李桂兰
解鸽
刘大亮
关淑巧
马光宗
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Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种500-600MPa级冷轧退火低合金高强钢的生产方法,其包括热轧、冷轧、退火和平整工序;采用下述质量成分:C?0.06%~0.10%,Mn?1.3%~1.5%,S≤0.010%,P≤0.012%,Si?0.3%~0.5%,Nb?0.025%~0.040%,Ti?0.015%~0.025%,Als?0.030%~0.060%,N≤30ppm,其余为Fe和不可避免的杂质;所述退火工序:先以3.7~6.4℃/min的速度预热至200~250℃;再以1.7~2.4℃/min的速度加热至均热温度780~830℃,均热89~134s;然后以8~15℃/s的速率冷却至650~720℃;再以30~66℃/s的速率冷却至时效温度200~400℃,时效时间为370~555s;最后气冷至低于80℃后入水冷却至室温。本方法产品抗拉强度在500~600MPa之间,屈强比在0.55~0.85范围内变化,可以实现相同成分下该级别钢种的柔性生产,以满足不同使用场合对材料性能的特殊要求。

Description

500 - 600MPa级冷轧退火低合金高强钢的生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高强钢的生产方法,尤其是一种500 - 600MPa级冷乳退火低合金 高强钢的生产方法。
背景技术
[0002] 为了满足降低汽车车身自重达到降低能源消耗的目的,同时保证车身的安全性能 不会降低,在汽车车身设计中,越来越多地采用强度级别在500MPa级以上的高强钢。而在 这类级别的钢种中,按照强化方式的不同,主要有双相钢、相变诱导塑性用钢以及传统的低 合金高强钢。在不同的使用场合,对产品的性能要求不同,除了抗拉强度外,还有其他的性 能要求,如屈服强度、伸长率、焊接性能、成形性能以及烘烤硬化性能等;例如,在结构件中, 在保证抗拉强度的前提下,希望材料的屈服强度高,从而具有良好的抵抗变形的能力;而在 另一些汽车结构件中,希望材料具有高的初试加工硬化速率,低的屈强比;而且对于冷乳汽 车用钢,有些产品类别的的订货量小,给大规模的生产带来挑战。因此,提供满足不同场合 对性能要求的低合金高强钢,以满足客户多样化使用要求,对钢企来说越来越重要。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种屈强比在0. 55~0. 85之间的500 - 600MPa 级冷乳退火低合金高强钢的生产方法。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:其包括热乳、冷乳、退火和 平整工序;采用下述质量百分比化学成分的连铸坯:C 0. 06%~0. 10%,Mn 1. 3%~1. 5%, S 彡 0.010%,P 彡 0.012%,Si 0.3% ~0.5%,Nb 0.025% ~0.040%,Ti 0.015% ~0.025%,Als 0• 030%~0• 060%,N彡30ppm,其余为Fe和不可避免的杂质; 所述退火工序:A、预热段:以3. 7~6. 4°C /min的速度预热至200~250°C ;B、加热 段:以1. 7~2. 4°C /min的速度加热至均热温度780~830°C ;C、保温段:在均热温度下均 热89~134s ;D、缓冷段:以8~15°C /s的速率冷却至650~720°C ;E、快冷段:以30~ 66°C /s的速率冷却至时效温度200~400°C ;F、时效段:在时效温度下处理370~555s ; 最后气冷至低于80°C后入水冷却至室温。
[0005] 本发明所述热乳工序:所述连铸坯热装至加热炉,在炉总时间不低于120分钟,铸 坯在均热段的温度不低于1250°C,均热时间不少于25分钟;出炉乳制,终乳温度为840~ 860°C,采用前段冷却模式,卷取温度为610~630°C。
[0006] 本发明所述冷乳工序:冷乳压下量不低于50%。
[0007] 本发明中:C :碳是固溶强化元素,是材料获得高强度的保证,碳含量太低时,在相 同的临界区(铁素体和奥氏体)加热时奥氏体含量低,不利于获得高的强度,因此碳的设计 在满足强度的基础上越低越好。Mn :锰是强烈提高奥氏体淬透性的元素,含有适量Mn的奥 氏体可以通过不同的快冷终止温度来获得期望的组织,从而获得不同性能的产品。Si :是固 溶强化元素,一方面可以提高材料强度,另一方面,可以加速碳向奥氏体偏聚,从而改善成 品的性能。Nb:是碳氮化物析出元素,可以细化晶粒,提高材料强度。Ti:是碳氮化物析出 元素,用于提高材料强度。
[0008] 本发明在成分设定后,主要通过控制退火工艺制度来实现不同的组织来获得不同 的机械性能。具体如下:在退火过程中,将板带加热到铁素体和奥氏体双相区(临界温度区 间)保温,完成冷硬钢带的再结晶,形成铁素体和奥氏体组织;在缓冷过程中,部分奥氏体发 生了铁素体转变,在这个过程中,未转变奥氏体中的碳进一步富化,在随后的快冷过程中, 奥氏体转变的产物将取决于快冷终止温度,例如在400°C时,奥氏体转变成珠光体;当快冷 终止温度为200°C时,在快冷过程中会转变成马氏体,而在200~400°C之间,会转变成马氏 体、贝氏体和珠光体的混合物,通过控制快冷温度获得了不同组分的组织,最终具备不同的 机械性能和屈强比。
[0009] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明产品抗拉强度在500~600MPa 之间,屈强比在0. 55~0. 85范围内变化,可以实现相同成分下该级别钢种的柔性生产,以 满足不同使用场合对材料性能的特殊要求。本发明生产组织难度小,尤其对于小批量订单, 具有明显优势,生产成本低,可减少订货周期。
具体实施方式
[0010] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0011] 实施例1 一 6 :本500 - 600MPa级冷乳退火低合金高强钢的生产方法采用下述工 艺步骤。
[0012] 各实施例钢种的化学成分含量见表1 ;本方法包括热乳、冷乳、退火和平整工序, 其中:热乳工序的工艺参数见表2 ;冷乳工序的压下率见表3 ;退火工序的工艺参数见表4 ; 所得高强钢板的机械性能见表5,其中拉伸性能测试时,拉伸试样垂直于乳制方向,拉伸试 样的标距为80mm。
[0013] 表1 :钢种的化学成分(wt)
Figure CN105039848AD00041
表2 :热乳工艺参数
Figure CN105039848AD00051
表2所示的热乳工序中,采用前段冷却模式冷却至卷取温度。
[0014] 表3 :冷乳压下率(%)
Figure CN105039848AD00052
表4 :退火工艺参数
Figure CN105039848AD00053
表5 :广品机械性能
Figure CN105039848AD00061

Claims (3)

1. 一种500 - 600MPa级冷乳退火低合金高强钢的生产方法,其特征在于:其包括热 车L、冷乳、退火和平整工序;采用下述质量百分比化学成分的连铸坯:C 0. 06%~0. 10%,Mn L3% ~L5%,S 彡 0.010%,P 彡 0.012%,Si 0.3% ~0.5%,Nb 0.025% ~0.040%,Ti 0.015% ~ 0• 025%,Als0• 030%~0• 060%,N彡30ppm,其余为Fe和不可避免的杂质; 所述退火工序:先以3. 7~6. 4°C /min的速度预热至200~250°C;再以L 7~2. 4°C / min的速度加热至均热温度780~830°C,均热89~134s ;然后以8~15°C /s的速率冷却 至650~720°C;再以30~66°C /s的速率冷却至时效温度200~400°C,时效时间为370~ 555s ;最后气冷至低于80°C后入水冷却至室温。
2. 根据权利要求1所述的500 - 600MPa级冷乳退火低合金高强钢的生产方法,其特征 在于,所述热乳工序:所述连铸坯热装至加热炉,在炉总时间不低于120分钟,铸坯在均热 段的温度不低于1250°C,均热时间不少于25分钟;出炉乳制,终乳温度为840~860°C,采 用前段冷却模式,卷取温度为610~630°C。
3. 根据权利要求1或2所述的500 - 600MPa级冷乳退火低合金高强钢的生产方法,其 特征在于,所述冷乳工序:冷乳压下量不低于50%。
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