CN105441786B - 抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法 - Google Patents

抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法，所述钢板化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25％，Si：0.25～0.40％，Mn：1.00～1.30％，P≤0.025％，S≤0.01％，Als：0.015～0.035％，N≤0.005％，B≤0.005％，Nb：0.020～0.060％，Ti：0.010～0.040％，其余为铁和不可避免的微量元素。本发明的工艺路线包括：钢水冶炼、立弯式CSP薄板坯连铸、除鳞、辊底式隧道炉均热、TMCP六机架热连轧、层流冷却、卷取、开卷酸洗、平整、卷取。本发明方法取消了板料冷轧和退火热处理工序，以热轧薄板产品代替传统冷轧薄板产品，降低综合生产成本，吨钢可降低成本600元以上。

Description

抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法
技术领域
本发明属于冶金工业中超高强度热成形用钢技术领域，具体涉及一种抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法。
背景技术
随着环境问题的日益加剧，汽车轻量化已成为当今汽车制造领域的核心问题。采用高强钢进行汽车车身轻量化设计，是满足汽车轻量化需求和提高碰撞安全性的最好途径。然而，对于1000MPa级以上的超高强钢而言，钢铁企业必须采用专业化的超高强钢装备进行生产制造；同时，汽车企业制造存在零件冲压回弹难控制、尺寸精度差等技术难题。
热冲压成形技术的诞生很好地解决了上述难题。热冲压成形技术是将具有高淬透性的钢板坯料加热至奥氏体化温度，并保温一段时间使之均匀奥氏体化；随后用输送装置将处于高温状态下的板料送入有冷却系统的模具内冲压成形，同时通过模具对零件进行保压淬火，最终获得超高强度冲压零件。该技术可以利用钢铁企业现有装备进行热冲压成形薄钢板原料生产，然后通过热冲压成形专业化设备加工制造成强度1500MPa级以上的超高强汽车零部件。其具有生产组织成本低、零件成形精度高、零件成形性能好等优点,迅速成为汽车零部件制造领域的热门技术。
目前，国内外1500MPa级热冲压成形用薄钢板原料的生产工艺路线通常为：钢水冶炼、连铸、冷却、铸坯加热、热连轧、冷却、卷取、开卷、酸洗、冷轧、卷取、开卷、加热、退火处理、冷却、卷取。在上述生产工艺中，原料在热轧、冷轧、退火处理等工序需反复经历开卷与卷取、加热与冷却处理，重复工序的生产成本必然导致所生产的最终薄钢板产品价格高昂。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法。采用本发明方法可以轧制厚度为1.0mm～3.0mm的热冲压成形用薄钢板，且性能稳定、生产成本低；所生产的薄钢板，能够以热轧薄板产品代替传统冷轧薄板产品进行零部件热冲压成形，完全可以满足热冲压成形用高强度钢的需求。
为实现上述目的，本发明所设计的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25％，Si：0.25～0.40％，Mn：1.00～1.30％，P≤0.025％，S≤0.01％，Als：0.015～0.035％，N≤0.005％，B≤0.005％，Nb：0.020～0.060％，Ti：0.010～0.040％，其余为铁和不可避免的微量元素。
作为优选方案，所述钢板化学成分的重量百分数为：C：0.22～0.25％，Si：0.25～0.30％，Mn：1.22～1.28％，P≤0.015％，S≤0.01％，Als：0.025～0.030％，N≤0.005％，B≤0.005％，Nb：0.030～0.045％，Ti：0.010～0.020％，其余为铁和不可避免的微量元素。
作为更优选方案，所述钢板化学成分的重量百分数为：C：0.22％，Si：0.28％，Mn：1.22％，P：0.011％，S：0.005％，Als：0.028％，N：0.002％，B：0.0041％，Nb：0.035％，Ti：0.018％，其余为铁和不可避免的微量元素。
作为优选方案，所述钢板的厚度为1.0mm～3.0mm。
上述抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板的CSP生产方法，包括如下步骤：
1)钢水冶炼：采用转炉冶炼，LF炉精炼；
2)CSP薄板坯连铸：将步骤1)处理的钢水采用CSP薄板坯连铸机进行浇注；
3)除鳞；
4)均热：控制均热温度为1250～1300℃，均热时间为5～10min；
5)热轧制：控制开轧温度为1200～1300℃，终轧温度为870～920℃；
6)层流冷却：冷却速度为10～20℃/s，冷却至卷取温度为680～730℃；
7)卷取：控制卷取温度为680～730℃；
8)酸洗、平整、卷取。
本发明具有以下优点：
第一，本发明采用Nb、Ti复合微合金化设计，能够有效细化奥氏体晶粒尺寸，同时抑制在重新加热中奥氏体晶粒长大，有效提高材料的塑性和韧性；
第二，本发明方法通过优化板料生产工艺，最大程度减少生产过程中出现的反复开卷与卷取、加热与冷却等工序；
第三，本发明方法取消了板料冷轧和退火热处理工序，以热轧薄板产品代替传统冷轧薄板产品，降低综合生产成本，吨钢可降低成本600元以上。
附图说明
图1为实施例1生产的薄钢板的金相组织图；
图2为实施例1生产的薄钢板淬火后的金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明予以详细描述：
表1为本发明各实施例化学成分及其重量百分比取值列表；
表2为本发明各实施例主要工艺参数列表；
表3为本发明各实施例淬火处理后的力学性能实验结果列表。
本发明的工艺路线包括：钢水冶炼、立弯式CSP薄板坯连铸、除鳞、辊底式隧道炉均热、TMCP六机架热连轧、层流冷却、卷取、开卷酸洗、平整、卷取入库。
本发明各实施例按照以下步骤生产：
1)钢水冶炼：采用转炉冶炼，LF炉精炼；
2)CSP薄板坯连铸：将步骤1)处理的钢水采用CSP薄板坯连铸机进行浇注；
3)除鳞；
4)均热：控制均热温度为1250～1300℃，均热时间为5～10min；
5)热轧制：控制开轧温度为1200～1300℃，终轧温度为870～920℃；
6)层流冷却：冷却速度为10～20℃/s，冷却至卷取温度为680～730℃；
7)卷取：控制卷取温度为680～730℃；
8)酸洗、平整、卷取。
表1为本发明各实施例化学成分及其重量百分比取值列表：
实施例 C Si Mn P S Als N B Nb Ti
1 0.22 0.28 1.22 0.011 0.005 0.028 0.002 0.0041 0.035 0.018
2 0.23 0.27 1.28 0.014 0.006 0.026 0.003 0.0036 0.042 0.016
3 0.22 0.25 1.26 0.008 0.004 0.030 0.002 0.0033 0.036 0.020
表2为本发明各实施例主要工艺参数列表：
表3为本发明各实施例淬火处理后的力学性能实验结果列表：
通过表1至表3的数据可以看出，本发明中实施例1～3采用CSP连铸连轧工艺所生产的厚度为1.0mm～3.0mm的薄钢板均能满足屈服强度RP0.2≥1070MPa，抗拉强度Rm≥1500MPa，延伸率A50mm≥7.2％；同时，从表3中可以看出，实施例1生产的薄钢板淬火后具有较好的塑性，延伸率可达7％以上。
从图1中可以看出，实施例1生产的薄钢板热轧酸洗后的金相组织呈典型的铁素体加珠光体，抗拉强度Rm可达到600～700MPa；从图2中可以看出，实施例1生产的薄钢板淬火后的金相组织呈马氏体，淬火后钢板的抗拉强度提高，可达到1500MPa以上。
上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。

Claims (5)

1.一种抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其特征在于：所述钢板化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25％，Si：0.25～0.40％，Mn：1.00～1.30％，P≤0.025％，S≤0.01％，Als：0.015～0.035％，N≤0.005％，B≤0.005％，Nb：0.020～0.060％，Ti：0.010～0.040％，其余为铁和不可避免的微量元素；
其生产方法，包括如下步骤：
1)钢水冶炼：采用转炉冶炼，LF炉精炼；
2)CSP薄板坯连铸：将步骤1)处理的钢水采用CSP薄板坯连铸机进行浇注；
3)除鳞：
4)均热：控制均热温度为1250～1300℃，均热时间为5～10min；
5)热轧制：控制开轧温度为1200～1300℃，终轧温度为870～920℃；
6)层流冷却：冷却速度为10～20℃/s，冷却至卷取温度为680～730℃；
7)卷取：控制卷取温度为680～730℃；
8)酸洗、平整、卷取。
2.根据权利要求1所述的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其特征在于：所述钢板化学成分的重量百分数为：C：0.22～0.25％，Si：0.25～0.30％，Mn：1.22～1.28％，P≤0.015％，S≤0.01％，Als：0.025～0.030％，N≤0.005％，B≤0.005％，Nb：0.030～0.045％，Ti：0.010～0.020％，其余为铁和不可避免的微量元素。
3.根据权利要求1所述的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其特征在于：所述钢板化学成分的重量百分数为：C：0.22％，Si：0.28％，Mn：1.22％，P：0.011％，S：0.005％，Als：0.028％，N：0.002％，B：0.0041％，Nb：0.035％，Ti：0.018％，其余为铁和不可避免的微量元素。
4.根据权利要求1所述的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其特征在于：所述钢板的厚度为1.0mm～3.0mm。
5.一种权利要求1所述的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板的CSP生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1)钢水冶炼：采用转炉冶炼，LF炉精炼；
2)CSP薄板坯连铸：将步骤1)处理的钢水采用CSP薄板坯连铸机进行浇注；
3)除鳞：
4)均热：控制均热温度为1250～1300℃，均热时间为5～10min；
5)热轧制：控制开轧温度为1200～1300℃，终轧温度为870～920℃；
6)层流冷却：冷却速度为10～20℃/s，冷却至卷取温度为680～730℃；
7)卷取：控制卷取温度为680～730℃；
8)酸洗、平整、卷取。
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Address before: 430080 Wuchang, Hubei Friendship Road, No. A, block, floor 999, 15

Patentee before: Wuhan Iron & Steel (Group) Corp.