CN106893933B - 一种低合金高强度钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种低合金高强度钢的生产方法，冶炼钢坯，控制所述钢坯中的各化学成分为：碳：0.05～0.08％、锰：0.5～1.2％、硅：0.15～0.35％、全铝：0.025～0.055％、铌：0.01～0.05％、限制磷元素的含量小于或等于0.015％、限制硫元素的含量小于或等于0.012％、限制氮元素的含量小于或等于0.006％、其余为铁；对冶炼得到的所述钢坯进行连铸；对连铸后的所述钢坯进行热轧；对热轧后的所述钢坯进行冷轧；对冷轧后的所述钢坯进行生产，最终获得低合金高强度钢。本发明由于在C‑Mn‑Nb成分体系的低合金高强度钢中添加有硅，因此能够改善低合金高强度钢的力学性能，降低其屈服点延伸率Ae值，从而能够避免冲压零件时出现拉伸应变痕和橘皮的情况。

Description

一种低合金高强度钢的生产方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种低合金高强度钢的生产方法。
背景技术
低合金钢是在普通碳素钢基础上，添加含量一般在3％以下的合金元素而形成的钢种。由于这类钢的强度显著高于相同碳含量的碳素钢，因而被称为低合金高强度钢(High-strength Low-alloy Steel，HSLA)。低合金高强度钢被广泛应用于冲压轿车的结构件、加强件等零件中。然而，由于在低合金高强度钢中固溶在其基体中的碳、氮原子所形成的柯氏气团对位错有钉扎作用，从而导致低合金高强度钢屈服点延伸率Ae值偏高，且难以稳定控制，在冲压零件过程中，容易出现拉伸应变痕和橘皮。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的低合金高强度钢的生产方法。
本发明实施例提供一种低合金高强度钢的生产方法，包括：
冶炼钢坯，控制所述钢坯中的各化学成分为：碳：0.05～0.08％、锰：0.5～1.2％、硅：0.15～0.35％、全铝：0.025～0.055％、铌：0.01～0.05％、限制磷元素的含量小于或等于0.015％、限制硫元素的含量小于或等于0.012％、限制氮元素的含量小于或等于0.006％、其余为铁；
对冶炼得到的所述钢坯进行连铸；
对连铸后的所述钢坯进行热轧；
对热轧后的所述钢坯进行冷轧；
对冷轧后的所述钢坯进行生产，最终获得低合金高强度钢。
优选的，在对所述钢坯进行热轧的过程中，控制加热温度为1200～1280℃、终轧温度为850～910℃以及卷取温度为560～660℃。
优选的，在对所述钢坯进行冷轧的过程中，控制冷轧压下率为65～88％。
优选的，所述对冷轧后的所述钢坯进行生产，包括：
对冷轧后的所述钢坯进行连退生产；和/或
对冷轧后的所述钢坯进行热镀锌生产。
优选的，在对冷轧后的所述钢坯进行连退生产的过程中，控制退火均热温度为730～800℃、缓冷温度为640～680℃、快冷出口温度为420～470℃以及平整延伸率为0.8～1.6％。
优选的，在对冷轧后的所述钢坯进行热镀锌生产的过程中，控制退火均热温度为740～810℃、缓冷温度为670～740℃、快冷出口温度为450～490℃、光整延伸率为1.1～1.8％以及拉矫延伸率为0.2～0.4％。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明通过在冶炼钢坯的过程中，控制钢坯中的各化学成分为：碳：0.05～0.08％、锰：0.5～1.2％、硅：0.15～0.35％、全铝：0.025～0.055％、铌：0.01～0.05％、限制磷元素的含量小于或等于0.015％、限制硫元素的含量小于或等于0.012％、限制氮元素的含量小于或等于0.006％、其余为铁，再对冶炼得到的钢坯依次进行连铸、热轧、冷轧和生产，最终得到低合金高强度钢，由于在C-Mn-Nb成分体系的低合金高强度钢中添加有硅，因此能够改善低合金高强度钢的力学性能，降低其屈服点延伸率Ae值，从而能够避免冲压零件时出现拉伸应变痕和橘皮的情况。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中的一种低合金高强度钢的生产方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供一种低合金高强度钢的生产方法，应用于C-Mn-Nb成分体系的低合金高强度钢中，如图1所示，该生产方法包括：
步骤101：冶炼钢坯，控制所述钢坯中的各化学成分为：碳(C)：0.05～0.08％、锰(Mn)：0.5～1.2％、硅(Si)：0.15～0.35％、全铝(Alt)：0.025～0.055％、铌(Nb)：0.01～0.05％、限制磷元素(P)的含量小于或等于0.015％、限制硫元素(S)的含量小于或等于0.012％、限制氮元素(N)的含量小于或等于0.006％、其余为铁(Fe)。
步骤102：对冶炼得到的所述钢坯进行连铸。
步骤103：对连铸后的所述钢坯进行热轧。
步骤104：对热轧后的所述钢坯进行冷轧。
步骤105：对冷轧后的所述钢坯进行生产，最终获得低合金高强度钢。
本发明通过在冶炼钢坯的过程中，控制钢坯中的各化学成分为：碳：0.05～0.08％、锰：0.5～1.2％、硅：0.15～0.35％、全铝：0.025～0.055％、铌：0.01～0.05％、限制磷元素的含量小于或等于0.015％、限制硫元素的含量小于或等于0.012％、限制氮元素的含量小于或等于0.006％、其余为铁，再对冶炼得到的钢坯依次进行连铸、热轧、冷轧和生产，最终得到低合金高强度钢，由于在C-Mn-Nb成分体系的低合金高强度钢中添加有硅，因此能够改善低合金高强度钢的力学性能，降低其屈服点延伸率Ae值，从而能够避免冲压零件时出现拉伸应变痕和橘皮的情况。
在本申请中，针对步骤103而言，在一种优选的实施方式中，在对钢坯进行热轧的过程中，控制加热温度为1200～1280℃、终轧温度为850～910℃以及卷取温度为560～660℃。其中，加热温度可以控制为1230℃、1250℃或1260℃，终扎温度可以控制为870℃、890℃或900℃，卷取温度可以控制为580℃、630℃或650℃。具体来讲，在热轧过程中，首先将钢坯从室温加热到1200～1280℃，接着保温2.5～4小时，之后经过粗轧和终扎，粗轧出口温度为1000～1200℃，终扎温度为850～910℃，卷取温度为560～660℃。本申请通过优化热轧过程中的加热温度、终扎温度和卷取温度，能够进一步降低低合金高强度钢的屈服点延伸率Ae值。
在本申请中，针对步骤104而言，在一种优选的实施方式中，在对钢坯进行冷轧的过程中，控制冷轧压下率为65～88％。其中，可以控制冷轧压下率为73％、80％或85％。本申请通过优化冷轧过程中的冷轧压下率，能够进一步降低低合金高强度钢的屈服点延伸率Ae值。
在本申请中，针对步骤105而言，对钢坯进行生产可以为：对钢坯进行连退生产；和/或，对钢坯进行热镀锌生产。
当对低合金高强度钢进行连退生产时，在连退生产的过程中，控制退火均热温度为730～800℃、缓冷温度为640～680℃、快冷出口温度为420～470℃以及平整延伸率为0.8～1.6％。其中，退火均热温度可以为750℃、770℃或790℃，缓冷温度可以为650℃、670℃或675℃，快冷出口温度可以为430℃、440℃或460℃，平整延伸率可以为1.0％、1.4％或1.5％。本申请通过优化连退生产中的退火均热温度、缓冷温度、快冷出口温度以及平整延伸率，能够进一步降低低合金高强度钢的屈服点延伸率Ae值。
当对低合金高强度钢进行热镀锌生产时，在热镀锌生产的过程中，控制退火均热温度为740～810℃、缓冷温度为670～740℃、快冷出口温度为450～490℃、光整延伸率为1.1～1.8％以及拉矫延伸率为0.2～0.4％。其中，退火均热温度可以为760℃、780℃或800℃，缓冷温度可以为680℃、710℃或730℃，快冷出口温度可以为460℃、470℃或480℃，光整延伸率可以为1.3％、1.5％或1.7％，拉矫延伸率可以为0.25％、0.3％或0.34％。本申请通过优化连退生产中的退火均热温度、缓冷温度、快冷出口温度、光整延伸率以及拉矫延伸率，能够进一步降低低合金高强度钢的屈服点延伸率Ae值。
下面给出不同化学成分的低合金金高强度钢在不同生产工艺条件下的力学性能特点，其中，各不同化学成分的低合金金高强度钢见表1，热轧和冷轧生产工艺中的参数见表2，连退生产工艺中的参数见表3，热镀锌生产工艺中的参数见表4，最终得到的成品的力学性能见表5。
序号 C Si Mn P S Alt Nb N
1 0.07 0.21 0.88 0.009 0.005 0.045 0.035 0.0025
2 0.06 0.24 0.97 0.008 0.007 0.055 0.030 0.0040
3 0.07 0.20 1.01 0.011 0.011 0.040 0.040 0.0035
4 0.08 0.20 0.85 0.007 0.004 0.040 0.040 0.0020
5 0.06 0.25 0.94 0.009 0.007 0.050 0.035 0.0040
6 0.07 0.20 0.87 0.012 0.005 0.035 0.045 0.0030
7 0.06 0.29 0.83 0.008 0.008 0.045 0.040 0.0035
8 0.07 0.23 0.96 0.007 0.007 0.040 0.050 0.0045
表1
序号 终轧温度,℃ 卷取温度,℃ 冷轧压下率,％
1 880 580 73
2 870 560 81
3 880 600 69
4 890 630 80
5 870 580 84
6 900 640 79
7 910 570 85
8 810 650 86
表2
表3
表4
序号 Rel,MPa Rp0.2,MPa Rm,MPa A80,％ Ae,％
1 437 439 528 22 0.554
2 419 420 512 24.5 0.234
3 425 428 529 23.5 0.399
4 441 444 528 24 0.538
5 438 440 524 23 0.325
6 429 432 517 22 0.226
7 441 444 528 24 0.538
8 438 440 524 23 0.325
表5
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：本发明通过在冶炼钢坯的过程中，控制钢坯中的各化学成分为：碳：0.05～0.08％、锰：0.5～1.2％、硅：0.15～0.35％、全铝：0.025～0.055％、铌：0.01～0.05％、限制磷元素的含量小于或等于0.015％、限制硫元素的含量小于或等于0.012％、限制氮元素的含量小于或等于0.006％、其余为铁，再对冶炼得到的钢坯依次进行连铸、热轧、冷轧和生产，最终得到低合金高强度钢，由于在C-Mn-Nb成分体系的低合金高强度钢中添加有硅，因此能够改善低合金高强度钢的力学性能，降低其屈服点延伸率Ae值，将Ae值控制在1.0％以下，从而能够避免冲压零件时出现拉伸应变痕和橘皮的情况。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种低合金高强度钢的生产方法，其特征在于，包括：
冶炼钢坯，控制所述钢坯中的各化学成分为：碳：0.05～0.08％、锰：0.5～0.97％、硅：0.15～0.29％、全铝：0.025～0.055％、铌：0.030～0.045％、限制磷元素的含量小于或等于0.015％、限制硫元素的含量小于或等于0.012％、限制氮元素的含量小于或等于0.006％、其余为铁；
对冶炼得到的所述钢坯进行连铸；
对连铸后的所述钢坯进行热轧；
对热轧后的所述钢坯进行冷轧；
对冷轧后的所述钢坯进行热镀锌生产，最终获得低合金高强度钢；
其中，在对冷轧后的所述钢坯进行热镀锌生产的过程中，控制退火均热温度为760～810℃、拉矫延伸率为0.2～0.4％、缓冷温度为700～740℃以及光整延伸率为1.7～1.8％。
2.如权利要求1所述的低合金高强度钢的生产方法，其特征在于，在对所述钢坯进行热轧的过程中，控制加热温度为1200～1280℃、终轧温度为850～910℃以及卷取温度为560～660℃。
3.如权利要求1所述的低合金高强度钢的生产方法，其特征在于，在对所述钢坯进行冷轧的过程中，控制冷轧压下率为65～88％。
4.如权利要求1所述的低合金高强度钢的生产方法，其特征在于，在对冷轧后的所述钢坯进行热镀锌生产的过程中，还控制快冷出口温度为450～490℃。
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Address after: 100041 Shijingshan Road, Beijing, No. 68, No.

Applicant after: Shougang Group Co. Ltd.

Address before: 100041 Shijingshan Road, Beijing, No. 68, No.

Applicant before: Capital Iron & Steel General Company

GR01 Patent grant
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