CN107012392A - 一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢及其生产方法，带钢化学成分为：C：0.08～0.11，Si:0.4～0.5，Mn：1.65～1.75，P：≤0.015，S：≤0.012，Als:0.02～0.045,N：≤0.005，Ti：0.02～0.03，Nb：0.03～0.04，剩余为Fe；热轧加热温度1230～1270℃，终轧温度876～904℃，卷取温度633～667℃，连退均热温度740～760℃，缓冷温度660～680℃，快冷温度450～470℃；平整延伸率为1.2～1.4%。本发明利用Nb和Ti元素析出强化以及Si元素固溶强化，实现成分精准控制，改进工艺参数，降低成本，提高产品强韧性。

Description

一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢及其生产方法，属于冶金板材生产技术领域。
背景技术
时代不断发展，汽车已经成为现代生活必不可少的一种交通工具。随着人们节能环保意识的提高，低能耗、高安全性的汽车日益受到人们的青睐。作为汽车主要制作原料的钢板，需要不断在提升强度的同时降低重量。目前，600MPa级高强度低合金钢广泛用于汽车结构件和加强件，能够较好实现汽车轻量化和节能的目的。
公开号为103088261A，公开日为2013-05-08的中国专利公开了“一种抗拉强度600MPa级高强度冷轧钢板及其生产方法”，公开号为105274432A，公开日2016-01-27的专利公开了“一种600MPa级高屈强比高塑性冷轧钢板”；以上两项专利均采用Nb和Ti复合强化，Si含量较少，但是成分较为宽泛，不利于实现稳定化生产，且Ti和Nb贵金属合金含量较高，钢板生产成本较大；公开号102492823 A，公开日为2012-6-13的中国专利公开了“屈服强度420MPa 级冷轧低合金高强钢板的连续退火工艺”，该专利技术方案中成分过于宽泛，无法按照此成分进行工业化生产，且抗拉强度仅为500Mpa。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢及其生产方法，在低C的基础上，利用Nb和Ti元素析出强化以及Si元素固溶强化相结合的方式，精准控制成分范围，通过改进热轧和冷轧工艺参数，达到既降低成本，又能提高产品强度和韧性的目的，解决背景技术缺陷。
解决上述技术问题的技术方案为：
一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢，化学成分质量百分比为：C：0.08～0.11，Si:0.4～0.5，Mn：1.65～1.75，P：≤0.015，S：≤0.012，Als:0.02～0.045,N：≤0.005，Ti：0.02～0.03，Nb：0.03～0.04，剩余为Fe。
上述的一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢，化学成分质量百分比优选为：C：0.08～0.10，Si:0.40～0.50，Mn：1.65～1.75，P：≤0.015，S：≤0.012，Als:0.02～0.045,N：≤0.005，Ti：0.020～0.025，Nb：0.030～0.034，剩余为Fe。
一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法，包含转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、冷轧连退和平整工序；所述连铸坯化学成分质量百分比为：C：0.08～0.10，Si:0.40～0.50，Mn：1.65～1.75，P：≤0.015，S：≤0.012，Als:0.02～0.045,N：≤0.005，Ti：0.020～0.025，Nb：0.030～0.034，剩余为Fe。
上述的一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法，所述热轧工序中，热轧加热温度为1230～1270℃，终轧温度为876～904℃，卷取温度为633～667℃，得到显微组织为铁素体和珠光体的热轧卷板。
上述的一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法，所述冷轧工序中带钢压下率为55-65%，酸轧F5机架工作辊毛化，轧辊粗糙度≥3.0μm；所述连续退火工序中均热温度为740～760℃，缓冷温度660～680℃，快冷温度450～470℃。平整工序中平整延伸率为1.2～1.4%。
本发明的有益效果为：
本发明在低C的基础上，利用Nb和Ti元素析出强化以及Si元素固溶强化相结合的方式，达到降低贵金属Nb、Ti合金的添加量，在保证强度的基础上，增加了塑性，生产出一种抗拉强度为600～660MPa，屈服强度为410～470MPa，延伸率为22～28%，厚度在0.5～2.5mm之间的低屈强比高强度低合金冷轧带钢；本发明可避免使用双相钢通过高氢快冷工艺对设备高要求的特点，降低生产难度。本产品特点是屈强比低，使用效果更佳，可以用于制造支撑件和结构件，满足汽车零件对成型、强度和刚度等要求。
具体实施方式
本发明一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢，化学成分质量百分比为：C：0.08～0.11，优选0.08～0.10；Si:0.4～0.5；Mn：1.65～1.75；P：≤0.015；S：≤0.012；Als:0.02～0.045；N：≤0.005；Ti：0.02～0.03，优选0.020～0.025；Nb：0.03～0.04，优选0.030～0.034；剩余为Fe。
本发明一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法，包含转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、冷轧连退和平整工序；所述热轧工序中，热轧加热温度为1230～1270℃，终轧温度为876～904℃，卷取温度为633～667℃，达到降低热轧板强度和冷轧负荷的目的，同时卷取温度和成品规格相匹配，得到显微组织为铁素体和珠光体的热轧卷板；所述冷轧工序中带钢压下率为55-65%，酸轧F5机架工作辊毛化，轧辊粗糙度≥3.0μm；所述连续退火工序中均热温度为740～760℃，缓冷温度660～680℃，快冷温度450～470℃。平整工序中平整延伸率为1.2～1.4%。
本发明在低C的基础上，利用Nb和Ti元素析出强化以及Si元素固溶强化相结合的方式，达到降低贵金属Nb、Ti合金的添加量，在保证强度的基础上，增加了塑性，生产出一种抗拉强度为600～660MPa，屈服强度为410～470MPa，延伸率为22～28%，厚度在0.5～2.5mm之间的低屈强比高强度低合金冷轧带钢；本发明可避免使用双相钢通过高氢快冷工艺对设备高要求的特点，降低生产难度。本产品特点是屈强比低，使用效果更佳，可以用于制造支撑件和结构件，满足汽车零件对成型、强度和刚度等要求。
以下通过具体实施例1～10对本发明进一步说明：
表1列出了实施例1～10生产高强度低合金冷轧带钢所用连铸坯的化学成分；
表1 化学成分（化学成分：wt%）
实施例1～10一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法，包含转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、冷轧连退和平整工序；
1、热轧加热温度为1230～1270℃，终轧温度为876～904℃，卷取温度为633～667℃；表2列出了实施例1～10高强度低合金冷轧带钢热轧工艺参数：
表2 热轧工艺参数
该热轧工艺卷取温度较高，保证微合金碳氮化物析出物足够析出和粗化，达到降低强度目的，有利于降低热轧成品强度，减少冷轧轧机负荷，有利于控制冷轧板形，提高冷轧产品质量。
2、冷轧连退及平整工序中，连续退火均热温度740～760℃，缓冷温度660～680℃，快冷温度450～470℃；退火完成后的平整工序中，施加1.2～1.4%的平整延伸率；平整延伸率与厚度相匹配；退火工艺见表3：
表3 连退参数
740～760℃保温为冷硬带钢发生恢复再结晶提供动能，温度过高会导致Nb和Ti的析出物粗化，无法达到通过析出物大小和尺寸来阻碍、钉轧铁素体晶粒长大的效果，会导致强度无法达到要求。带钢冷却至660～680℃缓冷温度，促使铁素体中固溶的C、N元素向珠光体转移，减少铁素体中的合金元素含量，增强铁素体的延展率，缓冷的过程也促进钢中奥氏体向珠光体转变，经快冷至450℃～470℃，进入时效阶段，这个过程促进钢中已经形成的Nb、Ti（CN）,AlN等析出物适当粗化，长大，从而达到析出强化效果。设计1.2-1.4%平整延伸率，目的是以确保完全消除屈服平台，确保冲压表面不出现橘皮现象，平整延伸率按照不同厚度进行设定。经过整个冷轧退火过程，使钢的强韧性得到良好的匹配，产品力学性能见表4。
表4 力学性能
表4中力学性能完全满足600MPa级高强度低合金冷轧带钢使用要求。

Claims (5)

1.一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢，其特征在于：带钢化学成分质量百分比为：C：0.08～0.11，Si:0.4～0.5，Mn：1.65～1.75，P：≤0.015，S：≤0.012，Als:0.02～0.045,N：≤0.005，Ti：0.02～0.03，Nb：0.03～0.04，剩余为Fe。
2.如权利要求1所述的一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢，其特征在于：带钢化学成分质量百分比优选为：C：0.08～0.10，Si:0.40～0.50，Mn：1.65～1.75，P：≤0.015，S：≤0.012，Als:0.02～0.045,N：≤0.005，Ti：0.020～0.025，Nb：0.030～0.034，剩余为Fe。
3.一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法，包含转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、冷轧连退和平整工序；其特征在于：所述连铸坯的化学成分质量百分比为：C：0.08～0.10，Si:0.40～0.50，Mn：1.65～1.75，P：≤0.015，S：≤0.012，Als:0.02～0.045,N：≤0.005，Ti：0.020～0.025，Nb：0.030～0.034，剩余为Fe。
4.如权利要求3所述的一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法，其特征在于：所述热轧工序中，热轧加热温度为1230～1270℃，终轧温度为876～904℃，卷取温度为633～667℃，得到显微组织为铁素体和珠光体的热轧卷板。
5.如权利要求4所述的一种600MPa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法，其特征在于：所述冷轧工序中带钢压下率为55-65%，酸轧F5机架工作辊毛化，轧辊粗糙度≥3.0μm；所述连续退火工序中均热温度为740～760℃，缓冷温度660～680℃，快冷温度450～470℃，平整工序中平整延伸率为1.2～1.4%。
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