CN108913997A - 一种含磷高强钢及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含磷高强钢及其制备方法,包括以下重量百分比的化学成分:C:0.002%~0.008%、Si:0.06%~0.1%、Mn:0.9%~1.3%、P:0.06%~0.10%、S:≤0.005%、Alt:0.025~0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素。本发明未采用添加合金元素,通过优化成分设计,并控制合理的热轧工艺、冷轧压下率、热镀锌退火工艺、光整延伸率等工艺参数,使得带钢成品具有较高的强度、良好的成形性,强度级别可以达到380MPa以上,同时具有良好表面质量,可用于汽车用钢;在提高汽车安全性能的同时,为汽车企业带来可观的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域,尤其涉及一种含磷高强钢及其制备方法。
背景技术
近几年,随着我国汽车制造业的蓬勃发展,对汽车用钢板的需求呈日趋上升的态势。目前国内汽车所用的零部件大多通过冲压成型。据统计,一辆汽车从车身覆盖件如盖板、车门等内部构件如梁、支撑筋板等结构件,大约有700多个冲压成型件。与此同时,汽车结构件正在向整体组合型方向发展,即多个零部件组合成型,以简化车体组装,整体性能好,并提高其安全性,但对钢板的成型性要求更高了。因此,为适应汽车工业减重、降耗、安全和环保的发展趋势,随着现代汽车制造技术的发展及汽车使用要求的提高,汽车板件用钢已经发生了新的变化,汽车车身用钢和基板由过去低冲压级别的低碳钢板发展到高深冲级别的超低碳IF钢板,表面状态则由过去的单纯裸板发展到各种电镀、热镀、复合镀、镀锌钢板等,并且在车身上的使用比例逐年加大,开发和研制强度高、成型性好的冲压钢板成为目前汽车用钢板研究与开发的新热点;
有些厂家采用超低碳生产热镀锌超深冲用IF钢,通过添加适量的P、Si、Mn等固溶强化元素来提高强度,在提高强度的同时保持良好的成型性能,以赋予车身更高的安全性能。近年来汽车用热镀锌含P高强钢产品的开发和应用得到迅速发展,主要用于汽车外板或成型复杂的内板成型件。由于此类钢化学成分中含有一定量的Si、Mn等固溶强化元素,对热镀锌退火工艺也相当敏感,在首钢含P高强IF钢发展初期,带钢板面锌层起伏较重,采用扫描电镜观察了缺陷和正常位置的表面显微形貌,可以发现正常位置表面为均匀的光整后的锌花形貌,如图1A所示;而缺陷位置的锌花形貌明显不均匀,局部位置的锌花形貌完全消失,而局部位置的锌花还比较完整,异常位置的尺寸约为1mm,如图1B所示。因此,热镀锌含P高强钢产品的表面质量不佳,且目前没有较好的改善方法。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷,本发明的主要目的在于提供一种含磷高强钢及其制备方法,抗拉强度达到380MPa,并具有优异的成型性能和表面质量。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种含磷高强钢,包括以下重量百分比的化学成分:
C:0.002%~0.008%、Si:0.06%~0.1%、Mn:0.9%~1.3%、P:0.06%~0.10%、S:≤0.005%、Alt:0.025~0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
作为进一步的优选,所述含磷高强钢,包括以下重量百分比的化学成分:
C:0.003%~0.007%、Si:0.07%~0.1%、Mn:0.95%~1.23%、P:0.07%~0.09%、S:≤0.005%、Alt:0.030~0.032%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
作为进一步的优选,所述含磷高强钢的抗拉强度达到380MPa。
本发明的另一目的在于提供上述含磷高强钢的制备方法,包括如下步骤:
钢水经过转炉冶炼后获得板坯,所述板坯化学成分重量百分比如下:C:0.002%~0.008%、Si:0.06%~0.1%、Mn:0.9%~1.3%、P:0.06%~0.10%、S:≤0.005%、Alt:0.025~0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素;
将所述板坯进行加热,再经过热轧获得热轧板,其中,所述板坯的加热温度为1180~1220℃;所述热轧的终轧温度860~920℃;
将所述热轧板进行卷取得到热轧卷,所述卷取温度640~680℃;
将所述热轧卷经过常规酸洗后进行冷轧,得到冷轧钢板;
将所述冷轧钢板进行热镀锌退火处理获得带钢;
将所述带钢进行光整后得到成品。
作为进一步的优选,所述冷轧过程中,冷轧总压下率控制在70~85%。
作为进一步的优选,所述热镀锌退火处理包括:将所述冷轧钢板在退火炉内退火,退火温度控制在770~800℃,缓冷温度为690~720℃,快冷温度390~430℃,带钢入锌锅温度455-465℃。
作为进一步的优选,所述光整过程中,光整延伸率控制在0.6~0.9%。
作为进一步的优选,所述终轧温度为870~907℃。
作为进一步的优选,所述卷取温度为643~679℃。
作为进一步的优选,所述退火温度控制在785~797℃。
本发明的有益效果是:本发明含磷高强钢,包括以下重量百分比的化学成分:C:0.002%~0.008%、Si:0.06%~0.1%、Mn:0.9%~1.3%、P:0.06%~0.10%、S:≤0.005%、Alt:0.025~0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素。本发明未采用添加合金元素,通过优化成分设计,并控制合理的热轧工艺、冷轧压下率、热镀锌退火工艺、光整延伸率等工艺参数,使得带钢成品具有较高的强度、良好的成形性,强度级别可以达到380MPa以上,同时具有良好表面质量,可用于汽车用钢;在提高汽车安全性能的同时,为汽车企业带来可观的经济效益。
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。
图1A为采用扫描电镜观察到的含P高强IF钢正常位置的表面显微形貌示意图。
图1B为采用扫描电镜观察到的含P高强IF钢缺陷位置的表面显微形貌示意图。
图2为本发明实施例制备得到的380MPa级高表面等级含P高强钢的扫描电镜示意图。
图3为本发明实施例制备得到的380MPa级高表面等级含P高强钢的下线表面质量图。
具体实施方式
本发明通过提供一种含磷高强钢及其制备方法,克服了现有含P高强IF钢表面缺陷及性能方面的缺陷。
为了解决上述问题,本发明实施例的主要思路是:
本发明实施例含磷高强钢,包括以下重量百分比的化学成分:
C:0.002%~0.008%、Si:0.06%~0.1%、Mn:0.9%~1.3%、P:0.06%~0.10%、S:≤0.005%、Alt:0.025~0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
其中,C元素的含量控制在较低的水平(C:0.002%~0.008%)。
Si作为钢中的固溶强化元素,含量越低越好(Si:0.06%~0.1%)。
Mn是提高强度的传统元素,比较经济。但是Mn含量过高除固溶强化外还引起析出物过剩,阻碍再结晶晶粒的长大,对r值不利(r值为塑性应变比,是材料在冲压成型时宽度上的应变值与厚度上的应变值之比,该值一般越大越好,冲压钢板的R值要大于1,否则很容易冲裂,这与钢板的织构有关,一般要求钢板有较强的{111}织构,使之在厚度上减薄较少,故含量应控制在较低范围(0.9%~1.3%)。
S在深冲钢中是有害元素,会增加钢的脆性,应尽可能的降低钢中硫的含量≤0.005%。
Al作为脱氧剂加入,与Mn相似,过多的Al对r值不利,故Al含量控制要适当,在0.025~0.035%。
P作为提高强度的关键固溶元素,其加入量过小时不足以提高强度,加入量过大时会导致其他性能恶化,故P含量根据强度要求控制在0.06~0.10%。
本发明实施例通过上述成分的配比设计以及选用相应的制备方法,且对方法中的参数进行调整,得到了强度级别可以达到380MPa以上的高表面质量及性能优良的含磷高强钢。
为了让本发明之上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举数实施例,来说明本发明所述之超高延性低密度钢及其制备方法。
本发明实施例提供的一种380MPa级高表面等级含P高强钢的制备方法,包括以下几个步骤:
1)经冶炼、连铸成坯及常规对铸坯加热后进行热轧,其中,加热温度1180~1220℃;终轧温度860~920℃;
2)进行卷取,控制卷取温度在640~680℃;
3)经常规酸洗后冷轧,控制其总压下率在70~85%;
4)进行连续退火,将冷轧钢板在退火炉内退火,退火温度控制在770~800℃,缓冷温度为690~720℃,带钢入锌锅温度455-465℃。
5)然后进行光整,光整延伸率控制在0.6~0.9%。
下表1示意出了各实施例中的主要化学成分及工艺参数。
表1
下表2列举出了各实施例制备得到的380MPa级高表面等级含P高强钢的力学性能;采用的标准包括:GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验等。
图2为本发明实施例制备得到的380MPa级高表面等级含P高强钢的扫描电镜示意图。图3为本发明实施例制备得到的380MPa级高表面等级含P高强钢的下线表面质量图,表明了表面质量高。
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:
本发明含磷高强钢,包括以下重量百分比的化学成分:C:0.002%~0.008%、Si:0.06%~0.1%、Mn:0.9%~1.3%、P:0.06%~0.10%、S:≤0.005%、Alt:0.025~0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素。本发明未采用添加合金元素,通过优化成分设计,并控制合理的热轧工艺、冷轧压下率、热镀锌退火工艺、光整延伸率等工艺参数,使得带钢成品具有较高的强度、良好的成形性,强度级别可以达到380MPa以上,同时具有良好表面质量,可用于汽车用钢;在提高汽车安全性能的同时,为汽车企业带来可观的经济效益。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含磷高强钢,其特征在于:包括以下重量百分比的化学成分:
C:0.002%~0.008%、Si:0.06%~0.1%、Mn:0.9%~1.3%、P:0.06%~0.10%、S:≤0.005%、Alt:0.025~0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的含磷高强钢,其特征在于:所述含磷高强钢,包括以下重量百分比的化学成分:
C:0.003%~0.007%、Si:0.07%~0.1%、Mn:0.95%~1.23%、P:0.07%~0.09%、S:≤0.005%、Alt:0.030~0.032%,其余为铁和不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求1或2所述的含磷高强钢,其特征在于:所述含磷高强钢的抗拉强度达到380MPa。
4.如权利要求1-3任一项所述含磷高强钢的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
钢水经过转炉冶炼后获得板坯,所述板坯化学成分重量百分比如下:C:0.002%~0.008%、Si:0.06%~0.1%、Mn:0.9%~1.3%、P:0.06%~0.10%、S:≤0.005%、Alt:0.025~0.035%,其余为铁和不可避免的杂质元素;
将所述板坯进行加热,再经过热轧获得热轧板,其中,所述板坯的加热温度为1180~1220℃;所述热轧的终轧温度860~920℃;
将所述热轧板进行卷取得到热轧卷,所述卷取温度640~680℃;
将所述热轧卷经过酸洗后进行冷轧,得到冷轧钢板;
将所述冷轧钢板进行热镀锌退火处理获得带钢;
将所述带钢进行光整后得到成品。
5.根据权利要求4所述含磷高强钢的制备方法,其特征在于:所述冷轧过程中,冷轧总压下率控制在70~85%。
6.根据权利要求4所述含磷高强钢的制备方法,其特征在于:所述热镀锌退火处理包括:将所述冷轧钢板在退火炉内退火,退火温度控制在770~800℃,缓冷温度为690~720℃,快冷温度390~430℃,带钢入锌锅温度455-465℃。
7.根据权利要求4所述含磷高强钢的制备方法,其特征在于:所述光整过程中,光整延伸率控制在0.6~0.9%。
8.根据权利要求4所述含磷高强钢的制备方法,其特征在于:所述终轧温度为870~907℃。
9.根据权利要求4所述含磷高强钢的制备方法,其特征在于:所述卷取温度为643~679℃。
10.根据权利要求6所述含磷高强钢的制备方法,其特征在于:所述退火温度控制在785~797℃。
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GR01 | Patent grant | ||
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