CN109735768A - 一种650MPa级低合金高强钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种650MPa级低合金高强钢及其生产方法,低合金高强钢化学成分质量百分比为:C:0.07~0.10%,Si:0.3~0.7%,Mn:1.5~1.6%,P:≤0.03%,S:≤0.015%,Als:0.025~0.05%,N:≤0.008%,Ti:0.02~0.05%,Nb:0.01~0.04%,剩余为Fe;生产工艺包括热轧工序和连退工序,热轧工序中,热轧加热温度1200~1260℃,终轧温度为876~904℃,卷取温度613~650℃,得到显微组织为铁素体与珠光体的热轧卷板;本发明在低C的基础上,利用成本较低的Ti元素代替部分成本较高的Nb元素,并通过改进热轧和冷轧工艺参数,在有效控制低合金高强钢产品稳定性、提高产品强度和韧性的同时,大幅降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种650MPa级低合金高强钢及其生产方法,属于冶金板材生产技术领域。
背景技术
随着现代社会节能环保意识的不断提高,要求汽车设计向低能耗、高安全性方向发展,汽车轻量化工作恰恰是实现这一目标的有效手段;冷轧钢板作为汽车车身主要材质,相同安全条件下,钢板强度越高,则所需钢板的厚度越薄,车身也越轻。目前,650MPa级低合金高强度钢已广泛应用于汽车加强件与结构件中,对汽车轻量化有着强烈的推进作用。
目前,冷轧低合金高强钢采用Nb、Ti复合成分体系通过连续退火工艺进行生产,而要使强度达到600MPa以上,更是依赖于添加大量的合金元素Nb与Ti,利用Nb元素对晶粒的细化作用和Ti元素的弥散析出作用以实现达到一定的强度等级,故对合金元素的消耗较多,导致成本较高,不利于汽车板生产成本的降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种650MPa级低合金高强钢及其生产方法,在低C的基础上,精准控制成分范围,降低生产成本,同时改进热轧和冷轧工艺参数,达到控制产品稳定性,提高产品强度和韧性的目的。
解决上述技术问题的技术方案为:
一种650MPa级低合金高强钢,化学成分质量百分比为: C:0.06~0.12%,Si:0.3~0.7%,Mn: 1.5~1.6%,P≤0.03%,S≤0.015%,Als: 0.025~0.05%,N≤0.008%,Ti: 0.02~0.055%,Nb: 0.01~0.04%,剩余为Fe。
上述的650MPa级低合金高强钢,化学成分中C、Ti元素的质量百分比优选为C:0.07~0.1%, Ti: 0.02~0.05%,以降低生产成本,提高产品稳定性。
一种650MPa级低合金高强钢的生产方法,包括热轧工序和连退工序,所述热轧工序中,热轧加热温度1200~1260℃,终轧温度为876~904℃,卷取温度613~650℃,得到显微组织为铁素体与珠光体的热轧卷板。
上述的650MPa级低合金高强钢的生产方法,所述连退工序中退火工艺参数为:均热温度760~830℃,缓冷温度655~700℃,快冷温度430~470℃,平整延伸率1.2~1.7%。
本发明经过成分优化,利用成本较低的Ti元素的弥散析出强化作用代替部分成本较高的Nb元素的细化晶粒强化作用,从而降级合金成本;利用较低的卷取温度613-650℃,提高终轧完成后的晶粒再结晶的过冷度,提高形核率,降低晶粒尺寸;通过细晶强化作用弥补Ti元素降低造成的强度降低,降低了合金元素的消耗;控制影响通卷性能波动的Ti元素含量的上限值至0.055%;利用较高的均热温度760-830℃,提高再结晶过程动力,改善酸轧轧制后产生长条状晶粒,改善头尾性能,减少头尾性能波动,钢由缓冷温度655-700℃经快冷变为430-470℃的过程中,奥氏体经适当的冷速发生珠光体转变;设定合适的平整延伸率,确保一定的变形程度后消除屈服平台,保证带钢使用过程不会出现橘皮现象,同时提高屈服强度。本发明通过对成分和工艺的优化,在保证产品强度和塑形的同时,获得厚度为1.0~2.5mm的低合金高强钢带钢,所生产的带钢质量优良,生产稳定,性能可靠,屈服强度500-600MPa,抗拉强度650MPa-720MPa,延伸率15-19%。
本发明生产过程中冷轧轧制板型控制稳定,轧机负荷处于正常水平,退火冷速要求较低,生产难度低,对设备与生产介质损耗小,生产可靠性强,降低了降级品的数量;产品性能波动较小,使用可靠,用于汽车结构与加强件使用,可兼顾零件成型所需的塑形、强度和刚度要求;降低了用户使用过程中出现冲压问题的几率,有效的降低了生产与使用成本。
本发明的有益效果为:
本发明在低C的基础上,利用成本较低的Ti元素代替部分成本较高的Nb元素,并通过改进热轧和冷轧工艺参数,在有效控制低合金高强钢产品稳定性、提高产品强度和韧性的同时,大幅降低了生产成本。采用本发明的生产工艺生产难度低,对设备与生产介质损耗小,生产可靠性强,降低了降级品的数量;产品性能波动较小,使用可靠。
具体实施方式
以下通过具体实施例1~10对本发明做进一步详细说明:
具体实施例1~10中低合金高强钢所用连铸坯的化学成分如表1所示:
表1化学成分(wt%)
热轧工艺参数控制范围,热轧加热温度1200~1260℃,终轧温度为876~904℃,卷取温度613~650℃,具体实施例中低合金高强钢所用热轧工艺参数如表2所示:
表2 热轧工艺参数
使用所述热轧卷取温度,可保证Nb、Ti复合低合金高强钢中碳、氮化物能够以较大的过冷度析出,保证析出物呈弥散状分布,达到保证成品屈服与抗拉强度的目的;
冷轧连退工序及平整过程中,连续退火均热温度控制范围均热温度760~830℃,缓冷温度655~700℃,快冷温度430~470℃,平整延伸率1.2~1.7%。具体退火工艺参数如表3所示。
表3 连退工艺参数
760-830℃均热,以较高的退火温度为冷轧后的晶粒再结晶提供较多的能量,保证晶粒再结晶的完整性,并且保证析出物一定程度的的长大,改善产品的成型性能;带钢处于655-700℃进行缓冷处理,可促使固溶于铁素体中的C,N元素的析出与转移,减少铁素体中固溶元素的含量,提高带钢的变形能力。带钢由缓冷温度655-700℃经快冷变为430-470℃的过程中,奥氏体经适当的冷速发生珠光体转变;设定合适的平整延伸率,确保一定的变形程度后消除屈服平台,保证带钢使用过程不会出现橘皮现象。具体产品力学性能如表4所示。
表4 产品力学性能
经性能检查,表4所示材料力学性能完全满足650MPa级低合金高强钢使用要求。
Claims (4)
1.一种650MPa级低合金高强钢,其特征在于:所述低合金高强钢化学成分质量百分比为C:0.06~0.12%,Si:0.3~0.7%,Mn: 1.5~1.6%,P≤0.03%,S≤0.015%,Als: 0.025~0.05%,N≤0.008%,Ti: 0.02~0.055%,Nb: 0.01~0.04%,剩余为Fe。
2.如权利要求1所述的650MPa级低合金高强钢,其特征在于:化学成分中C、Ti元素的质量百分比优选为C:0.07~0.1%, Ti: 0.02~0.05%,以降低生产成本,提高产品稳定性。
3.一种650MPa级低合金高强钢的生产方法,其特征在于:包括热轧工序和连退工序,所述热轧工序中,热轧加热温度1200~1260℃,终轧温度为876~904℃,卷取温度613~650℃,得到显微组织为铁素体与珠光体的热轧卷板。
4.如权利要求3所述的650MPa级低合金高强钢的生产方法,其特征在于:所述连退工序中退火工艺参数为:均热温度760~830℃,缓冷温度655~700℃,快冷温度430~470℃,平整延伸率1.2~1.7%。
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