CN109735768A

CN109735768A - 一种650MPa级低合金高强钢及其生产方法

Info

Publication number: CN109735768A
Application number: CN201910117357.0A
Authority: CN
Inventors: 吕超杰
Original assignee: Handan Iron and Steel Group Co Ltd; HBIS Co Ltd Handan Branch
Current assignee: Handan Iron and Steel Group Co Ltd; HBIS Co Ltd Handan Branch
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2019-05-10

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

一种650MPa级低合金高强钢及其生产方法

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

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%。