CN111826578B - 一种420MPa级冷轧低合金高强钢及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种420MPa级冷轧低合金高强钢，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.06～0.08％；Si 0.08～0.13％；Mn 1.00～1.10％；P≤0.018％；S≤0.005％；Alt 0.020～0.050％；Nb 0.040～0.050％；Ti 0.020～0.0.030％；Ca 0.0010～0.0030％；N≤50ppm，其余为Fe及不可避免的杂质，还公布了其制造方法。本发明成功开发420MPa级冷轧低合金高强钢带。
Description
技术领域
本发明涉及冶金材料领域，尤其涉及一种420MPa级冷轧低合金高强钢及其制造方法，主要用于汽车结构件和加强件，例如轿车A和B柱加强板。
背景技术
目前，申请号201710607558.X公布了屈服强度420MPa级冷轧低合金高强钢及其制造方法。利用钛与钢中的碳、氮等元素形成钛的碳氮化合物，达到析出强化和沉淀强化的作用，从而提高钢的强度，获得机械性能稳定及冷成型性能良好的冷轧低合金高强钢。本发明采用低硅、低锰，添加少量Nb元素，在保证合金成本最低和力学性能符合规定的条件下，适用于更宽的规格范围。
文献“本钢汽车用冷轧低合金高强钢CR420LA的研制与开发”阐述了汽车用冷轧低合金高强钢CR420LA的产品特点和研发机理，通过大量生产实践和汽车厂的冲压试验，得出产品化学成分、热轧及冷轧工艺的合理性。本发明更加详细地阐述了420MPa级冷轧低合金高强钢化学成分、冶炼、热轧及冷轧工艺，保证了产品生产及性能的稳定性。
文献“汽车用冷轧低合金高强钢HC420LA的开发”利用在低碳钢中添加Nb、Ti微合金元素，成功开发并批量生产HC420LA，产品各项力学性能达到标准要求，重点进行了析出物分析。本发明详细阐述生产工艺关键控制点，通过实施例证明成分及工艺的可行性和合理性，保证其他人员利用本发明可以顺利完成420MPa级低合金高强钢的生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种420MPa级冷轧低合金高强钢及其制造方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种420MPa级冷轧低合金高强钢，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.06～0.08％；Si 0.08～0.13％；Mn 1.00～1.10％；P≤0.018％；S≤0.005％；Alt 0.020～0.050％；Nb 0.040～0.050％；Ti 0.020～0.0.030％；Ca 0.0010～0.0030％；N≤50ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.07％；Si 0.11％；Mn 1.10％；P0.008％；S 0.001％；Alt 0.038％；Nb 0.0430％；Ti 0.025％；Ca 0.0010％；N 0.0020％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.06％；Si 0.10％；Mn 1.06％；P0.016％；S 0.002％；Alt 0.036％；Nb 0.043％；Ti 0.024％；Ca 0.0009％；N 0.0023％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.08％；Si 0.10％；Mn 1.02％；P0.013％；S 0.002％；Alt 0.030％；Nb 0.047％；Ti 0.026％；Ca 0.0010％；N 0.0035％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.07％；Si 0.11％；Mn 1.08％；P0.010％；S 0.002％；Alt 0.031％；Nb 0.042％；Ti 0.022％；Ca 0.0011％；N 0.0044％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种420MPa级冷轧低合金高强钢的制造方法，包括：
炼钢工艺：铁水预处理→转炉炼钢→LF精炼→板坯连铸；采用KR预脱硫铁水，转炉冶炼过程中加入铝铁、硅铁、锰铁等进行脱氧合金化，出钢温度≥1620℃，LF精炼造渣脱硫，并加入铝铁、锰铁、硅铁、铌铁、钛铁等合金，将成分调整到目标范围，LF处理结束后进行钙处理，钙处理后保证软吹时间大于8分钟；连铸时第一炉中包钢水过热度ΔT：25～40℃，其他钢水过热度ΔT：15～30℃，拉速1.0～1.5m/min，恒拉速控制；
热轧工艺：板坯加热→高压水除鳞→定宽压力机→E1R1粗轧机轧制→E2R2粗轧机轧制→飞剪→精轧高压水除鳞→F1～F7精轧机轧制→加密型层流冷却→卷取→托盘运输系统→取样、检验；热轧工艺参数见表：
冷轧工艺：酸轧开卷→焊接→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→切边→连轧机冷轧→分切→卷取→离线检查→称重→标识→打捆→包装→入库→连退开卷→焊接→清洗→入口活套→退火炉→出口活套→平整→检查活套→切边→表面检查→涂油→卷取→称重→取样、检验；其中退火炉的退火工艺参数为：加热和均热段出口温度760～780℃，缓冷段出口温度560～600℃，快冷段出口温度380～420℃，过时效段温度300～420℃，终冷段出口温度≤150℃，工艺段速度100～170m/min，平整机延伸率1.4～1.6％。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明成功开发420MPa级冷轧低合金高强钢带。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明420MPa级冷轧低合金高强钢的金相组织示意图。
具体实施方式
面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1～3为本发明420MPa级冷轧低合金高强钢制造方法采用的工艺步骤。图1为本发明420MPa级冷轧低合金高强钢的金相组织示意图。
各实施例的化学成分含量见表1；连铸工序的工艺参数见表2；热轧工序的工艺参数见表3；退火工序的工艺参数见表4。所得高强钢带的机械性能见表5。
表1冶炼的化学成分(wt％)
表2连铸工艺参数
表3热轧工艺参数
| 实施例 | 加热温度℃ | 加热时间min | 开轧温度℃ | 终轧温度℃ | 卷取温度℃ |
| 1 | 1142 | 210 | 1002 | 885 | 589 |
| 2 | 1150 | 208 | 996 | 879 | 596 |
| 3 | 1148 | 198 | 1005 | 892 | 605 |
| 4 | 1151 | 215 | 997 | 896 | 599 |
表4退火工艺参数
表5产品机械性能(力学性能)
| 实施例 | 规格mm | 屈服强度MPa | 抗拉强度MPa | 延伸率A80％ |
| 1 | 1.0 | 467 | 537 | 24.0 |
| 2 | 1.4 | 457 | 554 | 24.0 |
| 3 | 1.6 | 453 | 548 | 25.5 |
| 4 | 1.8 | 435 | 528 | 26.5 |
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种420MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C0.06～0.08％；Si 0.08～0.13％；Mn 1.00～1.10％；P≤0.018％；S≤0.005％；Alt 0.020～0.050％；Nb 0.040～0.050％；Ti 0.020～0.0.030％；Ca 0.0010～0.0030％；N≤50ppm，其余为Fe及不可避免的杂质；
其制造方法包括：
炼钢工艺：铁水预处理→转炉炼钢→LF精炼→板坯连铸；采用KR预脱硫铁水，转炉冶炼过程中加入铝铁、硅铁、锰铁进行脱氧合金化，出钢温度≥1620℃，LF精炼造渣脱硫，并加入铝铁、锰铁、硅铁、铌铁、钛铁合金，将成分调整到目标范围，LF处理结束后进行钙处理，钙处理后保证软吹时间大于8分钟；连铸时第一炉中包钢水过热度ΔT：25～40℃，其他钢水过热度ΔT：15～30℃，拉速1.0～1.5m/min，恒拉速控制；
热轧工艺：板坯加热→高压水除鳞→定宽压力机→E1R1粗轧机轧制→E2R2粗轧机轧制→飞剪→精轧高压水除鳞→F1～F7精轧机轧制→加密型层流冷却→卷取→托盘运输系统→取样、检验；热轧工艺参数如下：
热轧厚度大于等于2.3mm且小于3.0mm：加热温度为1240-1260℃，均热温度为1240-1260℃，在炉时间为180-300min，均热时间为30-60min，出炉温度为1240±20℃，精轧终轧温度为880±20℃，卷取温度为600±20℃；
热轧厚度大于等于3.0mm且小于5.0mm：加热温度为1220-1240℃，均热温度为1200-1240℃，在炉时间为180-300min，均热时间为30-60min，出炉温度为1220±20℃，精轧终轧温度为880±20℃，卷取温度为570±20℃；
冷轧工艺：酸轧开卷→焊接→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→切边→连轧机冷轧→分切→卷取→离线检查→称重→标识→打捆→包装→入库→连退开卷→焊接→清洗→入口活套→退火炉→出口活套→平整→检查活套→切边→表面检查→涂油→卷取→称重→取样、检验；其中退火炉的退火工艺参数为：加热和均热段出口温度760～780℃，缓冷段出口温度560～600℃，快冷段出口温度380～420℃，过时效段温度300～420℃，终冷段出口温度≤150℃，工艺段速度100～170m/min，平整机延伸率1.4～1.6％。
2.根据权利要求1所述的420MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.07％；Si 0.11％；Mn 1.10％；P 0.008％；S 0.001％；Alt 0.038％；Nb0.0430％；Ti 0.025％；Ca 0.0010％；N 0.0020％，其余为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的420MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.06％；Si 0.10％；Mn 1.06％；P 0.016％；S 0.002％；Alt 0.036％；Nb0.043％；Ti 0.024％；Ca 0.0009％；N 0.0023％，其余为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的420MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.08％；Si 0.10％；Mn 1.02％；P 0.013％；S 0.002％；Alt 0.030％；Nb0.047％；Ti 0.026％；Ca 0.0010％；N 0.0035％，其余为Fe及不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的420MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.07％；Si 0.11％；Mn 1.08％；P 0.010％；S 0.002％；Alt 0.031％；Nb0.042％；Ti 0.022％；Ca 0.0011％；N 0.0044％，其余为Fe及不可避免的杂质。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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