CN115094320A - 一种具有高加工性能的低合金热轧卷板 - Google Patents

一种具有高加工性能的低合金热轧卷板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，按重量百分比包括以下组成成分：C0.06～0.10％，Si≤0.30％，Mn0.30～1.1％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al0.010～0.030％，N≤0.0070％，添加一种微合金元素Nb或Ti，Ti0.015～0.060％，Nb0.010‑0.030％，余量为Fe和不可避免杂。本发明提供了一种Q355强度级别的低合金热轧卷板，相比中碳高锰加微合金化成分低合金钢具有优异的止裂性能和均匀塑性好等优点，断后伸长率平均29％，‑20℃横向冲击功50J以上，具有较好的加工性能，可以满足不同用户直接冲压、折弯加工等使用要求，同时其生产成本也低。

Description

一种具有高加工性能的低合金热轧卷板
技术领域
本发明涉及钢铁材料工程技术领域，特别涉及一种具有高加工性能的低合金热轧卷板。
背景技术
随着国民经济的快速发展，结构钢的使用涉及面广，加工方法也不仅仅限于结构焊接，在产业竞争白炽化的大环境下，各加工行业为了进一步提高生产效率和降低生产成本，采用高效的折弯、冲压等冷成型加工工艺。
低合金热轧卷板作为其中应用最广泛的品种之一，受限于其本身的性能特点，加之加工工艺和加工工具等外部条件的影响，加工开裂率高，特别是常常会出现合标不合用的情况。现行低合金热轧卷板一般为中低碳高锰和中碳低锰加微合金元素的成分体系，加工过程采用热连轧工艺，材料的各向性能的极不均匀，在后续加工时造成开裂率高，为此，我们提出一种具有高加工性能的低合金热轧卷板来解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，包括：按重量百分比包括以下组成成分：C 0.06～0.10％，Si≤0.30％，Mn 0.30～1.1％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，添加一种微合金元素Nb或Ti，Ti 0.015～0.060％，Nb 0.010-0.030％，余量为Fe和不可避免杂质。
优选地，所述卷板的化学成分组成按重量百分比为：C 0.06～0.10％，Si≤0.25％，Mn 0.45～0.55％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，Ti0.045～0.055％，余量为Fe和不可避免杂质。
优选地，所述卷板的化学成分组成按重量百分比为：C 0.06～0.10％，Si≤0.25％，Mn 0.80～0.90％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，Ti0.035～0.045％，余量为Fe和不可避免杂质。
优选地，所述卷板的化学成分组成按重量百分比为：C 0.06～0.10％，Si≤0.25％，Mn 0.95～1.10％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，Ti0.025～0.035％，余量为Fe和不可避免杂质。
优选地，所述卷板的化学成分组成按重量百分比为：C 0.08～0.10％，Si≤0.25％，Mn 0.95～1.10％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，Nb 0.010-0.015％，余量为Fe和不可避免杂质。
优选地，所述卷板的化学成分组成按重量百分比为：C 0.06～0.08％，Si≤0.25％，Mn 1.0～1.20％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，Ti0.010～0.020％，Nb 0.015～0.020％，余量为Fe和不可避免杂质。
一种卷高加工性能的低合金热轧板组成成分：C、Mn元素作用是固溶强化提高强度；低Si主要目的是使板带表面氧化铁皮易除；低S主要是控制锰硫比，减轻MnS夹杂对横向性能的影响；控Al主要是保证脱氧、细化晶粒的作用；控N目的是减少TiN析出，保证卷取后析出足够的[TiC]粒子，提高性能稳定性；加Ti起细化晶粒和析出强化作用；加Nb在控轧控冷时起细化晶粒作用。
一种高加工性能的低合金热轧卷板制备方法包括以下工序：
转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、双机架粗轧，7机架热连轧精轧、板带层流冷却、板带卷曲工序。
优选的，所述低合金热轧卷板，采用热连轧控轧控冷工艺，其组织特征为铁素体+珠光体组织，其力学性能：屈服强度390～530MPa，抗拉强度480～590Mpa，伸长率≥25％，-20℃横向冲击功50J以上。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.提供了一种Q355强度级别的低合金热轧卷板，相比中碳高锰加微合金化成分低合金钢具有优异的止裂性能和均匀塑性好等优点，断后伸长率平均29％，-20℃横向冲击功50J以上，具有较好的加工性能，可以满足不同用户直接冲压、折弯加工等使用要求，同时其生产成本也低。
2.C、Mn元素作用是固溶强化提高强度；低Si主要目的是使板带表面氧化铁皮易除；低S主要是控制锰硫比，减轻MnS夹杂对横向性能的影响；控Al主要是保证脱氧、细化晶粒的作用；控N目的是减少TiN析出，保证卷取后析出足够的[TiC]粒子，提高性能稳定性；加Ti起细化晶粒和析出强化作用；加Nb在控轧控冷时起细化晶粒作用。
附图说明
图1为实施例1的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板的典型组织照片；
图2实施例4的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板的典型组织照片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，优选厚度规格6mm高加工性能的低合金热轧卷板，按重量百分比包括以下组成成分：C：0.09％，Mn：0.44％，Si：0.18％，S：0.008％，P：0.011％，Ti：0.048％，Al：0.025％，N：0.0045％，其余为Fe和不可避免杂质。
C、Mn、Si元素作用是提高强度，Al、Ti起细化晶粒和析出强化作用，低Si主要是板带表面氧化铁皮易除，控N目的是保证析出足够的[TiC]粒子，提高性能稳定性。
轧钢用坯料为连铸坯，坯料厚度228mm，轧制工艺采用控轧控冷，轧后板带组织为铁素体+珠光体，珠光体呈条带状沿铁素体晶界断续游离状分布，铁素体晶粒度9.5级。
钢卷性能：屈服强度481MPa，抗拉强度532MPa，伸长率29％，-20℃横向冲击功81J、83J、79J。
实施例2
一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，优选厚度规格6mm高加工性能的低合金热轧卷板，按重量百分比包括以下组成成分：C：0.07％，Mn：0.85％，Si：0.18％，S：0.006％，P：0.012％，Ti：0.041％，Alt：0.019％，N：0.0052％，其余为Fe和不可避免杂质。
C、Mn、Si元素作用是提高强度，Al、Ti起细化晶粒和析出强化作用，Si含量适当控低、板带表面氧化铁皮易除，控N目的是保证析出足够的[TiC]粒子，提高性能稳定性。
轧钢用坯料为连铸坯，坯料厚度228mm，轧制工艺采用控轧控冷，轧后板带组织为铁素体+珠光体，珠光体呈块状游离分布，晶粒度10级。
钢卷性能：屈服强度507MPa，抗拉强度562MPa，伸长率28％，-20℃横向冲击功77J、72J、65J。
实施例3
一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，优选厚度规格8mm高加工性能的低合金热轧卷板，按重量百分比包括以下组成成分：C：0.07％，Mn：1.05％，Si：0.22％，S：0.004％，P：0.014％，Ti：0.032％，Alt：0.027％，N：0.0043％，其余为Fe和不可避免杂质。
C、Mn、Si元素作用是提高强度，Al、Ti起细化晶粒和析出强化作用，Si含量适当控低、板带表面氧化铁皮易除，控N目的是保证析出足够的[TiC]粒子，提高性能稳定性。
轧钢用坯料为连铸坯，坯料厚度228mm，轧制工艺采用控轧控冷，轧后板带组织为铁素体+珠光体，珠光体呈块状游离分布，晶粒度9.5级。
钢卷性能：屈服强度456MPa，抗拉强度541MPa，伸长率29％，-20℃横向冲击功78J、86J、82J。
实施例4
一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，优选厚度规格6mm高加工性能的低合金热轧卷板，按重量百分比包括以下组成成分：C：0.10％，Mn：1.01％，Si：0.22％，S：0.005％，P：0.011％，Nb：0.010％，Alt：0.021％，N：0.0047％，其余为Fe和不可避免杂质。
C、Mn主要是提高强度元素，Al、Nb主要采用控轧控冷工艺起细化晶粒作用，低Si主要是板带表面氧化铁皮易除，低硫主要是控制锰硫比，减轻MnS夹杂对横向韧性的影响。
轧钢用坯料为连铸坯，坯料厚度228mm，轧制工艺采用大变形程度的控轧工艺，轧后板带组织为铁素体+细珠光体，铁素体晶粒度11.5级，珠光体晶粒尺寸小于5μm。
钢卷性能：屈服强度474MPa，抗拉强度548MPa，伸长率31％，-20℃横向冲击功54J、57J、56J。
实施例5
一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，优选厚度规格9mm高加工性能的低合金热轧卷板，按重量百分比包括以下组成成分：C：0.07％，Mn：1.08％，Si：0.16％，S：0.002％，P：0.013％，Nb：0.018％，Ti：0.017％，Alt：0.033％，N：0.0052％，其余为Fe和不可避免杂质。
C、Mn主要是提高强度元素，Al、Nb主要采用控轧控冷工艺起细化晶粒作用，低Si主要是板带表面氧化铁皮易除，低S主要是控制锰硫比，减轻MnS夹杂对横向韧性的影响，微Ti抑制晶粒粗化。
轧钢用坯料为连铸坯，坯料厚度228mm，钢坯加热温度1260℃，均热时间48min，保证Nb元素的充分固溶，轧制工艺采用大变形程度的控轧工艺，轧后板带组织为铁素体+珠光体，铁素体晶粒度11级。
钢卷性能：屈服强度449MPa，抗拉强度539MPa，伸长率32％，-20℃横向冲击功79J、95J、104J。
本发明的工作原理是：提供了一种Q355强度级别的低合金热轧卷板，相比中碳高锰加微合金化成分低合金钢具有优异的止裂性能和均匀塑性好等优点，断后伸长率平均29％，-20℃横向冲击功50J以上，具有较好的加工性能，能够满足折弯、冲压等冷成型加工需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，其特征在于：按重量百分比包括以下组成成分：C 0.06～0.10％，Si≤0.30％，Mn 0.30～1.1％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，添加一种微合金元素Nb或Ti，Ti 0.015～0.060％，Nb 0.010-0.030％，余量为Fe和不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，其特征在于：所述C0.06～0.10％，Si≤0.25％，Mn 0.45～0.55％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，Ti 0.045～0.055％，余量为Fe和不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，其特征在于：所述C0.06～0.10％，Si≤0.25％，Mn 0.80～0.90％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，Ti 0.035～0.045％，余量为Fe和不可避免杂质。
4.根据权利要求1所述的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，其特征在于：所述C0.06～0.10％，Si≤0.25％，Mn 0.95～1.10％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，Ti 0.025～0.035％，余量为Fe和不可避免杂质。
5.根据权利要求1所述的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板，其特征在于：所述C0.06～0.08％，Si≤0.25％，Mn 1.0～1.20％，P≤0.025％，S≤0.010％，Al 0.010～0.030％，N≤0.0070％，Ti 0.010～0.020％，Nb 0.015～0.020％，余量为Fe和不可避免杂质。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、双机架粗轧，7机架热连轧精轧、板带层流冷却、板带卷曲工序。
7.根据权利要求6所述的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板的制备方法，其特征在于：采用热连轧控轧控冷工艺，其组织特征为铁素体+珠光体组织。
8.根据权利要求6所述的一种具有高加工性能的低合金热轧卷板的制备方法，其特征在于：轧钢用坯料为连铸坯，坯料厚度228mm，轧制工艺采用控轧控冷。
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