CN115323285A - 一种车厢钢板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种车厢钢板及其制备方法,属于钢材制备技术领域。一种车厢钢板,钢的化学成分以质量百分比计包括:C:0.03‑0.15%,Si:0.10‑0.30%,Mn:1.0‑2.0%,Al:0.02‑0.35%,P:≤0.010%,S:≤0.005%,Nb:0.01‑0.10%,Mo:≤0.30%,Ti:0.015‑0.15%,Cr:0.1‑0.5%,N:≤0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。其通过控制刚的化学成分,以C和Mn作为固溶强化元素,在钢材中析出固溶物,再通过Nb的细晶强化以及Nb‑Ti‑Cr的析出强化保证材料的强度,同时对奥氏体晶粒进行细化,得到细化晶粒的铁素体,进一步提高钢材的强度,通过上述三点的共同作用,得到板型质量好且强度波动小的车厢钢板。
Description
技术领域
本发明属于钢材制备技术领域,特别涉及一种车厢钢板及其制备方法。
背景技术
随着汽车轻量化发展,市场对高性能薄规格热轧带钢需求不断增长,高强钢以其强度高、轻量化等优势极大地满足了市场需求。近年来,国内以日钢ESP为代表的短流程产线,能够批量稳定的生产薄规格高强钢产品,得到了市场的广泛认可,MCCR产线的投产打破了其高强薄规格产品市场的垄断地位,MCCR多模式薄板坯连铸连轧产线与ESP产线区别在于:板坯厚度最厚可达到123mm,连铸机出口和粗轧之间增加了一座80米长度的辊底式隧道炉,具备板坯下线功能,可实现单坯、半无头和全无头多模式轧制,而且大幅拓展产品厚度范围。商用车车厢板用钢,主要采用2.0mm以下薄规格产品,抗拉强度大于700MPa,常规产线生产薄规格商用车车厢板用钢存在板型差,强度波动大、尺寸精度控制稳定性差的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种车厢钢板及其制备方法,以解决现有技术中车厢钢板版型质量较差且性能波动较大的技术问题。
本发明实施例提供了一种车厢钢板,所述钢的化学成分以质量百分比计包括:
C:0.03-0.15%,Si:0.10-0.30%,Mn:1.0-2.0%,Al:0.02-0.35%,P:≤0.010%,S:≤0.005%,Nb:0.01-0.10%,Mo:≤0.30%,Ti:0.015-0.15%,Cr:0.1-0.5%,N:≤0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
可选的,以体积百分比计,所述车厢钢板的金相组织包括:铁素体:85-95%,珠光体:5-15%。
可选的,所述铁素体的晶粒尺寸为2.5-4.5μm。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种如上所述的车厢钢板的制备方法,包括如下步骤:
得到符合所述化学成分的钢水;
将所述钢水经多模式薄板连铸连轧,得到所述车厢钢板;
其中:
所述多模式薄板连铸连轧包括:连铸、热轧前加热、粗除磷、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取及空冷;
所述精轧为单坯模式轧制、半无头模式轧制和全无头模式轧制中的任意一种;
所述精除鳞为单排除磷或双排除磷;
当所述精轧为单坯模式轧制时,所述精除鳞为双排除磷;
当所述精轧为半无头模式轧制或全无头模式轧制时,所述精除磷为单排除磷。
可选的,所述连铸的拉速为3.5-5.5m/min,所述连铸的板坯厚度为110-123mm。
可选的,所述热轧前加热的终点温度为1160-1200℃。
可选的,所述粗除磷的压力≥30MPa,所述精除磷的压力≥30MPa,所述精除磷的喷嘴与板坯的距离为60-110mm。
可选的,所述粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为930-980℃。
可选的,所述精轧的累计变形量为70-80%,精轧的终轧温度为820-880℃。
可选的,所述层流冷却的冷却速度≥35℃,所述卷取的温度为560-660℃。
本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明实施例提供的车厢钢板,通过控制刚的化学成分,以C和Mn作为固溶强化元素,在钢材中析出固溶物,再通过Nb的细晶强化以及Nb-Ti-Cr的析出强化保证材料的强度,同时对奥氏体晶粒进行细化,得到细化晶粒的铁素体,进一步提高钢材的强度,通过上述三点的共同作用,得到板型质量好且强度波动小的车厢钢板。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的车厢钢板的金相组织的结构示意图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。
在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。例如,室温可以是指10~35℃区间内的温度。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
根据本发明一种典型的实施方式,提供了一种车厢钢板,所述钢的化学成分以质量百分比计包括:
C:0.03-0.15%,Si:0.10-0.30%,Mn:1.0-2.0%,Al:0.02-0.35%,P:≤0.010%,S:≤0.005%,Nb:0.01-0.10%,Mo:≤0.30%,Ti:0.015-0.15%,Cr:0.1-0.5%,N:≤0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
上述主要合金元素作用和限定范围详细说明如下:
C:C是钢中最重要的合金元素,也是最经济地提高强度的元素之一,碳原子有限地固溶于γ-Fe中,并扩大γ相区,对组织和性能影响极大,对强度和硬度起主要控制作用,在0.03-0.15%的质量百分比范围内,它还会与微合金元素形成碳氮化物,在很大范围内调节着钢材的性能;当C的质量百分比>0.15%时,将导致的不利影响是在板坯冶炼和轧制过程中容易形成带状组织,严重的带状组织对钢板的冷成形性能、疲劳性能造成不利的影响,另外,C含量较高,对材料的焊接性能不利;当C的质量百分比<0.03%时,将增加冶炼难度,无法满足钢板厚度和强度的要求,因此,本申请控制C的质量百分比为0.03-0.15%。
Si和Mn:Si和Mn是钢的重要强化元素,其强化效应主要来自固溶强化和组织强化,同时Mn和Si又是重要脱氧剂,因此需要控制Si的质量百分比为0.10-0.30%,并控制Mn的含量百分比为1.0-2.0%。
Al:Al元素是常用的脱氧剂,用于在炼钢过程中去除钢中氧,避免钢中出现气孔缺陷。但是如果Al添加太多,会导致钢水粘度增大,使得钢水凝固时流动不充分,同时Al含量太高还会导致钢水与钢包之间出现激烈反应,使得钢包寿命缩短。除此之外,Al元素添加太多会使得钢中的氮元素与Al元素形成很多氮化Al颗粒物,消耗了氮元素,使得氮元素在本发明的钢中无法起到应有作用。因此本发明中要求Al元素含量不超过0.35%,不低于0.02%。
P和S:P元素和S元素过高均会对钢材的塑性、韧性及疲劳性能产生不利影响,因此控制P的质量百分比≤0.010%,控制S的质量百分比≤0.005%。
Nb:Nb是HSLA钢中的关键强化元素之一,其在热机械过程中具有固溶强化和析出等多种强化机制,固溶Nb可显著提高钢的动态再结晶温度,从而通过未区轧制促进形变诱导铁素体和析出的生成;Nb的弥散析出物可通过对位错拖拽作用强化基体,也通过对晶界的钉扎作用细化粒,从而提高钢强度,因此控制Nb的质量百分比为0.01-0.10%。
Mo:Mo能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力,结构钢中适当的加入钼,能提高机械性能,但加入量过多,造成成本增加。
Ti:Ti是强碳氮化物元素,在钢中首先形成TiN,TiN颗粒大小与其析出过程有关,粗大的TiN(>0.5μm)是液态或钢水凝固过程中的析出相,由于粗大且稀疏分布,不能有效地阻止晶粒长大,不起强化作用;钢水凝固后析出细小的TiN颗粒,这些细小的TiN颗粒较为稳定,能够有效地阻止奥氏体晶粒长大,从而细化组织。随着Ti含量增加,TiN颗粒粗化,细小TiC的数量增加,析出强化作用导致钢的强度随Ti含量增加而显著升高,当Ti的质量百分比>0.15%时,将导致非共格析出物数量增加,减弱析出强化效果,因此控制Ti的质量百分比为0.015-0.15%。
Cr:Cr是强淬透性元素,在基体中起固溶强化的作用,提高钢的钝化能力;当Cr的质量百分比>0.5%时,将导致材料焊接性能恶化。
N:N是有害元素,它容易与合金元素生成氮化物是非金属夹杂,并降低了合金元素的作用,含量应控制在0.005%以内。
作为一种可选的实施方式,以体积百分比计,所述车厢钢板的金相组织包括:铁素体:85-95%,珠光体:5-15%。
铁素体具有良好的塑性和韧性,当铁素体的体积百分比>95%时,将导致材料的强度和硬度偏低,当铁素体的体积百分比<85%时,将导致材料的塑性和韧性不足。珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好,当珠光体的体积百分比>15%时,将导致材料强度偏高,当珠光体的体积百分比<5%时,将导致材料强度不足。
作为一种可选的实施方式,所述铁素体的晶粒尺寸为2.5-4.5μm。
控制上述比例的原因在于:控制铁素体的晶粒尺寸为2.5-4.5μm能够保证材料强度的同时、使材料具有良好的塑性和韧性;当晶粒尺寸>4.5μm时,将导致材料的强度和硬度偏低,当晶粒尺寸<2.5μm时,将导致材料的强度和硬度偏高,塑性和韧性不足。
根据本发明另一种典型的实施方式,提供了一种如上提供的车厢钢板的制造方法,包括如下步骤:
S1、得到符合所述化学成分的钢水。
S2、将所述钢水经多模式薄板连铸连轧,得到所述车厢钢板。
其中:
所述多模式薄板连铸连轧包括:连铸、热轧前加热、粗除磷、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取及空冷;
所述精轧为单坯模式轧制、半无头模式轧制和全无头模式轧制中的任意一种;
所述精除鳞为单排除磷或双排除磷;
当所述精轧为单坯模式轧制时,所述精除鳞为双排除磷;
当所述精轧为半无头模式轧制或全无头模式轧制时,所述精轧为单排除磷。
上述步骤中:通过采用多模式薄板坯连铸连轧的方式,相比传统产线而言,连铸机出口和粗轧之间增加了辊底式隧道炉,隧道炉包括固定段和移动段,具备板坯下线功能,可实现单坯、半无头和全无头多模式轧制,拓展产品厚度范围,因此通过多模式薄板坯连铸连轧的方式可得到性能均匀的热轧带钢。并且,通过在精轧前进行感应加热,使得在粗轧过形成的碳氮化物回溶,精轧阶段再次析出,细化奥氏体晶粒,进而细化铁素体晶粒,提高钢材的强度。
需要说明的是,单坯模式轧制、半无头模式轧制和全无头模式轧制分别指:
单坯模式轧制:轧机在轧制时不与连铸构成直接连铸连轧,带卷的切分通过卷取前高速飞剪实现;
半无头模式轧制:轧机在轧制时不与连铸构成直接连铸连轧,可实现3-5块板坯的连续轧制;
无头模式轧制:轧机与连铸形成连铸连轧,摆剪不进行剪切,轧速与拉速匹配。
单排除磷或双排除磷分别指:
除鳞机设备配备有前后两排集管,单独使用其中一排集管即为单排除鳞模式,两排均投入使用即为双排除鳞模式。
通过精轧的方式来选取精除鳞方式的原因在于:半无头、无头模式生产带钢的温度偏低,考虑除鳞水对温度的影响,保证表面良好的前提下选用单排除鳞模式;单坯模式生产,无温度影响选用双排除鳞模式。
作为一种可选的实施方式,所述连铸的拉速为3.5-5.5m/min,所述连铸的板坯厚度为110-123mm。
作为一种可选的实施方式,所述热轧前加热的终点温度为1160-1200℃。
控制热轧前加热的终点温度的原因在于:该温度范围能保证板坯进入轧机的温度,使板坯过度均匀;当温度>1200℃时,将造成能源浪费,当温度<1160℃时,将造成轧制不稳定。
作为一种可选的实施方式,所述粗除磷的压力≥30MPa,所述精除磷的压力≥30MPa,所述精除磷的喷嘴与板坯的距离为60-110mm。
控制粗除磷压力的原因在于:在该压力范围内,能充分清除带钢表面氧化铁皮;当除鳞压力的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是带钢表面有氧化铁皮残留,从而将影响带钢表面质量。
控制精除磷压力的原因在于:在该压力范围内,能充分清除带钢表面氧化铁皮;当除鳞压力的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是带钢表面氧化铁皮残留,影响带钢表面质量。
控制喷嘴与板坯的距离的原因在于:控制精除鳞的除鳞喷嘴距离所述连铸的板坯的距离为60-110mm能够保证带钢除鳞效果;当距离的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是距离过大,导致除鳞喷嘴的效果不好,存在过除鳞区域,当距离的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是距离过短,除鳞喷嘴效果不好,存在未除鳞区域。
作为一种可选的实施方式,所述粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为930-980℃。
控制上述参数的原因在于:在该温度范围内,能保证板坯进入轧机的温度;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过高,将造成能源浪费,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,将造成轧制不稳定。
控制粗轧出口温度的原因在于:在该温度范围内,能保证板坯进入轧机的温度;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过高,将造成能源浪费,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,加盟造成轧制不稳定。
作为一种可选的实施方式,所述精轧的累计变形量为70-80%,精轧的终轧温度为820-880℃。
控制累计变形量的原因在于:是在该变形量范围内,能细化晶粒组织,提高产品的强度和韧性;当累积形变量的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是变形量过大,将导致产品的强度偏高,当累积形变量的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是变形量过低,将导致产品的强度不足。
控制精轧的终轧温度的原因在于:在该温度范围内,能保证产品的最终组织均匀;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过大,将导致轧制不稳定,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,将导致精轧在两相区轧制,得到的微观组织不均匀。
作为一种可选的实施方式,所述层流冷却的冷却速度≥35℃,所述卷取的温度为560-660℃。
控制层流冷却的冷却速度的原因在于:在该冷却速度范围内,能得到所要求的金相组织和力学性能;当冷却速度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是冷却速度过快,将得到不同组织,将影响最终成品性能,当冷却速度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是冷却速度过慢,将得到不同组织,影响最终成品性能。
控制卷取的温度的原因在于:在该温度范围内,能保证产品的最终组织均一;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过高,将得到不同组织,影响最终成品性能,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,将得到不同组织,影响最终成品性能。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请进行详细说明。
实施例1
一种车厢钢板,钢的化学成分以质量百分比计包括:
C:0.05%,Si:0.15%,Mn:1.5%,Al:0.1%,P:0.009%,S:0.004%,Nb:0.02%,Mo:0.1%,Ti:0.9%,Cr:0.2%,N:0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
以体积百分比计,车厢钢板的金相组织包括:铁素体:90%,珠光体:10%。
铁素体的晶粒尺寸为3μm。
上述车厢钢板的制备方法,包括如下步骤:
S1、得到符合化学成分的钢水。
S2、将钢水经多模式薄板连铸连轧,得到车厢钢板。
其中:
多模式薄板连铸连轧包括:连铸、热轧前加热、粗除磷、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取及空冷;
精轧为全无头模式轧制;
精除鳞为单排除磷;
连铸的拉速为5m/min,连铸的板坯厚度为110mm。
热轧前加热的终点温度为1160℃。
粗除磷的压力为35MPa,精除磷的压力为32MPa,精除磷的喷嘴与板坯的距离为80mm。
粗轧的入口温度1050℃,粗轧的出口温度为930℃。
精轧的累计变形量为75%,精轧的终轧温度为830℃。
层流冷却的冷却速度为36℃,卷取的温度为580℃。
实施例2
一种车厢钢板,钢的化学成分以质量百分比计包括:
C:0.05%,Si:0.15%,Mn:1.8%,Al:0.1%,P:0.009%,S:0.004%,Nb:0.02%,Mo:0.05%,Ti:1.0%,Cr:0.1%,N:0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
以体积百分比计,车厢钢板的金相组织包括:铁素体:85%,珠光体:15%。
铁素体的晶粒尺寸为3.5μm。
上述车厢钢板的制备方法,包括如下步骤:
S1、得到符合化学成分的钢水。
S2、将钢水经多模式薄板连铸连轧,得到车厢钢板。
其中:
多模式薄板连铸连轧包括:连铸、热轧前加热、粗除磷、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取及空冷;
精轧为全无头模式轧制;
精除鳞为单排除磷;
连铸的拉速为4.9m/min,连铸的板坯厚度为110mm。
热轧前加热的终点温度为1150℃。
粗除磷的压力为35MPa,精除磷的压力为32MPa,精除磷的喷嘴与板坯的距离为60mm。
粗轧的入口温度为1080℃,粗轧的出口温度为950℃。
精轧的累计变形量为70%,精轧的终轧温度为820℃。
层流冷却的冷却速度为37℃,卷取的温度为600℃。
实施例3
一种车厢钢板,钢的化学成分以质量百分比计包括:
C:0.05%,Si:0.15%,Mn:1.5%,Al:0.1%,P:0.009%,S:0.004%,Nb:0.02%,Mo:0.1%,Ti:0.9%,Cr:0.2%,N:0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
以体积百分比计,车厢钢板的金相组织包括:铁素体:90%,珠光体:10%。
铁素体的晶粒尺寸为3μm。
上述车厢钢板的制备方法,包括如下步骤:
S1、得到符合化学成分的钢水。
S2、将钢水经多模式薄板连铸连轧,得到车厢钢板。
其中:
多模式薄板连铸连轧包括:连铸、热轧前加热、粗除鳞、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取及空冷;
精轧为全无头模式轧制;
精除鳞为单排除鳞;
连铸的拉速为5.3m/min,连铸的板坯厚度为115mm。
热轧前加热的终点温度为1180℃。
粗除鳞的压力35MPa,精除鳞的压力32MPa,精除鳞的喷嘴与板坯的距离为80mm。
粗轧的入口温度1080℃,粗轧的出口温度为950℃。
精轧的累计变形量为76%,精轧的终轧温度为830℃。
层流冷却的冷却速度36℃,卷取的温度为600℃。
实施例4
一种车厢钢板,钢的化学成分以质量百分比计包括:
C:0.05%,Si:0.15%,Mn:1.5%,Al:0.1%,P:0.009%,S:0.004%,Nb:0.02%,Mo:0.1%,Ti:0.9%,Cr:0.2%,N:0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
以体积百分比计,车厢钢板的金相组织包括:铁素体:90%,珠光体:10%。
铁素体的晶粒尺寸为3μm。
上述车厢钢板的制备方法,包括如下步骤:
S1、得到符合化学成分的钢水。
S2、将钢水经多模式薄板连铸连轧,得到车厢钢板。
其中:
多模式薄板连铸连轧包括:连铸、热轧前加热、粗除鳞、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取及空冷;
精轧为全无头模式轧制;
精除鳞为单排除鳞;
连铸的拉速为5m/min,连铸的板坯厚度为110mm。
热轧前加热的终点温度为1160℃。
粗除鳞的压力35MPa,精除鳞的压力32MPa,精除鳞的喷嘴与板坯的距离为80mm。
粗轧的入口温度1050℃,粗轧的出口温度为930℃。
精轧的累计变形量为75%,精轧的终轧温度为830℃。
层流冷却的冷却速度36℃,卷取的温度为620℃。
实施例5
一种车厢钢板,钢的化学成分以质量百分比计包括:
C:0.05%,Si:0.15%,Mn:1.5%,Al:0.1%,P:0.009%,S:0.004%,Nb:0.02%,Mo:0.1%,Ti:0.9%,Cr:0.2%,N:0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
以体积百分比计,车厢钢板的金相组织包括:铁素体:90%,珠光体:10%。
铁素体的晶粒尺寸为3μm。
上述车厢钢板的制备方法,包括如下步骤:
S1、得到符合化学成分的钢水。
S2、将钢水经多模式薄板连铸连轧,得到车厢钢板。
其中:
多模式薄板连铸连轧包括:连铸、热轧前加热、粗除鳞、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取及空冷;
精轧为全无头模式轧制;
精除鳞为单排除鳞;
连铸的拉速为5m/min,连铸的板坯厚度为110mm。
热轧前加热的终点温度为1160℃。
粗除鳞的压力35MPa,精除鳞的压力32MPa,精除鳞的喷嘴与板坯的距离为80mm。
粗轧的入口温度1050℃,粗轧的出口温度为930℃。
精轧的累计变形量为80%,精轧的终轧温度为850℃。
层流冷却的冷却速度36℃,卷取的温度为580℃。
对比例1
与实施例1的区别仅在于:采用常规的连铸和轧制工艺替换多模式薄板连铸连轧。
对比例2
与实施例1的区别在于:
热轧前加热的终点温度为1100℃。
喷嘴与板坯的距离为50mm;
粗轧的出口温度为890℃;
精轧的累积变形量为60%,精轧的终轧温度为800℃。
卷取的温度为510℃。
对比例3
与实施例1的区别在于:
热轧前加热的终点温度为1200℃。
喷嘴与板坯的距离为120mm;
粗轧的出口温度为1000℃;
精轧的累积变形量为90%,精轧的终轧温度为900℃。
卷取的温度为680℃。
实验例
对实施例1-5和对比例1-3提供的车厢钢板进行性能检测,具体结果见表1。
处理方法为:
屈服强度:按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法;
抗拉强度:按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法;
延伸率:按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法;
横向冷弯:按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法。
表1
屈服强度(MPa) | 抗拉强度(MPa) | 延伸率(%) | 横向冷弯 | |
实施例1 | 662 | 750 | 22 | 合格 |
实施例2 | 681 | 710 | 22 | 合格 |
实施例3 | 661 | 730 | 21 | 合格 |
实施例4 | 690 | 765 | 19 | 合格 |
实施例5 | 661 | 704 | 19 | 合格 |
对比例1 | 632 | 680 | 16 | 合格 |
对比例2 | 610 | 690 | 17 | 合格 |
对比例3 | 620 | 670 | 15 | 不合格 |
表1具体分析:
屈服强度是指钢材发生屈服现象时的屈服极限,也就是抵抗微量塑性变形的应力,当屈服强度越高,说明钢材发生屈服现象的屈服极限越大。
抗拉强度是指钢材在拉断前承受最大应力值,抗拉强度越大,说明细丝的最大应力值越高。
延伸率是指钢材拉伸断裂后标距段的总变形ΔL与原标距长度L之比的百分数,延伸率越高,说明钢材的抗拉伸能力越强。
横向冷弯是指钢材在常温下能承受的弯曲程度,横向冷弯越大,说明钢材能够承受的弯曲程度越大。
从实施例1-5的数据可知:
本发明采用多模式薄板坯连铸连轧产线,通过调整钢的化学成分,并改进连铸和轧制工艺,均能够得到的钢屈服强度>640Mpa、抗拉强度为>700Mpa MPa、延伸率>17%,横向冷弯D=2a、180°合格,并且钢板型好、尺寸精度高、强度波动小,钢板厚度可控制在1.2-3.0mm。从对比例1-3的数据可知:
相比钢板厚度相同的实施例而言,对比例1-3钢的屈服强度、抗拉强度和延伸率均达不到实施例效果。
本申请实施例中的一个或多个技术方案,至少还具有如下技术效果或优点:
(1)本申请实施例提供的商用车车厢板用钢,通过采用含C、Si、Mn、Cr、Ni和P的成分体系,依靠靠C、Mn的固溶强化、通过添加Ni、Cr和Ti等元素作为强化剂,提高钢材的力学性能,结合轧制工艺的改进,得到的钢屈服强度>640Mpa、抗拉强度为>700Mpa MPa、延伸率>17%,横向冷弯D=2a、180°合格,钢板厚度可达1.2-3.0mm。
(2)本申请实施例提供的方法,采用在粗轧和精轧过程中设置两道次除鳞,保证带钢的表面质量,同时精轧前对中间坯进行感应加热,使得在粗轧过形成的碳氮化物回溶,再在精轧阶段再次析出,从而进一步细化奥氏体晶粒,再细化铁素体晶粒,提高材料的强度,轧后采用层流冷却,根据不同的带钢厚度,调整卷取温度,由于无头轧制优势,能得到性能均匀的热轧带钢,并且带钢板型好、尺寸精度高、强度波动小。
(3)本申请实施例提供的方法,可将各工艺参数整合到MCCR多模式薄板坯连铸连轧产线上,通过集成电路进行自动化控制,进一步缩短工艺耗时同时提高钢材的性能优势。
附图解释:
图2为本申请实施例提供的车厢钢板的金相组织结构示意图,由图2可知,所得车厢钢板的金相组织分布均匀,并且铁素体的粒径均匀。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种车厢钢板,其特征在于,所述钢的化学成分以质量百分比计包括:
C:0.03-0.15%,Si:0.10-0.30%,Mn:1.0-2.0%,Al:0.02-0.35%,P:≤0.010%,S:≤0.005%,Nb:0.01-0.10%,Mo:≤0.30%,Ti:0.015-0.15%,Cr:0.1-0.5%,N:≤0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的车厢钢板,其特征在于,以体积百分比计,所述车厢钢板的金相组织包括:铁素体:85-95%,珠光体:5-15%。
3.根据权利要求2所述的车厢钢板,其特征在于,所述铁素体的晶粒尺寸为2.5-4.5μm。
4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的车厢钢板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
得到符合所述化学成分的钢水;
将所述钢水经多模式薄板连铸连轧,得到所述车厢钢板;
其中:
所述多模式薄板连铸连轧包括:连铸、热轧前加热、粗除磷、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取及空冷;
所述精轧为单坯模式轧制、半无头模式轧制和全无头模式轧制中的任意一种;
所述精除鳞为单排除磷或双排除磷;
当所述精轧为单坯模式轧制时,所述精除鳞为双排除磷;
当所述精轧为半无头模式轧制或全无头模式轧制时,所述精除磷为单排除磷。
5.根据权利要求4所述的车厢钢板的制备方法,其特征在于,所述连铸的拉速为3.5-5.5m/min,所述连铸的板坯厚度为110-123mm。
6.根据权利要求4所述的车厢钢板的制备方法,其特征在于,所述热轧前加热的终点温度为1160-1200℃。
7.根据权利要求4所述的车厢钢板的制备方法,其特征在于,所述粗除磷的压力≥30MPa,所述精除磷的压力≥30MPa,所述精除磷的喷嘴与板坯的距离为60-110mm。
8.根据权利要求4所述的车厢钢板的制备方法,其特征在于,所述粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为930-980℃。
9.根据权利要求4所述的车厢钢板的制备方法,其特征在于,所述精轧的累计变形量为70-80%,精轧的终轧温度为820-880℃。
10.根据权利要求4所述的车厢钢板的制备方法,其特征在于,所述层流冷却的冷却速度≥35℃,所述卷取的温度为560-660℃。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112342466A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-09 | 首钢集团有限公司 | 一种850MPa级车轮轮辐用双相钢及其制备方法 |
WO2021036272A1 (zh) * | 2019-08-24 | 2021-03-04 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 高强度低屈强比船舶LNG储罐用9Ni钢板及其制造方法 |
CN113025918A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 首钢集团有限公司 | 一种基于多模式薄板坯连铸连轧产线的800MPa钢及其生产方法 |
CN113699437A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-11-26 | 武汉钢铁有限公司 | 车厢板用热连轧双相耐磨钢及生产方法 |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021036272A1 (zh) * | 2019-08-24 | 2021-03-04 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 高强度低屈强比船舶LNG储罐用9Ni钢板及其制造方法 |
CN112342466A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-09 | 首钢集团有限公司 | 一种850MPa级车轮轮辐用双相钢及其制备方法 |
CN113025918A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 首钢集团有限公司 | 一种基于多模式薄板坯连铸连轧产线的800MPa钢及其生产方法 |
CN113699437A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-11-26 | 武汉钢铁有限公司 | 车厢板用热连轧双相耐磨钢及生产方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
李晓林;肖宝亮;崔阳;李飞;张大伟;缪成亮;张旭;朱腾威;: "Nb、Ti微合金钢中碳氮化物固溶与再析出的研究", 材料导报, no. 02, pages 105 - 110 * |
王顺兴: "金属热处理原理与工艺", 31 January 2019, 哈尔滨工业大学出版社, pages: 47 * |
赵兴科: "镀锌焊接钢结构制造", 冶金工业出版社, pages: 47 * |
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