CN115652176B - 一种低屈强比高强度热轧耐磨q＆p钢制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法，钢的质量百分比的化学成分为：C：0.17‑0.19％、Si：0.55‑0.65％、Mn：1.20‑1.35％、P：≤0.012％、S：≤0.003％、Nb：0.015‑0.025％、Ti：0.010‑0.020％、Cr：0.15‑0.30％、B：0.0005‑0.0015％、Ca：0.0010‑0.0030％、Al：0.020‑0.050％、H：≤2ppm，O：≤30ppm，N：≤50ppm；还公布了其制备工艺。本发明制备的钢具有铁素体、马氏体和残余奥氏体三相组织，屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1400MPa，强塑性匹配优良。
Description
技术领域
本发明涉及冶金材料领域，尤其涉及一种低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法。
背景技术
Q&P钢既淬火配分钢(Quenching and Partitioning Steel)，其组织为马氏体和残余奥氏体，马氏体组织保证了钢的强度，残余奥氏体由于在变形过程中发生了相变诱发塑性，从而提高了钢的塑性，使得Q&P钢具有高强度和高塑性，最初的研究和应用主要是汽车行业对高强度高塑性钢的需求，成为先进高强钢领域的研究热点，Q&P工艺对热轧耐磨钢的生产具有很好的借鉴意义。
专利CN 109554621 A公布了一种低密度Fe-Mn-Al-C热轧Q&P钢及其制造方法，轧制后先空冷，随后置于预先加热的电阻炉内，随炉冷却至室温，冷却过程缓慢时间较长，节奏慢效率低，难以大规模推广应用。
专利CN 108504925 A公布了一种短流程热轧Q&P钢板及其制备方法，其主要特点是延伸率高，但强度较低，适用于制备汽车结构件。
专利CN 110129680 A公布了一种中锰轻质Q&P钢及其制备方法，采用高Mn、高Al成分，锻造、两段式热轧、两次热处理工艺，生产过程复杂，其合金成分和工艺路线均与本发明明显不同。
发明内容
本发明的目的是提供一种低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法，制备的钢具有铁素体、马氏体和残余奥氏体三相组织，屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1400MPa，强塑性匹配优良。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法，所述耐磨Q&P钢的质量百分比的化学成分为：C：0.17-0.19％、Si：0.55-0.65％、Mn：1.20-1.35％、P：≤0.012％、S：≤0.003％、Nb：0.015-0.025％、Ti：0.010-0.020％、Cr：0.15-0.30％、B：0.0005-0.0015％、Ca：0.0010-0.0030％、Al：0.020-0.050％、H：≤2ppm，O：≤30ppm，N：≤50ppm，其余为Fe及不可避免夹杂，质量分数共计为100％；其制备工艺包括：
采用真空电炉冶炼100kg钢锭，将低磷、低硫优质钢铁料放入真空冶炼炉，抽真空后进行熔化冶炼，冶炼过程依次加入合金元素，最后将钢液浇注成矩形钢坯；
采用电加热炉加热，将钢坯放入加热炉随炉加热升温至1200℃保温60min，加热结束后利用750mm×550mm二辊可逆轧机轧制；在未再结晶区温度以上采用大压下轧制，得到细化的奥氏体晶粒；粗轧后中间坯待温到980℃以下进行轧制，终轧温度为800-860℃，轧制厚度为5-10mm，累计变形量≥70％；
采用加密快速冷却将轧后的钢快速冷区到600-700℃，然后进行空冷，空冷时间为5-10s，空冷后快速冷却到100-200℃，然后冷却到室温。
进一步的，最终得到的所述耐磨Q&P钢是10％-20％铁素体+70％-85％马氏体和5％-10％残余奥氏体三相组织。
进一步的，所述耐磨Q&P钢的质量百分比的化学成分为：C：0.18％、Si：0.55％、Mn：1.30％、P：0.010％、S：0.001％、Nb：0.018％、Ti：0.015％、Cr：0.20％、B：0.0008％、Ca：0.0022％、Al：0.030％、H：6ppm，O：12ppm，N：30ppm，其余为Fe及不可避免夹杂，质量分数共计为100％。
进一步的，所述耐磨Q&P钢的质量百分比的化学成分为：C：0.18％、Si：0.62％、Mn：1.32％、P：0.008％、S：0.001％、Nb：0.022％、Ti：0.020％、Cr：0.30％、B：0.0010％、Ca：0.0020％、Al：0.038％、H：8ppm，O：18ppm，N：25ppm，其余为Fe及不可避免夹杂，质量分数共计为100％。
进一步的，所述耐磨Q&P钢的质量百分比的化学成分为：C：0.17％、Si：0.60％、Mn：1.25％、P：0.009％、S：0.002％、Nb：0.020％、Ti：0.018％、Cr：0.25％、B：0.0012％、Ca：0.0018％、Al：0.035％、H：10ppm，O：16ppm，N：35ppm，其余为Fe及不可避免夹杂，质量分数共计为100％。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明提供的低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢与传统高强耐磨钢相比，没有添加Mo、Ni、Cu等合金元素，且生产工艺免热处理，合金和工序成本大大降低。产品具有低屈强比，低屈服强度使得钢易折弯加工，高抗拉强度保证了优良的耐磨损性能，使用于要求易折弯成形且耐磨损的自卸车等机械用车领域。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为实施例1钢的组织。
具体实施方式
下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为本发明低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制备方法采用的化学成分和工艺步骤。
各实施例的化学成分含量见表1；工艺参数见表2；所得钢的机械性能见表3。
表1化学成分(wt％)
表2工艺参数
表3产品性能
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)
1.一种低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法，其特征在于：所述耐磨Q&P钢的质量百分比的化学成分为：C：0.17-0.19％、Si：0.55-0.65％、Mn：1.20-1.35％、P：≤0.012％、S：≤0.003％、Nb：0.015-0.025％、Ti：0.010-0.020％、Cr：0.15-0.30％、B：0.0005-0.0015％、Ca：0.0010-0.0030％、Al：0.020-0.050％、H：≤2ppm，O：≤30ppm，N：≤50ppm，其余为Fe及不可避免夹杂，质量分数共计为100％；其制备工艺包括：
采用真空电炉冶炼100kg钢锭，将低磷、低硫优质钢铁料放入真空冶炼炉，抽真空后进行熔化冶炼，冶炼过程依次加入合金元素，最后将钢液浇注成矩形钢坯；
采用电加热炉加热，将钢坯放入加热炉随炉加热升温至1200℃保温60min，加热结束后利用750mm×550mm二辊可逆轧机轧制；在未再结晶区温度以上采用大压下轧制，得到细化的奥氏体晶粒；粗轧后中间坯待温到980℃以下进行轧制，终轧温度为800-860℃，轧制厚度为5-10mm，累计变形量≥70％；
采用加密快速冷却将轧后的钢快速冷却到600-700℃，然后进行空冷，空冷时间为5-10s，空冷后快速冷却到100-200℃，然后冷却到室温。
2.根据权利要求1所述的低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法，其特征在于，最终得到的所述耐磨Q&P钢是10％-20％铁素体+70％-85％马氏体和5％-10％残余奥氏体三相组织。
3.根据权利要求1所述的低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法，其特征在于：所述耐磨Q&P钢的质量百分比的化学成分为：C：0.18％、Si：0.55％、Mn：1.30％、P：0.010％、S：0.001％、Nb：0.018％、Ti：0.015％、Cr：0.20％、B：0.0008％、Ca：0.0022％、Al：0.030％、H：6ppm，O：12ppm，N：30ppm，其余为Fe及不可避免夹杂，质量分数共计为100％。
4.根据权利要求1所述的低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法，其特征在于：所述耐磨Q&P钢的质量百分比的化学成分为：C：0.18％、Si：0.62％、Mn：1.32％、P：0.008％、S：0.001％、Nb：0.022％、Ti：0.020％、Cr：0.30％、B：0.0010％、Ca：0.0020％、Al：0.038％、H：8ppm，O：18ppm，N：25ppm，其余为Fe及不可避免夹杂，质量分数共计为100％。
5.根据权利要求1所述的低屈强比高强度热轧耐磨Q&P钢制造方法，其特征在于：所述耐磨Q&P钢的质量百分比的化学成分为：C：0.17％、Si：0.60％、Mn：1.25％、P：0.009％、S：0.002％、Nb：0.020％、Ti：0.018％、Cr：0.25％、B：0.0012％、Ca：0.0018％、Al：0.035％、H：10ppm，O：16ppm，N：35ppm，其余为Fe及不可避免夹杂，质量分数共计为100％。
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