一种高强易冲压成型冷轧钢板及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金技术领域，特别设及一种易冲压成型的高强度冷社钢板及其生产 方法。
【背景技术】
[0002] 随着家电行业的发展，家电与家用器具的生产和需求量不断增大，制作各种家电 元器件及器具使用的钢材总量逐渐增加。作为家电支撑件、结构件及零部件，除了要具有适 当的抗拉强度、硬度及特殊的表面结构外，还要具有良好的冷冲性能、焊接性能及成型后的 热处理性能，因此，要求其微观组织必须具备均匀细化、致密性、没有气孔等特点。而随着家 电行业专业化发展的趋势，家电上使用的支撑件、结构件及零部件已转化为专业生产、专口 供货，形成了对该钢种需求不断增加的趋势。
[0003] 目前所供应的钢材如果考虑其可冲压性能，则其本身强度和硬度较低，成型后的 零件没有足够的强度；而如果考虑成型后的强度，则在钢材初期冲压成型时就比较困难。例 如申请号200610049193. 3提供了一种由于具有精微且均匀的碳化物分布而具有高易成型 性、且具有良好的最终热处理特性的碳钢板及其制备方法，该发明采用高碳低儘的设计方 案，平均碳含量0. 35%，同时娃含量也对钢材强度和硬度具有增强的作用，因此该钢板由于 强度过高而造成冲压困难，并且由于儘含量偏低导致其在焊接性能和延伸性能上存在一定 缺陷。申请号200910273211. 1公开了一种高强度易成型输电铁塔用耐大气腐蚀钢及其制 备方法，采用的低碳低娃的成分设计方案，但其平均碳含量为0. 04%，使其成型后的无法进 行真正意义的强化泽火工艺，强度和硬度过低。而申请号201310173944. 4公开的一种易成 型高强中厚钢板的生产方法，其成分设计上采用娃儘强化方案，强度在900MPa左右，根本 不适合进行冲压成型。
[0004] 因此，在家电结构件制造中急需一种冲压加工时强度较低、成型后通过泽火等热 处理工艺具有较高强度和硬度的专用钢材。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的旨在提供一种具有优良的冲压性能、易于成型的冷社钢板及其生产 方法。
[0006] 为此，本发明所采取的解决方案是：
[0007] 一种高强易冲压成型冷社钢板，其特征在于，其化学成分重量百分比含量为：C : 0. 14 ~0. 18%、Si《 0.030%、Mn :1.05 ~1.30%、P《0.020%、S《0.020%、A1 :0.010 ~ 0.050%、B :0. 0003~0.0008%，余量为化及不可避免的杂质。
[0008] 各元素作用机理如下：
[0009] C :是钢材的主要强化元素，作为低碳钢要达到理想的泽火效果，组织中获得足够 多的马氏体，碳含量不能过低，但碳含量过高，又会使其强度和硬度增大，降低其延展性，影 响其冲压和成型性能。因此，综合考虑两方面性能，本发明的C含量控制范围为0. 14~ 0. 18wt %，优选 0. 159 % ~0. 179wt %。
[0010] Si:作为还原剂和脱氧剂，Si在钢中具有较强的固溶能力，还可显著增加钢材的 强度与硬度，但Si含量增加也增加钢材的脆性，影响其延伸率。因此，本发明采用低娃方 案，Si的控制范围为《0. 030wt%。
[0011] Mn :Mn的主要作用是脱氧与扩大奥氏体区，与S -起形成MnS，降低S的危害，在提 高钢材强度的同时不降低初性和延展性，同时还有提高了钢材的泽透性能的作用。因此，本 发明的Mn的控制范围1. 05~1. 30wt%，优选1. 1~1. 20wt%。 阳〇1引 B :棚是本发明中提高钢材泽透性的主要元素，其控制范围为0.0003~ 0.0 OOSwt %，过高易发生棚脆，过低泽透性不好，优选0. 0005 %~0.0 OOSwt %。
[0013] 一种高强易冲压成型冷社钢板的生产方法，工艺路线为：铁水预处理一转炉冶 炼一精炼处理一连铸一热连社一层流冷却一冷社酸社一罩式退火一平整机组一重卷机组 或横切机组一成品包装，其特征在于，
[0014] (1)连铸：控制目标钢水过热度《30°c，铸巧拉速《1. 3m/min，保持拉速稳定，铸 巧热送热装。钢水过热度直接影响钢巧质量过热度太低易引入杂质、过高将导致偏析，还可 能引起拉漏事故发生，因此，本发明钢水过热度控制《30°C，优选20±5°C;拉速与过热度相 匹配，核屯、是控制拉速的稳定，否则易导致夹杂和尺寸波动。 阳01引 似热连社：加热炉加热段溫度1230~1270°C，精社开社溫度1060~1100°C，终 社溫度830~900°C，得到显微组织为铁素体加珠光体的热社板卷，板厚为3. 5~4. 0mm。加 热段溫度选择1230~1270°C是为了防止钢巧过热、过烧；精社溫度选择1060~Iiocrc主 要是降低机组负荷，终社溫度选择ArS W上可W促进组织均匀细化，减少带状组织。
[0016] (3)罩式退火：退火溫度600~700°C，3小时（升溫时间）；700°C保溫2小时； 700~670°C 3小时（降溫时间）；670°C保溫4小时。700°C保溫2小时，可防止晶粒过分长 大；670°C 4小时恒溫，能使珠光体内片状渗碳体部分溶解形成颗粒状组织，并均匀分布于 铁素体中，降低组织强度，利于冲压；同时可减少由于冷社产生的加工应力，降低材料硬度， 为下一步冲压成型做准备。
[0017] 该冷社钢板经用户冲压后，进行渗碳和泽火处理，具体参数可根据用户要求的工 件强度与硬度确定泽火溫度和降溫速度。
[0018] 本发明的有益效果为：
[0019] 本发明成分设计上W普通低碳钢为基础，通过加入少量儘合金提高钢板强度，同 时为了增加泽透性加入微量棚元素，制备成本低廉，适用性广，其抗拉强度400~550MPa， 延伸率>23%,硬度《75HRB，显示了较好的易冲压和成型性能。该冷社钢板在冲压时强 度较低，适合冲压，成型后通过适当的泽火等简单的热处理工艺，器件就具有很高表面硬度 和强度，运种钢板是制作家电等元器件的专用钢材。
【附图说明】
[0020] 图1是冷社钢板退火工艺曲线图。
【具体实施方式】
[0021] 下面通过实施例对本发明进行进一步说明。
[0022] 社后冷社钢板进行罩式退火处理及泽火和回火处理，并分别检测退火后及泽火后 的钢板硬度值，检测的结果显示，退火后硬度较小，易于冲压成型加工，成型后泽火硬度平 均增加了 20HRB W上，较好的解决了器件强度和支撑问题。表1~3分别是实施例的化学 成分表、工艺表和性能表。退火工艺曲线见图1。
[0023] 表1实施例化学成分表 「00741
[002引表3性能检测结果表
[0029]
[0030] 注：表中退火及泽火和回火工艺条件取相同条件，便于对测试样本的相关机械性 能进行比较，实际操作中可W对参数进行微调，W获得不同的产品性能。
【主权项】
1. 一种高强易冲压成型冷乳钢板，其特征在于，其化学成分重量百分比含量为：C: 0.14~0.18%、Si< 0.030%、Mn:L05~L30%K 0.020%、S< 0.020%、Al:0.010~ 0. 050%、B :0.0003~0.0008%，余量为Fe及不可避免的杂质。2. -种如权利要求1所述高强易冲压成型冷乳钢板的生产方法，工艺路线为：铁水预 处理一转炉冶炼一精炼处理一连铸一热连乳一层流冷却一冷乳酸乳一罩式退火一平整机 组一重卷机组或横切机组一成品包装，其特征在于， (1) 连铸：控制目标钢水过热度< 30°C，铸坯拉速< 1. 3m/min，保持拉速稳定，铸坯热 送热装； (2) 热连乳：加热炉加热段温度1230~1270°C，精乳开乳温度1060~1KKTC，终乳温 度830~900°C，板厚为3. 5~4. 0mm ; (3) 升温时间3小时；700°C保温2小时；700~670°C降温3小时；670°C保温4小时； 670 ~400°C，4 小时。3. 根据权利要求2所述的高强易冲压成型冷乳钢板的生产方法，其特征在于，所述连 铸钢水过热度控制在20±5°C。
【专利摘要】本发明提供一种高强易冲压成型冷轧钢板及其生产方法，其化学成分wt％为：C：0.14～0.18％、Si≤0.030％、Mn：1.05～1.30％、P≤0.020％、S≤0.020％、Al：0.010～0.050％、B：0.0003～0.0008％，余量为Fe及不可避免的杂质。连铸：控制目标钢水过热度≤30℃，铸坯拉速≤1.3m/min，保持拉速稳定，铸坯热送热装；热连轧：加热炉加热段温度1230～1270℃，精轧开轧温度1060～1100℃，终轧温度830～900℃，板厚为3.5～4.0mm；罩式退火温度600～700℃，3小时；700℃保温2小时；700～670℃3小时；670℃保温4小时，670～400℃4小时。本发明钢板生产成本低廉，适用性广，其抗拉强度400～550MPa，延伸率≥23％,硬度≤75HRB，具有良好的易冲压和成型性能。
【IPC分类】C21D1/26, C22C38/06, C22C33/04, C21D8/02
【公开号】CN105714197
【申请号】CN201410713974
【发明人】徐承明, 王永明, 张宇, 钟彬, 陈义庆, 肖宇, 胡绍伟
【申请人】鞍钢股份有限公司