汽车结构用钢及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车结构用钢，其化学成分质量百分比为：C：0.07-0.08％；Mn：0.8-1.0％；Si≤0.05％；P:0.015～0.025％；S≤0.010％；Als:0.04-0.05％，N:0.0020～0.0040，Nb:0.035～0.045％，O≤0.006，余量为Fe和其他微量元素。本发明的还公开了一种生产上述汽车结构用钢的方法，本发明提供的一种汽车结构用钢及其生产方法，通过对成分的合理控制，并对热轧、冷轧和罩式退火等工艺进行优化的基础上，所生产的罩式退火钢板具有高强度、高延伸率、良好焊接性等特点，提高了产品质量，可带来可观的经济效益。
【专利说明】汽车结构用钢及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢铁材料生产【技术领域】，特别涉及一种汽车结构用钢及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 近几年，随着科学技术的发展，如何提高汽车的安全性、减重降耗以及减少对环境 的污染成为新时期的热点。汽车用钢不断向着高强度方向发展，如高强IF钢，烘烤硬化钢、 低合金高强钢、双相钢、相变诱发塑性钢、淬火分配钢等。420MPa级低合金高强钢具有高强 度和良好的冲压性能成为满足汽车轻量化需求的材料之一。
[0003] 低合金高强钢是指通过单一或复合添加 Nb、V、Ti元素，通过析出强化和细晶强 化获得更高强度等级。在追求良好的力学性能的同时，保证较好的冲压性能和焊接性能。 按GB/T 20564. 4对同类钢种的要求，其成分为：C彡0· 1% ;Mn，彡L 6% ;Si彡0· 5% ; P 彡 0· 025% ;S 彡 0· 025% ;Als 彡 0· 015%，Ti 彡 0· 15%，Nb 彡 0· 09,余量为 Fe。国标对 其屈服强度要求，420?520MPa，抗拉强度要求470?590MPa，延伸率A80%彡17。
[0004] 而现有技术中连退生产低合金高强钢还存在屈服强度偏高，延伸率偏低，成形性 能较差的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种提高现有汽车结构用钢强度、延伸率及成 形性能的汽车结构用钢及其生产方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的一个方面，提供了一种汽车结构用钢，其特征在 于，其化学成分质量百分比为c :0.07-0. 08% ;Mn :0.8-1.0% ;Si彡0.05% ;P:0. 015? 0· 025 % ;S 彡 0· 010 % ;Als:0. 04-0. 05 %，Ν:0· 0020 ?0· 0040, Nb:0. 035 ?0· 045 %， O < 0. 006,余量为Fe和其他微量元素。
[0007] 本发明的另一个方面，提供一种生产上述汽车结构用钢的方法，其特征在于，包 括：将钢水通过精炼后连铸获得板坯；
[0008] 将所述板坯进行加热，再经过粗轧、精轧获得热轧板，然后将所述热轧板进行层流 冷却，冷却后卷取成热轧卷；
[0009] 将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷；
[0010] 将所述冷硬卷扣在内罩内后，进行冷密封、并扫吹逼出氧气；
[0011] 在所述内罩外扣加热罩进行加热，加热速度为45-55 °C /h°C /h，均热温度为 665±10°C，均热时间为7小时；
[0012] 最后撤掉所述加热罩后，在内罩外扣冷却罩进行冷却获得带钢，所述在内罩外扣 冷却罩进行冷却时，冷却速度为35-45°C /h，缓冷转折温度为580±10°C ;
[0013] 将所述经罩式退火后的带钢经平整后卷取成成品。
[0014] 进一步地，在将所述板坯进行热轧时，加热温度为1250±30°C，终轧温度为 880 ± 20 °C，卷取温度为 560 ± 20 °C。
[0015] 进一步地，所述冷轧过程中，冷轧压下率控制在68-73%。
[0016] 进一步地，所述平整过程中，平整延伸率控制在0. 6%。
[0017] 本发明提供的一种汽车结构用钢及其生产方法，通过对成分的合理控制，添加微 合金元素 Nb，通过Nb的析出强化和细晶强化来获得420MPa级低合金高强度汽车结构用钢， 并对热轧、冷轧和罩式退火等工艺进行优化的基础上，所生产的罩式退火钢板具有高强度、 高延伸率、良好焊接性等特点，提高了产品质量，可带来可观的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 附图1为本发明实施例提供的汽车结构用钢的金相显微组织照片。
【具体实施方式】
[0019] 本发明提供了一种汽车结构用钢，其化学成分质量百分比为：C :0. 07-0. 08% ;Mn : 0· 8-1. 0%;Si 彡 0· 05%;Ρ:0· 015 ?0· 025%;S 彡 0· 010%;Als:0. 04-0. 05%，Ν:0· 0020 ? 0. 0040, Nb:0. 035?0. 045%，O彡0. 006,余量为Fe和其他微量元素。
[0020] 本发明在普通C-Mn钢的设计基础上，通过加入微量的Nb元素阻止奥氏体再结晶 晶粒长大，改变再结晶动力徐，热轧变形过程中的再结晶推迟。另外，在热轧板中以NbTiC、 NbC等纳米级粒子形式析出影响晶界或晶界迀移，通过Nb的析出强化和细晶强化来提高带 钢强度，同时，汽车结构用钢要求成形性和焊接性能较高，需避免粗大的硫化物和氧化物析 出，必须保证低氧低硫。
[0021] 本发明提供了一种生产上述汽车结构用钢的方法，包括：
[0022] 步骤Sl :将钢水通过精炼后连铸获得板坯；
[0023] 步骤S2 :将所述板坯进行加热，再经过粗轧、精轧获得热轧板，然后将所述热轧板 进行层流冷却，冷却后卷取成热轧卷；在将所述板坯进行热轧时，加热温度为1250±30°C， 终轧温度为880 ± 20°C，卷取温度为560 ± 20 °C。本发明热轧工艺采用高的加热温度、高的 终轧温度和较低的卷取温度，保证带钢强度的同时，还需提高产品的延伸率，罩式退火生产 过程中采用较低的退火温度和较短的保温时间，一方面确保带钢完成再结晶，促进有利有 利织构{111}的形成，另一方面避免再结晶晶粒过度长大，通过细晶强化提高带钢的强度。
[0024] 步骤S3 :将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷；所述冷轧过程中，冷轧压下率控制 在 68-73%。
[0025] 步骤S4 :将所述冷硬卷扣在内罩内后，进行冷密封、并扫吹逼出氧气；
[0026] 步骤S5 :在所述内罩外扣加热罩进行加热，加热速度为45-55°C /h，均热温度为 665±10°C，均热时间为7小时；
[0027] 步骤S6 :最后撤掉所述加热罩后，在内罩外扣冷却罩进行冷却获得带钢，所述在 内罩外扣冷却罩进行冷却时，冷却速度为35-45°C /h，缓冷转折温度为580±10°C ;
[0028] 步骤S7 :将所述经罩式退火后的带钢经平整后卷取成成品。为了消除产品拉伸实 验时的屈服平台，防止钢板成品在冲压成形过程中出现吕德斯带缺陷和提高产品的抗时效 性能，同时保证较好的板形，本发明采用〇. 6%平整延伸率来进行控制。
[0029] 本发明提供的一种汽车结构用钢及其生产方法，通过对成分的合理控制，添加微 合金元素 Nb，通过Nb的析出强化和细晶强化来获得420MPa级低合金高强度汽车结构用钢， 并对热轧、冷轧和罩式退火等工艺进行优化的基础上，所生产的罩式退火钢板具有高强度、 高延伸率、良好焊接性等特点，提高了产品质量，可带来可观的经济效益。
[0030] 下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
[0031] 实施例一：
[0032] 本发明实施提供的420MPa级HSLA汽车结构用钢及其生产方法中成分质量百分比 及工艺参数如表1所示。
[0033] 表 1
[0034]
【权利要求】
1. 一种汽车结构用钢，其特征在于，其化学成分质量百分比为： C :0? 07-0. 08 % ;Mn :0? 8-1. 0 % ;Si 彡 0? 05 % ;P:0. 015 ?0? 025 % ;S 彡 0? 010 % ; Als:0. 04-0. 05%，N:0. 0020 ?0? 0040, Nb:0. 035 ?0? 045%，0 彡 0? 006,余量为 Fe 和其 他微量元素。
2. -种生产如权利要求1所述汽车结构用钢的方法，其特征在于，包括： 将钢水通过精炼后连铸获得板坯； 将所述板坯进行加热，再经过粗轧、精轧获得热轧板，然后将所述热轧板进行层流冷 却，冷却后卷取成热轧卷； 将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷； 将所述冷硬卷扣在内罩内后，进行冷密封、并扫吹逼出氧气； 在所述内罩外扣加热罩进行加热，加热速度为45-55 °C /h °C /h，均热温度为 665±10°C，均热时间为7小时； 最后撤掉所述加热罩后，在内罩外扣冷却罩进行冷却获得带钢，所述在内罩外扣冷却 罩进行冷却时，冷却速度为35-45°C /h，缓冷转折温度为580±10°C ; 将所述经罩式退火后的带钢经平整后卷取成成品。
3. 根据权利要求2所述的汽车结构用钢的方法，其特征在于： 在将所述板坯进行热轧时，加热温度为1250 ± 30°C，终轧温度为880 ± 20°C，卷取温度 为 560±20°C。
4. 根据权利要求2所述的汽车结构用钢的方法，其特征在于： 所述冷轧过程中，冷轧压下率控制在68-73%。
5. 根据权利要求2所述的汽车结构用钢的方法，其特征在于： 所述平整过程中，平整延伸率控制在〇. 6%。
【文档编号】C22C38/12GK104498822SQ201410742582
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】程晓杰, 乔建军, 闻达, 孙存友, 蔡阿云, 李振, 毕安园, 曾卫仔 申请人:北京首钢冷轧薄板有限公司