500－600MPa级冷轧退火低合金高强钢的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高强钢的生产方法，尤其是一种500 - 600MPa级冷乳退火低合金 高强钢的生产方法。
【背景技术】
[0002] 为了满足降低汽车车身自重达到降低能源消耗的目的，同时保证车身的安全性能 不会降低，在汽车车身设计中，越来越多地采用强度级别在500MPa级以上的高强钢。而在 这类级别的钢种中，按照强化方式的不同，主要有双相钢、相变诱导塑性用钢以及传统的低 合金高强钢。在不同的使用场合，对产品的性能要求不同，除了抗拉强度外，还有其他的性 能要求，如屈服强度、伸长率、焊接性能、成形性能以及烘烤硬化性能等；例如，在结构件中， 在保证抗拉强度的前提下，希望材料的屈服强度高，从而具有良好的抵抗变形的能力；而在 另一些汽车结构件中，希望材料具有高的初试加工硬化速率，低的屈强比；而且对于冷乳汽 车用钢，有些产品类别的的订货量小，给大规模的生产带来挑战。因此，提供满足不同场合 对性能要求的低合金高强钢，以满足客户多样化使用要求，对钢企来说越来越重要。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种屈强比在0. 55~0. 85之间的500 - 600MPa 级冷乳退火低合金高强钢的生产方法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括热乳、冷乳、退火和 平整工序；采用下述质量百分比化学成分的连铸坯：C 0. 06%~0. 10%，Mn 1. 3%~1. 5%， S 彡 0.010%，P 彡 0.012%，Si 0.3% ~0.5%，Nb 0.025% ~0.040%，Ti 0.015% ~0.025%，Als 0? 030%~0? 060%，N彡30ppm，其余为Fe和不可避免的杂质； 所述退火工序：A、预热段：以3. 7~6. 4°C /min的速度预热至200~250°C ;B、加热 段：以1. 7~2. 4°C /min的速度加热至均热温度780~830°C ;C、保温段：在均热温度下均 热89~134s ;D、缓冷段：以8~15°C /s的速率冷却至650~720°C ;E、快冷段：以30~ 66°C /s的速率冷却至时效温度200~400°C ;F、时效段：在时效温度下处理370~555s ; 最后气冷至低于80°C后入水冷却至室温。
[0005] 本发明所述热乳工序：所述连铸坯热装至加热炉，在炉总时间不低于120分钟，铸 坯在均热段的温度不低于1250°C，均热时间不少于25分钟；出炉乳制，终乳温度为840~ 860°C，采用前段冷却模式，卷取温度为610~630°C。
[0006] 本发明所述冷乳工序：冷乳压下量不低于50%。
[0007] 本发明中：C :碳是固溶强化元素，是材料获得高强度的保证，碳含量太低时，在相 同的临界区(铁素体和奥氏体）加热时奥氏体含量低，不利于获得高的强度，因此碳的设计 在满足强度的基础上越低越好。Mn :锰是强烈提高奥氏体淬透性的元素，含有适量Mn的奥 氏体可以通过不同的快冷终止温度来获得期望的组织，从而获得不同性能的产品。Si :是固 溶强化元素，一方面可以提高材料强度，另一方面，可以加速碳向奥氏体偏聚，从而改善成 品的性能。Nb:是碳氮化物析出元素，可以细化晶粒，提高材料强度。Ti:是碳氮化物析出 元素，用于提高材料强度。
[0008] 本发明在成分设定后，主要通过控制退火工艺制度来实现不同的组织来获得不同 的机械性能。具体如下：在退火过程中，将板带加热到铁素体和奥氏体双相区（临界温度区 间）保温，完成冷硬钢带的再结晶，形成铁素体和奥氏体组织；在缓冷过程中，部分奥氏体发 生了铁素体转变，在这个过程中，未转变奥氏体中的碳进一步富化，在随后的快冷过程中， 奥氏体转变的产物将取决于快冷终止温度，例如在400°C时，奥氏体转变成珠光体；当快冷 终止温度为200°C时，在快冷过程中会转变成马氏体，而在200~400°C之间，会转变成马氏 体、贝氏体和珠光体的混合物，通过控制快冷温度获得了不同组分的组织，最终具备不同的 机械性能和屈强比。
[0009] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明产品抗拉强度在500~600MPa 之间，屈强比在0. 55~0. 85范围内变化，可以实现相同成分下该级别钢种的柔性生产，以 满足不同使用场合对材料性能的特殊要求。本发明生产组织难度小，尤其对于小批量订单， 具有明显优势，生产成本低，可减少订货周期。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0011] 实施例1 一 6 :本500 - 600MPa级冷乳退火低合金高强钢的生产方法采用下述工 艺步骤。
[0012] 各实施例钢种的化学成分含量见表1 ;本方法包括热乳、冷乳、退火和平整工序， 其中：热乳工序的工艺参数见表2 ;冷乳工序的压下率见表3 ;退火工序的工艺参数见表4 ; 所得高强钢板的机械性能见表5,其中拉伸性能测试时，拉伸试样垂直于乳制方向，拉伸试 样的标距为80mm。
[0013] 表1 :钢种的化学成分（wt)
表2 :热乳工艺参数
表2所示的热乳工序中，采用前段冷却模式冷却至卷取温度。
[0014] 表3 :冷乳压下率（％)
表4 :退火工艺参数
表5 :广品机械性能
【主权项】
1. 一种500 - 600MPa级冷乳退火低合金高强钢的生产方法，其特征在于：其包括热 车L、冷乳、退火和平整工序；采用下述质量百分比化学成分的连铸坯：C 0. 06%~0. 10%，Mn L3% ~L5%，S 彡 0.010%，P 彡 0.012%，Si 0.3% ~0.5%，Nb 0.025% ~0.040%，Ti 0.015% ~ 0? 025%，Als0? 030%~0? 060%，N彡30ppm，其余为Fe和不可避免的杂质； 所述退火工序：先以3. 7~6. 4°C /min的速度预热至200~250°C;再以L 7~2. 4°C / min的速度加热至均热温度780~830°C，均热89~134s ;然后以8~15°C /s的速率冷却 至650~720°C;再以30~66°C /s的速率冷却至时效温度200~400°C，时效时间为370~ 555s ;最后气冷至低于80°C后入水冷却至室温。2. 根据权利要求1所述的500 - 600MPa级冷乳退火低合金高强钢的生产方法，其特征 在于，所述热乳工序：所述连铸坯热装至加热炉，在炉总时间不低于120分钟，铸坯在均热 段的温度不低于1250°C，均热时间不少于25分钟；出炉乳制，终乳温度为840~860°C，采 用前段冷却模式，卷取温度为610~630°C。3. 根据权利要求1或2所述的500 - 600MPa级冷乳退火低合金高强钢的生产方法，其 特征在于，所述冷乳工序：冷乳压下量不低于50%。
【专利摘要】本发明公开了一种500－600MPa级冷轧退火低合金高强钢的生产方法，其包括热轧、冷轧、退火和平整工序；采用下述质量成分：C？0.06%～0.10%，Mn？1.3%～1.5%，S≤0.010%，P≤0.012%，Si？0.3%～0.5%，Nb？0.025%～0.040%，Ti？0.015%～0.025%，Als？0.030%～0.060%，N≤30ppm，其余为Fe和不可避免的杂质；所述退火工序：先以3.7～6.4℃/min的速度预热至200～250℃；再以1.7～2.4℃/min的速度加热至均热温度780～830℃，均热89～134s；然后以8～15℃/s的速率冷却至650～720℃；再以30～66℃/s的速率冷却至时效温度200～400℃，时效时间为370～555s；最后气冷至低于80℃后入水冷却至室温。本方法产品抗拉强度在500～600MPa之间，屈强比在0.55～0.85范围内变化，可以实现相同成分下该级别钢种的柔性生产，以满足不同使用场合对材料性能的特殊要求。
【IPC分类】C21D8/02, C22C38/14
【公开号】CN105039848
【申请号】CN201510385525
【发明人】夏明生, 于世川, 韩冰, 刘丽萍, 邢振环, 弓俊杰, 李桂兰, 解鸽, 刘大亮, 关淑巧, 马光宗
【申请人】唐山钢铁集团有限责任公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月30日