抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金工业中超高强度热成形用钢技术领域，具体涉及一种抗拉强度 1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法。
【背景技术】
[0002] 随着环境问题的日益加剧，汽车轻量化已成为当今汽车制造领域的核心问题。采 用高强钢进行汽车车身轻量化设计，是满足汽车轻量化需求和提高碰撞安全性的最好途 径。然而，对于lOOOMPa级以上的超高强钢而言，钢铁企业必须采用专业化的超高强钢装备 进行生产制造;同时，汽车企业制造存在零件冲压回弹难控制、尺寸精度差等技术难题。
[0003] 热冲压成形技术的诞生很好地解决了上述难题。热冲压成形技术是将具有高淬透 性的钢板坯料加热至奥氏体化温度，并保温一段时间使之均匀奥氏体化；随后用输送装置 将处于高温状态下的板料送入有冷却系统的模具内冲压成形，同时通过模具对零件进行保 压淬火，最终获得超高强度冲压零件。该技术可以利用钢铁企业现有装备进行热冲压成形 薄钢板原料生产，然后通过热冲压成形专业化设备加工制造成强度1500MPa级以上的超高 强汽车零部件。其具有生产组织成本低、零件成形精度高、零件成形性能好等优点，迅速成 为汽车零部件制造领域的热门技术。
[0004] 目前，国内外1500MPa级热冲压成形用薄钢板原料的生产工艺路线通常为:钢水冶 炼、连铸、冷却、铸坯加热、热连乳、冷却、卷取、开卷、酸洗、冷乳、卷取、开卷、加热、退火处 理、冷却、卷取。在上述生产工艺中，原料在热乳、冷乳、退火处理等工序需反复经历开卷与 卷取、加热与冷却处理，重复工序的生产成本必然导致所生产的最终薄钢板产品价格高昂。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种抗拉强度1500MPa级热冲压成形 用薄钢板及其CSP生产方法。采用本发明方法可以乳制厚度为1.0mm~3.0_的热冲压成形 用薄钢板，且性能稳定、生产成本低;所生产的薄钢板，能够以热乳薄板产品代替传统冷乳 薄板产品进行零部件热冲压成形，完全可以满足热冲压成形用高强度钢的需求。
[0006] 为实现上述目的，本发明所设计的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其化 学成分的重量百分数为：C: 0.20~0.25%，Si :0.25~0.40%，Mn: 1.00~1.30%，P< 0.025%，S< 0.01 %，Als:0.015~0.035%，N< 0.005%，B< 0.005%，Nb:0.020~0.060%， Ti : 0.010~0.040 %，其余为铁和不可避免的微量元素。
[0007] 作为优选方案，所述钢板化学成分的重量百分数为:C: 0.22~0.25 %，Si : 0.25~ 0·30%，Mn: 1.22~1.28%，P< 0.015%，S< 0.01 %，Als:0.025~0.030%，N< 0.005%，B< 0.005%，Nb:0.030~0.045%，Ti:0.010~0.020%，其余为铁和不可避免的微量元素。
[0008] 作为更优选方案，所述钢板化学成分的重量百分数为:C: 0.22 %，Si : 0.28 %，Mn: 1.22% ,P：0.011 % ,S：0.005% ,Als:0.028% ,N：0.002% ,B：0.0041 % ,Nb:0.035% ,Ti： 0.018%，其余为铁和不可避免的微量元素。
[0009] 作为优选方案，所述钢板的厚度为1.0mm~3.0mm。
[0010] 上述抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板的CSP生产方法，包括如下步骤：
[0011] 1)钢水冶炼:采用转炉冶炼，LF炉精炼；
[0012] 2)CSP薄板坯连铸:将步骤1)处理的钢水采用CSP薄板坯连铸机进行浇注；
[0013] 3)除鳞；
[0014] 4)均热:控制均热温度为1250~1300°C，均热时间为5~lOmin;
[0015] 5)热乳制:控制开乳温度为1200~1300°C，终乳温度为870~920°C;
[0016] 6)层流冷却:冷却速度为10~20°C/s，冷却至卷取温度为680~730°C;
[0017] 7)卷取:控制卷取温度为680~730°C;
[0018] 8)酸洗、平整、卷取。
[0019] 本发明具有以下优点：
[0020] 第一，本发明采用Nb、Ti复合微合金化设计，能够有效细化奥氏体晶粒尺寸，同时 抑制在重新加热中奥氏体晶粒长大，有效提尚材料的塑性和初性；
[0021] 第二，本发明方法通过优化板料生产工艺，最大程度减少生产过程中出现的反复 开卷与卷取、加热与冷却等工序；
[0022]第三，本发明方法取消了板料冷乳和退火热处理工序，以热乳薄板产品代替传统 冷乳薄板产品，降低综合生产成本，吨钢可降低成本600元以上。
【附图说明】
[0023] 图1为实施例1生产的薄钢板的金相组织图；
[0024] 图2为实施例1生产的薄钢板淬火后的金相组织图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明予以详细描述：
[0026] 表1为本发明各实施例化学成分及其重量百分比取值列表；
[0027] 表2为本发明各实施例主要工艺参数列表；
[0028]表3为本发明各实施例淬火处理后的力学性能实验结果列表。
[0029] 本发明的工艺路线包括:钢水冶炼、立弯式CSP薄板坯连铸、除鳞、辊底式隧道炉均 热、TMCP六机架热连乳、层流冷却、卷取、开卷酸洗、平整、卷取入库。
[0030] 本发明各实施例按照以下步骤生产：
[0031 ] 1)钢水冶炼:采用转炉冶炼，LF炉精炼；
[0032] 2)CSP薄板坯连铸:将步骤1)处理的钢水采用CSP薄板坯连铸机进行浇注；
[0033] 3)除鳞；
[0034] 4)均热:控制均热温度为1250~1300°C，均热时间为5~lOmin;
[0035] 5)热乳制:控制开乳温度为1200~1300°C，终乳温度为870~920°C;
[0036] 6)层流冷却:冷却速度为10~20°C/s，冷却至卷取温度为680~730°C;
[0037] 7)卷取:控制卷取温度为680~730°C;
[0038] 8)酸洗、平整、卷取。
[0039] 表1为本发明各实施例化学成分及其重量百分比取值列表：
[0040]
[0041] 表2为本发明各实施例主要工艺参数列表：
[0042]
[0043] 表3为本发明各实施例淬火处理后的力学性能实验结果列表：
[0044]
[0045] 通过表1至表3的数据可以看出，本发明中实施例1~3采用CSP连铸连乳工艺所生 产的厚度为1. 〇mm~3.0mm的薄钢板均能满足屈服强度RPQ. 2 2 107OMPa，抗拉强度心2 1500MPa，延伸率A5Qmm 2 7.2 % ;同时，从表3中可以看出，实施例1生产的薄钢板淬火后具有 较好的塑性，延伸率可达7 %以上。
[0046] 从图1中可以看出，实施例1生产的薄钢板热乳酸洗后的金相组织呈典型的铁素体 加珠光体，抗拉强度I可达到600~700MPa;从图2中可以看出，实施例1生产的薄钢板淬火 后的金相组织呈马氏体，淬火后钢板的抗拉强度提高，可达到1500MPa以上。
[0047] 上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。
【主权项】
1. 一种抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其特征在于:所述钢板化学成分的重 量百分数为：C:0.20~0.25%，Si:0.25~0.40%，Mn: 1.00~1.30%，P< 0.025%，S< 0.01%，Als:0.015~0.035%，N< 0.005%，B< 0.005%，Nb:0.020~0.060%，Ti:0.010~ 0.040%，其余为铁和不可避免的微量元素。2.根据权利要求1所述的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其特征在于:所述 钢板化学成分的重量百分数为：C: 0 · 22~0 · 25 %，Si : 0 · 25~0 · 30 %，Mn: 1 · 22~1 · 28 %，P < 0.015%，S< 0.01 %，Als:0.025~0.030%，N< 0.005%，B< 0.005%，Nb:0.030~0.045%， Ti : 0.010~0.020 %，其余为铁和不可避免的微量元素。3. 根据权利要求1所述的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其特征在于:所述 钢板化学成分的重量百分数为：C:0.22%，Si:0.28%，Mn:1.22%，P:0.011%，S:0.005%， Als:0.028% ^:0.002%，8:0.0041%，恥:0.035%，11:0.018%，其余为铁和不可避免的微 量元素。4. 根据权利要求1所述的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板，其特征在于:所述 钢板的厚度为1 .〇mm~3.0mm。5. -种权利要求1所述的抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板的CSP生产方法，其 特征在于:该方法包括如下步骤： 1)钢水冶炼:采用转炉冶炼，LF炉精炼； 2 )CSP薄板坯连铸:将步骤1)处理的钢水采用CSP薄板坯连铸机进行浇注； 3) 除鳞： 4) 均热:控制均热温度为1250~1300°C，均热时间为5~lOmin; 5) 热乳制:控制开乳温度为1200~1300°C，终乳温度为870~920°C; 6) 层流冷却:冷却速度为10~20°C/s，冷却至卷取温度为680~730°C; 7) 卷取:控制卷取温度为680~730°C; 8) 酸洗、平整、卷取。
【专利摘要】本发明公开了一种抗拉强度1500MPa级热冲压成形用薄钢板及其CSP生产方法，所述钢板化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25％，Si：0.25～0.40％，Mn：1.00～1.30％，P≤0.025％，S≤0.01％，Als：0.015～0.035％，N≤0.005％，B≤0.005％，Nb：0.020～0.060％，Ti：0.010～0.040％，其余为铁和不可避免的微量元素。本发明的工艺路线包括：钢水冶炼、立弯式CSP薄板坯连铸、除鳞、辊底式隧道炉均热、TMCP六机架热连轧、层流冷却、卷取、开卷酸洗、平整、卷取。本发明方法取消了板料冷轧和退火热处理工序，以热轧薄板产品代替传统冷轧薄板产品，降低综合生产成本，吨钢可降低成本600元以上。
【IPC分类】C22C38/02, C22C38/12, C22C38/06, C21D8/02, C22C33/04, C22C38/04, C22C38/14
【公开号】CN105441786
【申请号】CN201510790931
【发明人】葛锐, 周少云, 陈寅, 杨志婷, 毕云杰, 潘利波
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月17日