专利名称：一种热轧低碳贝氏体复相材料及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种贝氏体材料，特别涉及一种适用于冷成型和焊接加工用热轧低碳贝氏体复相材料及其制备工艺。
背景技术：
贝氏体材料主要为中高碳耐磨铸钢和非调质钢。耐磨铸钢C含量较高，并且浇注成铸件使用。中国专利CN1189542A公开了贝氏体材料用于制作耐磨衬板和磨球材料的成分和工艺，其含C量为0.4～0.6％。非调质钢是锻后空冷再回火，用于制作机器零件。中国专利CN85100080A提供的空冷贝氏体钢的含C≥1.0％，锻后空冷回火代替相近性能的调质钢。上述技术提供的贝氏体材料由于C含量较高，不能用于冷成型和焊接加工。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提高贝氏体材料的强度、韧性和焊接性能。本发明的目的是为了满足建筑、工程结构等对高强度、高韧性的冷成型用钢板需要，降低钢结构的厚度和尺寸。本发明的特点是低碳，低有害元素，具有良好的韧性和焊接性能，能够满足冷成型和焊接的工艺要求；通过合金元素和控轧控冷工艺的双重强化技术，使得在低的C含量的基础上仍然能得到较高强度，比现有普通结构钢强度有大幅度提高；通过加入Si、Mn、B元素来提高材料的淬透性和在较宽的冷速范围内获得贝氏体组织并具有一定的固溶强化作用；可以根据用户需要加入适量的Cr、Cu元素来提高材料的耐候性和进一步提高材料的淬透性；在板坯的加热过程中，利用细小弥散的TiC、NbC质点和较低的加热温度，抑制奥氏体晶粒长大；在轧制过程中，通过反复再结晶细化奥氏体晶粒，使再结晶奥氏体细小而均匀；在精轧阶段，施以大变形量，使奥氏体拉长并形成变形带；通过水幕冷却技术，快速冷至卷取温度，得到高密度亚结构的析出细小弥散的超低碳贝氏体和铁素体的复相组织；可以通过轧制工艺的调整获得屈服强度ReL≥450Mpa、ReL≥550Mpa及ReL≥650Mpa三种强度级别的热轧钢板，在成分变动不大的前提下满足不同强度的需要。本发明的技术方案是以Si-Mn-B作为主要合金元素，通过微合金化和控轧控冷工艺获得一种具有高强韧性和焊接性能的热轧低碳贝氏体复材料，其化学成分的重量百分比(wt％)为
其冶炼浇铸工艺为在顶低复吹转炉中进行冶炼，连铸连轧；轧制工艺为加热温度1200～1250℃，终轧温度在800℃～900℃，最后3道次的总变形量≥25％，轧制后通过水幕冷却到550℃～650℃进行卷取。
本发明材料的机械性能如下
本发明的有益结果是以Si-Mn-B作为主要合金元素，通过微合金化和控轧控冷工艺获得一种具有高强韧性和焊接性能的热轧超低碳贝氏体复相材料，其碳当量低，基体金属和焊接热影响区有良好的韧性，具有良好的强韧性和焊接性的配合，可以通过冷成型和焊接制成管件、角钢、焊接H型等用于大型体育馆场、会展中心、厂房结构、高层建筑结构、桥梁、汽车工业、工程机械等领域，在满足强度要求的前提下，降低钢结构的厚度和尺寸，使工程构件的总体自重降低。
具体实施例方式
实施例1屈服强度ReL≥550Mpa的热轧低碳贝氏体复相材料的化学成分重量百分为
其冶炼浇铸工艺为在顶低复吹转炉中进行冶炼，再进行连铸和连轧。轧制工艺为加热温度1230℃，终轧温度在840℃，最后3道次总变形量≥30％，轧制后通过水幕冷却到600℃进行卷取。
获得贝氏体复相材料的机械性能如下
获得的热轧钢板可以通过冷成型和焊接制成管件、角钢、焊接H型等用于大型体育馆(场)、会展中心、厂房结构、高层建筑结构、桥梁、汽车工业、工程机械等领域，在满足强度要求的前提下，降低钢结构的厚度和尺寸，使工程构件的总体自重降低。
实施例2屈服强度ReL≥450Mpa的热轧低碳贝氏体复相材料的化学成分重量百分比为
其冶炼浇铸工艺为在顶低复吹转炉中进行冶炼，再进行连铸和连轧。轧制工艺为加热温度1230℃，终轧温度在860℃，最后3道次总变形量≥25％，轧制后通过水幕冷却到620℃进行卷取。
获得贝氏体复相材料的机械性能如下
实施例3屈服强度ReL≥650Mpa的热轧低碳贝氏体复相材料的化学成分重量百分比为
其冶炼浇铸工艺为在顶低复吹转炉中进行冶炼，再进行连铸和连轧。轧制工艺为加热温度1230℃，终轧温度在820℃，最后3道次总变形量≥32％，轧制后通过水幕冷却到570℃进行卷取。
获得贝氏体复相材料的机械性能如下
权利要求
1.一种热轧低碳贝氏体复相材料，其特征是，其化学成分的重量百分比为C为0.03～0.12％，Mn为1.0～2.0％，Si为0.3～1.5％，B为0.0005～0.005％，Nb为0.006～0.06％，Ti为0.01～0.05％，S≤0.020％，P≤0.030％，其余为Fe。
2.一种制造权利要求1所述的一种热轧低碳贝氏体复相材料的工艺，其特征是在顶低复吹转炉中进行冶炼，连铸连轧；轧制时，板坯采用较低的加热温度，加热温度为1200～1250℃，连轧终轧温度在800℃～900℃，轧制后快速冷却至卷取温度，通过水幕冷却到550℃～650℃进行卷取。
3.根据权利要求2所述的热轧低碳贝氏体复相材料的制造工艺，其特征是在精轧阶段施以大变形量，最后3道次的总变形量≥25％。
全文摘要
本发明涉及一种适用于冷成型和焊接加工用热轧低碳贝氏体复相材料及其制备工艺，解决了现有贝氏体钢材不能用于冷成型和焊接加工的缺陷。其化学成分的重量百分比为C为0.03～0.12％，Mn为1.0～2.0％，Si为0.3～1.5％，B为0.0005～0.005％，Nb为0.006～0.06％，Ti为0.01～0.05％，S≤0.020％，P≤0.030％，其余为Fe。可以根据用户需要加入适量的Cr、Cu元素来提高材料的耐候性和进一步提高材料的淬透性。经热轧控冷后得到细微的贝氏体和铁素体的复相组织，钢板具有高的强韧性和焊接性能。经过不同的轧制工艺可以得到屈服强度R
文档编号C21D8/02GK1680613SQ20041001755
公开日2005年10月12日 申请日期2004年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者胡恒法, 裴新华, 穆海玲 申请人:宝钢集团上海梅山有限公司