本发明涉及一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢及其生产方法,属于冶金板材生产技术领域。
背景技术:
时代不断发展,汽车已经成为现代生活必不可少的一种交通工具。随着人们节能环保意识的提高,低能耗、高安全性的汽车日益受到人们的青睐。作为汽车主要制作原料的钢板,需要不断在提升强度的同时降低重量。目前,600mpa级高强度低合金钢广泛用于汽车结构件和加强件,能够较好实现汽车轻量化和节能的目的。
公开号为103088261a,公开日为2013-05-08的中国专利公开了“一种抗拉强度600mpa级高强度冷轧钢板及其生产方法”,公开号为105274432a,公开日2016-01-27的专利公开了“一种600mpa级高屈强比高塑性冷轧钢板”;以上两项专利均采用nb和ti复合强化,si含量较少,但是成分较为宽泛,不利于实现稳定化生产,且ti和nb贵金属合金含量较高,钢板生产成本较大;公开号102492823a,公开日为2012-6-13的中国专利公开了“屈服强度420mpa级冷轧低合金高强钢板的连续退火工艺”,该专利技术方案中成分过于宽泛,无法按照此成分进行工业化生产,且抗拉强度仅为500mpa。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢及其生产方法,在低c的基础上,利用nb和ti元素析出强化以及si元素固溶强化相结合的方式,精准控制成分范围,通过改进热轧和冷轧工艺参数,达到既降低成本,又能提高产品强度和韧性的目的,解决背景技术缺陷。
解决上述技术问题的技术方案为:
一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢,化学成分质量百分比为:c:0.08~0.11,si:0.4~0.5,mn:1.65~1.75,p:≤0.015,s:≤0.012,als:0.02~0.045,n:≤0.005,ti:0.02~0.03,nb:0.03~0.04,剩余为fe。
上述的一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢,化学成分质量百分比优选为:c:0.08~0.10,si:0.40~0.50,mn:1.65~1.75,p:≤0.015,s:≤0.012,als:0.02~0.045,n:≤0.005,ti:0.020~0.025,nb:0.030~0.034,剩余为fe。
一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法,包含转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、冷轧连退和平整工序;所述连铸坯化学成分质量百分比为:c:0.08~0.10,si:0.40~0.50,mn:1.65~1.75,p:≤0.015,s:≤0.012,als:0.02~0.045,n:≤0.005,ti:0.020~0.025,nb:0.030~0.034,剩余为fe。
上述的一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法,所述热轧工序中,热轧加热温度为1230~1270℃,终轧温度为876~904℃,卷取温度为633~667℃,得到显微组织为铁素体和珠光体的热轧卷板。
上述的一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法,所述冷轧工序中带钢压下率为55-65%,酸轧f5机架工作辊毛化,轧辊粗糙度≥3.0μm;所述连续退火工序中均热温度为740~760℃,缓冷温度660~680℃,快冷温度450~470℃。平整工序中平整延伸率为1.2~1.4%。
本发明的有益效果为:
本发明在低c的基础上,利用nb和ti元素析出强化以及si元素固溶强化相结合的方式,达到降低贵金属nb、ti合金的添加量,在保证强度的基础上,增加了塑性,生产出一种抗拉强度为600~660mpa,屈服强度为410~470mpa,延伸率为22~28%,厚度在0.5~2.5mm之间的低屈强比高强度低合金冷轧带钢;本发明可避免使用双相钢通过高氢快冷工艺对设备高要求的特点,降低生产难度。本产品特点是屈强比低,使用效果更佳,可以用于制造支撑件和结构件,满足汽车零件对成型、强度和刚度等要求。
具体实施方式
本发明一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢,化学成分质量百分比为:c:0.08~0.11,优选0.08~0.10;si:0.4~0.5;mn:1.65~1.75;p:≤0.015;s:≤0.012;als:0.02~0.045;n:≤0.005;ti:0.02~0.03,优选0.020~0.025;nb:0.03~0.04,优选0.030~0.034;剩余为fe。
本发明一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法,包含转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、冷轧连退和平整工序;所述热轧工序中,热轧加热温度为1230~1270℃,终轧温度为876~904℃,卷取温度为633~667℃,达到降低热轧板强度和冷轧负荷的目的,同时卷取温度和成品规格相匹配,得到显微组织为铁素体和珠光体的热轧卷板;所述冷轧工序中带钢压下率为55-65%,酸轧f5机架工作辊毛化,轧辊粗糙度≥3.0μm;所述连续退火工序中均热温度为740~760℃,缓冷温度660~680℃,快冷温度450~470℃。平整工序中平整延伸率为1.2~1.4%。
本发明在低c的基础上,利用nb和ti元素析出强化以及si元素固溶强化相结合的方式,达到降低贵金属nb、ti合金的添加量,在保证强度的基础上,增加了塑性,生产出一种抗拉强度为600~660mpa,屈服强度为410~470mpa,延伸率为22~28%,厚度在0.5~2.5mm之间的低屈强比高强度低合金冷轧带钢;本发明可避免使用双相钢通过高氢快冷工艺对设备高要求的特点,降低生产难度。本产品特点是屈强比低,使用效果更佳,可以用于制造支撑件和结构件,满足汽车零件对成型、强度和刚度等要求。
以下通过具体实施例1~10对本发明进一步说明:
表1列出了实施例1~10生产高强度低合金冷轧带钢所用连铸坯的化学成分;
表1化学成分(化学成分:wt%)
实施例1~10一种600mpa级高强度低合金冷轧带钢的生产方法,包含转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、冷轧连退和平整工序;
1、热轧加热温度为1230~1270℃,终轧温度为876~904℃,卷取温度为633~667℃;表2列出了实施例1~10高强度低合金冷轧带钢热轧工艺参数:
表2热轧工艺参数
该热轧工艺卷取温度较高,保证微合金碳氮化物析出物足够析出和粗化,达到降低强度目的,有利于降低热轧成品强度,减少冷轧轧机负荷,有利于控制冷轧板形,提高冷轧产品质量。
2、冷轧连退及平整工序中,连续退火均热温度740~760℃,缓冷温度660~680℃,快冷温度450~470℃;退火完成后的平整工序中,施加1.2~1.4%的平整延伸率;平整延伸率与厚度相匹配;退火工艺见表3:
表3连退参数
740~760℃保温为冷硬带钢发生恢复再结晶提供动能,温度过高会导致nb和ti的析出物粗化,无法达到通过析出物大小和尺寸来阻碍、钉轧铁素体晶粒长大的效果,会导致强度无法达到要求。带钢冷却至660~680℃缓冷温度,促使铁素体中固溶的c、n元素向珠光体转移,减少铁素体中的合金元素含量,增强铁素体的延展率,缓冷的过程也促进钢中奥氏体向珠光体转变,经快冷至450℃~470℃,进入时效阶段,这个过程促进钢中已经形成的nb、ti(cn),aln等析出物适当粗化,长大,从而达到析出强化效果。设计1.2-1.4%平整延伸率,目的是以确保完全消除屈服平台,确保冲压表面不出现橘皮现象,平整延伸率按照不同厚度进行设定。经过整个冷轧退火过程,使钢的强韧性得到良好的匹配,产品力学性能见表4。
表4力学性能
表4中力学性能完全满足600mpa级高强度低合金冷轧带钢使用要求。