本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板及生产方法。
背景技术：
钢材是汽车生产的主要原材料，各种钢材在汽车总重量中所占比例为70%左右，我国每年的汽车制造用钢占到全国总钢材消费比重的6%。随着我国汽车产业的迅猛发展，2015年，我国的汽车用钢消耗已超过3000万吨，随着能源的日趋紧张和汽车工业的发展，为延长汽车的使用寿命和节能、节材以及安全等要求，用高强度钢板生产汽车结构钢，使其轻量化已成为当今汽车行业发展趋势。
但随着汽车用钢强度的提高，常规工艺下材料塑形会不可避免降低，已不能满足某些汽车用钢对材料变形复杂的要求，为此行业内开发出了trip、热成形钢等强塑性积钢种，此类钢种虽兼具有强度高、塑形好的特点，但由于对生产工艺技术、设备控制精度均提出了非常高的要求，很多钢铁企业不具备高强汽车深冲用钢的生产条件。如何在常规生产工艺设备条件下，通过成分优化，以及针对性设计出热轧控轧控冷生产工艺，生产出高强度、且具有良好变形能力的汽车用钢是当前所迫切需求的。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板及生产方法。本发明通过合理的化学成分设计和生产工艺，发挥钒、铌微合金元素析出强化、细化晶粒效果，产品轧制时具有低变形抗力和高强度及良好的成形性能。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板，所述热轧卷板化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.05～0.10%，si≤0.20%，mn：1.00～1.50%，p≤0.025%，s≤0.020%，v：0.03～0.06%，nb：0.03～0.06%，ti：0.005～0.030%，als：0.010～0.060%，余量为fe及不可避免的杂质元素。
本发明所述热轧卷板厚度规格为3.0～10.0mm。
本发明所述热轧卷板屈服强度≥500mpa，抗拉强度600～760mpa，伸长率≥18%。
本发明还提供了一种含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板的生产方法，所述生产方法包括板坯加热、高压水除鳞、粗轧、精轧、卷曲工序；所述粗轧工序，经5道轧制；所述精轧工序，采用7架轧机轧制。
本发明所述粗轧工序，出口温度为1020～1100℃。
本发明所述精轧工序，入口温度为1000～1080℃，出口温度为830～870℃。
本发明所述板坯加热工序，板坯加热至1180～1260℃。
本发明所述高压水除鳞工序，高压水除鳞压力为18～22mpa。
本发明所述卷取工序，控制卷取温度530～570℃。
本发明的设计思路如下：
主要元素的作用及机理：
碳：碳是优劣势均非常明显的元素，优势是强化作用非常好且廉价的固溶强化元素，劣势是由于碳的间隙固溶导致钢铁材料塑韧性极具降低，因此鉴于对材料复杂深冲变形要求，将其碳含量限定在0.05～0.10%。
锰：锰是提高强度和韧性最有效的元素。如果其含量小于0.80%，则不能满足材料强度要求；但是添加多量的锰，会对产品的成分偏析产生不利影响。鉴于此，将其上限定为1.50%，所以，将其含量限定在1.00～1.50%。
磷：为了避免材料的焊接性能、冲压成形性能、韧性、二次加工性能发生恶化，设定其含量上限为0.025%。
硫：硫是非常有害的元素。钢中的硫常以锰的硫化物形态存在，这种硫化物夹杂对钢的冲击韧性是十分不利的，并造成性能的各向异性，因此，需将钢中硫含量控制得越低越好。基于对钢板冲压成形工艺和制造成本的考虑，将钢中硫含量控制在0.020%以下。
钒：通过与碳、氮结合，轧后析出v（c、n），对提高钢的强度有明显的作用，且通过对比其它微合金元素，v（c、n）析出温度最低，基本结合能力最强，因此在提高强度的同时，对材料塑形影响最小，在此钢铁材料中是最重要的合金元素，将其含量限定在0.03～0.06%。
铌：有效细化晶粒、提高强度和韧性的元素，以碳化物和碳氮化物的形式存在于钢中。nb可明显提高奥氏体未再结晶温度，对细化晶粒有强烈的作用，进而保证材料的各项性能相同，对保证钢铁材料的深冲性能具有积极作用，将其含量限定在0.03～0.06%。
本发明含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板产品及性能检测标准参考gb/t3273-2015。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明采用低碳、低锰，钒、铌复合微合金强化，同时辅以微钛处理的化学成分设计思路，以析出强化为主，辅以相变强化和细晶强化。2、本发明通过合理的轧制工艺，最大程度发挥所添加钒、铌微合金元素的析出强化、细化晶粒效果，保证产品轧制时的低变形抗力和高强度，同时兼具有良好的成形性能。
附图说明
图1为实施例1所生产热轧卷板经深冲加工制造的汽车传动轴；
图2为实施例2所生产热轧卷板经深冲加工制造的汽车第三横梁；
图3为实施例3所生产热轧卷板经深冲加工制造的汽车纵梁；
图4为实施例4所生产热轧卷板经深冲加工制造的汽车车轮轮辋；
图5为实施例5所生产热轧卷板经深冲加工制造的汽车桥壳。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板厚度为3.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.05%，si：0.20%，mn：1.00%，p：0.025%，s：0.020%，v：0.030%，nb：0.030%，ti：0.005%，als：0.010%，余量为fe及不可避免的杂质元素。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板生产方法包括板坯加热、高压水除鳞、粗轧、精轧、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯加热工序：板坯加热至1260℃；
（2）高压水除鳞工序：高压水除鳞压力为22mpa；
（3）粗轧工序：粗轧经5道轧制，出口温度为1020℃；
（4）精轧工序：精轧采用7架轧机轧制，精轧入口温度1000℃，出口温度为870℃；
（5）卷取工序：570℃卷取得到热轧宽带钢。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板力学性能见表1。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板应用见图1。
图1为应用本实施例生产的含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板经深度冲压变形后，用于加工制造形状复杂的汽车传动轴，说明该热轧卷板具有良好的抵抗深冲及复杂变形的能力。
实施例2
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板厚度为7.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.07%，si：0.15%，mn：1.25%，p：0.011%，s：0.003%，v：0.048%，nb：0.052%，ti：0.03%，als：0.017%，余量为fe及不可避免的杂质元素。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板生产方法包括板坯加热、高压水除鳞、粗轧、精轧、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯加热工序：板坯加热至1200℃；
（2）高压水除鳞工序：高压水除鳞压力为19mpa；
（3）粗轧工序：粗轧经5道轧制，出口温度为1040℃；
（4）精轧工序：精轧采用7架轧机轧制，精轧入口温度1025℃，出口温度为860℃；
（5）卷曲工序：560℃卷取得到热轧宽带钢。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板力学性能见表1。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板应用见图2。
图2为应用本实施例生产的含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板经深冲加工制造的汽车第三横梁部件，该第三横梁经一次冲压成形，且横、纵向同时承受深度复杂变形，说明该热轧卷板具有良好的抵抗深冲及复杂变形的能力。
实施例3
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板厚度为6.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.08%，si：0.10%，mn：1.40%，p：0.013%，s：0.005%，v：0.047%，nb：0.050%，ti：0.022%，als：0.022%，余量为fe及不可避免的杂质元素。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板生产方法包括板坯加热、高压水除鳞、粗轧、精轧、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯加热工序：板坯加热至1220℃；
（2）高压水除鳞工序：高压水除鳞压力为19mpa；
（3）粗轧工序：粗轧经5道轧制，出口温度为1060℃；
（4）精轧工序：精轧采用7架轧机轧制，精轧入口温度1030℃，出口温度为855℃；
（5）卷曲工序：545℃卷取得到热轧宽带钢。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板力学性能见表1。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板应用见图3。
图3为应用本实施例生产的含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板经深冲加工制造的汽车纵梁，该纵梁经一次冲压成形，说明该热轧卷板具有良好的抵抗深冲变形的能力。
实施例4
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板厚度为8.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.07%，si：0.16%，mn：1.37%，p：0.017%，s：0.007%，v：0.050%，nb：0.052%，ti：0.020%，als：0.021%，余量为fe及不可避免的杂质元素。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板生产方法包括板坯加热、高压水除鳞、粗轧、精轧、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯加热工序：板坯加热至1230℃；
（2）高压水除鳞工序：高压水除鳞压力为18mpa；
（3）粗轧工序：粗轧经5道轧制，出口温度为1070℃；
（4）精轧工序：精轧采用7架轧机轧制，精轧入口温度1045℃，出口温度为848℃；
（5）卷曲工序：558℃卷取得到热轧宽带钢。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板力学性能见表1。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板应用见图4。
图4为应用本实施例生产的含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板经深冲加工制造的汽车车轮轮辋，该汽车车轮轮辋经多次冲压制成，说明该热轧卷板具有良好的抵抗深冲变形的能力。
实施例5
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板厚度为10mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.10%，si：0.15%，mn：1.50%，p：0.011%，s：0.004%，v：0.060%，nb：0.060%，ti：0.030%，als：0.060%，余量为fe及不可避免的杂质元素。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板生产方法包括板坯加热、高压水除鳞、粗轧、精轧、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）板坯加热工序：板坯加热至1180℃；
（2）高压水除鳞工序：高压水除鳞压力为21mpa；
（3）粗轧工序：粗轧经5道轧制，出口温度为1100℃；
（4）精轧工序：精轧采用7架轧机轧制，精轧入口温度1080℃，出口温度为830℃；
（5）卷曲工序：530℃卷取得到热轧宽带钢。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板力学性能见表1。
本实施例含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板应用见图5。
图5为本实施例生产的含钒600mpa级高强汽车深冲用热轧卷板经深冲加工制造的汽车桥壳，该桥壳经深度冲压变形后，用于加工制造形状复杂的汽车传动轴，说明该热轧卷板具有良好的抵抗深冲及复杂变形的能力。
表1实施例1～5中热轧卷板力学性能
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。