《440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法》是河鋼股份有限公司邯鄲分公司於2014年10月10日申請的發明專利,該專利的申請號為2014105303918,公布號為CN104372243A,授權公布日為2015年2月25日,發明人是許斌、何方、吝章國、谷鳳龍、劉守顯、蔣建朋、楊西鵬、賈貴興、張龍柱、石建強,該發明屬於冶金板材生產技術領域。
《440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法》包含熱軋工序和冷軋連退工序,所述帶鋼化學成分的質量百分含量為:C0.07~0.10%,Si≤0.02%,Mn1.1~1.3%,P≤0.015%,S≤0.015%,Als0.025~0.055%,N≤0.007%,Ti0.008~0.015%,Nb0.045~0.050%,餘量為Fe。該冷軋帶鋼在傳統的Nb、V、Ti析出強化的基礎上,去除了成本較高的V元素,增加了酸溶鋁(Als)含量,併合理控制鋼中氮(N)含量,從而在原有Nb、Ti析出物析出強化的基礎上,增加了鋼中AlN的析出效果,降低了原來對於Si、Mn、Nb、Ti合金的添加量;在保證鋼強度的同時,提高了鋼的延展性的同時,得到抗拉強度為480~530兆帕,屈服強度為400~440兆帕,延伸率為22~27%的冷軋帶鋼。
2019年9月29日,《440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法》獲2018年河北省專利獎三等獎。
基本介紹
- 中文名:440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法
- 公布號:CN104372243A
- 公布日:2015年2月25日
- 申請號:2014105303918
- 申請日:2014年10月10日
- 申請人:河鋼股份有限公司邯鄲分公司
- 地址:河北省邯鄲市復興路232號
- 發明人:許斌、何方、吝章國、谷鳳龍、劉守顯、蔣建朋、楊西鵬、賈貴興、張龍柱、石建強
- Int.Cl.:C22C38/14(2006.01)I、C21D8/02(2006.01)I
- 代理機構:石家莊冀科專利商標事務所有限公司
- 代理人:陳長庚
- 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著汽車工業的發展,環境保護越來越受到人們的重視,為了降低汽車尾氣排放,汽車節能減排勢在必行。高強鋼在汽車上的套用,有利於汽車減輕重量,成為2014年10月前汽車工業發展的前沿技術之一。為了保證汽車在撞擊後具有保護車內人員安全的功能,需要提高汽車用鋼的抗拉強度。2014年10月前生產抗拉強度大於440兆帕的冷軋板的生產方法主要有雙相鋼生產法,複合強化法等。雙相鋼生產法的特點是通過相變強化提高鋼的抗拉強度。複合強化法的特點是通過在鋼中添加Nb、Ti合金,提高鋼的析出強化效果。
發明內容
專利目的
《440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法》要解決的技術問題是提供一種440兆帕級冷軋帶鋼,在保留鋼強度的同時,提高了鋼的延展性;該發明還提供一種440兆帕級冷軋帶鋼的生產方法。
技術方案
《440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法》化學成分的質量百分含量為:C0.07~0.10%,Si≤0.02%,Mn1.1~1.3%,P≤0.015%,S≤0.015%,Als0.025~0.055%,N≤0.007%,Ti0.008~0.015%,Nb0.045~0.050%,餘量為Fe。
該發明方法包含熱軋工序和冷軋連退工序,所述帶鋼化學成分的質量百分含量為:C0.07~0.10%,Si≤0.02%,Mn1.1~1.3%,P≤0.015%,S≤0.015%,Als0.025~0.055%,N≤0.007%,Ti0.008~0.015%,Nb0.045~0.050%,餘量為Fe。
該發明方法所述熱軋工序:熱軋加熱溫度為1200~1240℃;終軋溫度為880~910℃;卷取溫度為565~595℃;熱軋過程中,粗軋保溫罩正常投入,粗軋結束後不待溫。
該發明方法所述冷軋連退工序:連退均熱溫度為790~810℃;緩冷終冷溫度為670~690℃;快冷結束溫度為470~490℃;時效結束溫度為350~380℃;快冷冷速控制在25~65℃/s,平整延伸率控制在0.7~1.3%。
有益效果
《440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法》在傳統的Nb、V、Ti析出強化的基礎上,去除了成本較高的V元素,增加了酸溶鋁(Als)含量,併合理控制鋼中氮(N)含量,從而在原有Nb、Ti析出物析出強化的基礎上,增加了鋼中AlN的析出效果,降低了原來對於Si、Mn、Nb、Ti合金的添加量;在保證該發明鋼強度的同時,提高了鋼的延展性的同時,得到抗拉強度為480~530兆帕,屈服強度為400~440兆帕,延伸率為22~27%的冷軋帶鋼。
該發明方法根據鋼種強度為440兆帕級,向鋼中添加了適量的Nb、Ti合金;通過控制熱軋、冷軋工藝,控制帶鋼組織的同時,控制鋼中Nb、Ti析出物的形貌、類形和分布;達到細化晶粒並形成一定程度的析出強化效果,實現抗拉強度達到440兆帕的效果。該發明方法產品強度達到440兆帕的同時,延伸率達到22%以上,使帶鋼具有優良的成型性。
該發明方法得到的冷軋帶鋼性能穩定,抗拉強度富於量大,屈服強度高,延伸率高,生產成本較低。
權利要求
1.《440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法》特徵在於,其化學成分的質量百分含量為:C0.07~0.10%,Si≤0.02%,Mn1.1~1.3%,P≤0.015%,S≤0.015%,Als0.025~0.055%,N≤0.007%,Ti0.008~0.015%,Nb0.045~0.050%,餘量為Fe。
2.一種440MPa級冷軋帶鋼的生產方法,包含熱軋工序和冷軋連退工序,其特徵在於,所述帶鋼化學成分的質量百分含量為:C0.07~0.10%,Si≤0.02%,Mn1.1~1.3%,P≤0.015%,S≤0.015%,Als0.025~0.055%,N≤0.007%,Ti0.008~0.015%,Nb0.045~0.050%,餘量為Fe;所述熱軋工序:熱軋加熱溫度為1200~1240℃;終軋溫度為880~910℃;卷取溫度為565~595℃;熱軋過程中,粗軋保溫罩正常投入,粗軋結束後不待溫。
3.根據權利要求2所述的440MPa級冷軋帶鋼的生產方法,其特徵在於,所述冷軋連退工序:連退均熱溫度為790~810℃;緩冷終冷溫度為670~690℃;快冷結束溫度為470~490℃;時效結束溫度為350~380℃;快冷冷速控制在25~65℃/s,平整延伸率控制在0.7~1.3%。
實施方式
實施例1-10:該440兆帕級冷軋帶鋼的最終化學成分以及生產方法的工藝條件如下所述。
(1)各實施例最終鋼化學成分見下表1。
實旅例 | C | Si | Mn | P | S | Als | N | Ti | Nb |
1 | 0.079 | 0.019 | 1.19 | 0.0110 | 0.014 | 0.026 | 0.005 | 0.014 | 0.045 |
2 | 0.063 | 0.020 | 1.20 | 0.0150 | 0.006 | 0.025 | 0.006 | 0.010 | 0.045 |
3 | 0.100 | 0.019 | 1.30 | 0.0146 | 0.007 | 0.045 | 0.006 | 0.009 | 0.049 |
4 | 0.086 | 0.017 | 1.27 | 0.0132 | 0.004 | 0.034 | 0.004 | 0.009 | 0.M6 |
5 | 0.094 | 0.016 | 1.28 | 0.0123 | 0.012 | 0.045 | 0.003 | 0.012 | 0.048 |
6 | 0.098 | 0.019 | 1.10 | 0.0131 | 0.008 | 0.055 | 0.005 | 0.015 | 0.046 |
7 | 0.089 | 0.011 | 1.30 | 0.0123 | 0.007 | 0.041 | 0.006 | 0.008 | 0.047 |
8 | 0.070 | 0.019 | 1.15 | 0.0085 | 0.015 | 0.032 | 0.007 | 0.013 | 0.048 |
9 | 0.091 | 0.015 | 1.29 | 0.0129 | 0.013 | 0.025 | 0.004 | 0.011 | 0.050 |
10 | 0.084 | 0.013 | 1.20 | 0.0074 | 0.005 | 0.035 | 0.007 | 0.010 | 0.047 |
(2)熱軋工序:
所述熱軋工序通過控制工藝溫度,以降低熱軋板強度,達到降低冷軋負荷的目的;熱軋過程中,卷取溫度和成品規格相匹配;粗軋保溫罩正常投入;粗軋結束後不進行待溫,直接進行精軋;各實施例熱軋工序具體的工藝參數見表2。
實施例 | 加熱溫度/攝氏度 | 加熱時間/分鐘 | 終軋溫度/攝氏度 | 卷取溫度/攝氏度 |
1 | 1208 | 60 | SS6 | 565 |
2 | 1200 | 50 | 880 | 589 |
3 | 1220 | 70 | 890 | 595 |
4 | 1230 | 80 | 909 | 589 |
5 | 1240 | 45 | 888 | 579 |
6 | 1219 | 55 | 899 | 575 |
7 | 1231 | 40 | 910 | 585 |
8 | 1226 | 75 | 895 | 570 |
9 | 1210 | 65 | 897 | 593 |
10 | 1230 | 60 | 893 | 589 |
(3)冷軋連退工序:
所述冷軋連退工序通過控制均熱、緩冷、快冷、時效溫度以及冷速,產生440MPa級冷軋帶鋼所須的顯微組織,保證均熱時形成的鐵素體晶粒有足夠的細晶強化效果;控制緩冷溫度,促進均熱形成的鐵素體晶粒中的C、N元素向奧氏體中擴散,降低鐵素體中雜質元素的含量,保證成品的延展率;控制快冷溫度和時效溫度,保證合理的時效開始溫度,控制鋼中析出物的粗化;控制合理的冷速,保證鋼的奧氏體發生珠光體相變。
各實施例冷軋成品規格為1200×1.5毫米,冷軋壓下率控制為62.5%,平整延伸率與厚度相匹配,具體退火工藝見表3。
實施例 | 均熱溫度(攝氏度) | 緩冷終冷溫度 (攝氏度) | 快冷結束 溫度(攝氏度) | 時效結束 溫度(攝氏度) | 快冷冷速 (攝氏度/秒) | 平整延伸率 |
1 | 790 | 680 | 480 | 350 | 35 | 0.7 |
2 | 798 | 686 | 485 | 359 | 40 | 1.0 |
3 | 793 | 690 | 486 | 370 | 30 | 0.8 |
4 | 809 | 679 | 486 | 379 | 25 | 1.3 |
5 | 810 | 670 | 490 | 375 | 50 | 1.2 |
6 | 796 | 679 | 488 | 380 | 45 | 0.9 |
7 | 805 | 671 | 478 | 378 | 65 | 1.1 |
8 | 804 | 686 | 483 | 375 | 60 | 0.8 |
9 | 804 | 690 | 480 | 374 | 35 | 1.0 |
10 | 806 | 688 | 470 | 366 | 55 | 1.2 |
所述冷軋連退工序中,790~810℃保溫有助於經冷軋後的冷硬帶鋼發生恢復再結晶,由於鋼中的微合金元素Nb、Ti、Als等已經和鋼中的C、N元素形成NbCN、TiCN、AlN等析出物,對鐵素體晶界有一定的釘軋作用,均熱溫度過低,將導致帶鋼晶粒過細,導致成品屈服強度偏高,延伸率偏低。經過緩冷後,帶鋼冷卻至670~690℃,這有利於鐵素體中固溶的C、N元素向奧氏體轉化,降低鐵素體中的合計元素含量,提高鐵素體的延展率,緩冷的過程也促進鋼中奧氏體向珠光體轉變;經快冷至470℃~490℃,進入時效階段,在時效段緩慢卻至350℃~380℃,這個過程促進鋼中已經形成的NbCN、TiCN、AlN等析出物進一步粗化,長大,提高析出強化效果。經過整個冷軋退火過程,鋼的強韌性得到良好的匹配。
(4)各實施例所得產品力學性能見表4。
實施例 | 屈服強度飽/兆帕 | 抗拉強度/兆帕 | 延伸率/% |
1 | 420 | 500 | 24 |
2 | 410 | 510 | 25 |
3 | 400 | 480 | 24 |
4 | 429 | 520 | 26 |
5 | 437 | 530 | 27 |
6 | 410 | 519 | 22 |
7 | 428 | 499 | 23 |
8 | 419 | 508 | 25 |
9 | 409 | 521 | 22 |
10 | 440 | 520 | 25 |
由表4可知,實施例所得產品完全能夠滿足440兆帕級冷軋帶鋼的性能要求。
榮譽表彰
2019年9月29日,《440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法》獲2018年河北省專利獎三等獎。