440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法

440MPa級冷軋帶鋼及其生產方法

《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。
表1:各實施例化學成分(wt%)
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。
表2:熱軋工藝參數
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。
表3:連退參數
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。
表4:產品力學性能
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。

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