500－600MPa級冷軋退火低合金高強鋼的生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種高強鋼的生產方法，尤其是一種500 - 600MPa級冷乳退火低合金 高強鋼的生產方法。
【背景技術】
[0002] 為了滿足降低汽車車身自重達到降低能源消耗的目的，同時保證車身的安全性能 不會降低，在汽車車身設計中，越來越多地采用強度級別在500MPa級以上的高強鋼。而在 這類級別的鋼種中，按照強化方式的不同，主要有雙相鋼、相變誘導塑性用鋼以及傳統的低 合金高強鋼。在不同的使用場合，對產品的性能要求不同，除了抗拉強度外，還有其他的性 能要求，如屈服強度、伸長率、焊接性能、成形性能以及烘烤硬化性能等；例如，在結構件中， 在保證抗拉強度的前提下，希望材料的屈服強度高，從而具有良好的抵抗變形的能力；而在 另一些汽車結構件中，希望材料具有高的初試加工硬化速率，低的屈強比；而且對于冷乳汽 車用鋼，有些產品類別的的訂貨量小，給大規模的生產帶來挑戰。因此，提供滿足不同場合 對性能要求的低合金高強鋼，以滿足客戶多樣化使用要求，對鋼企來說越來越重要。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是提供一種屈強比在0. 55~0. 85之間的500 - 600MPa 級冷乳退火低合金高強鋼的生產方法。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：其包括熱乳、冷乳、退火和 平整工序；采用下述質量百分比化學成分的連鑄坯：C 0. 06%~0. 10%，Mn 1. 3%~1. 5%， S 彡 0.010%，P 彡 0.012%，Si 0.3% ~0.5%，Nb 0.025% ~0.040%，Ti 0.015% ~0.025%，Als 0? 030%~0? 060%，N彡30ppm，其余為Fe和不可避免的雜質； 所述退火工序：A、預熱段：以3. 7~6. 4°C /min的速度預熱至200~250°C ;B、加熱 段：以1. 7~2. 4°C /min的速度加熱至均熱溫度780~830°C ;C、保溫段：在均熱溫度下均 熱89~134s ;D、緩冷段：以8~15°C /s的速率冷卻至650~720°C ;E、快冷段：以30~ 66°C /s的速率冷卻至時效溫度200~400°C ;F、時效段：在時效溫度下處理370~555s ; 最后氣冷至低于80°C后入水冷卻至室溫。
[0005] 本發明所述熱乳工序：所述連鑄坯熱裝至加熱爐，在爐總時間不低于120分鐘，鑄 坯在均熱段的溫度不低于1250°C，均熱時間不少于25分鐘；出爐乳制，終乳溫度為840~ 860°C，采用前段冷卻模式，卷取溫度為610~630°C。
[0006] 本發明所述冷乳工序：冷乳壓下量不低于50%。
[0007] 本發明中：C :碳是固溶強化元素，是材料獲得高強度的保證，碳含量太低時，在相 同的臨界區(鐵素體和奧氏體）加熱時奧氏體含量低，不利于獲得高的強度，因此碳的設計 在滿足強度的基礎上越低越好。Mn :錳是強烈提高奧氏體淬透性的元素，含有適量Mn的奧 氏體可以通過不同的快冷終止溫度來獲得期望的組織，從而獲得不同性能的產品。Si :是固 溶強化元素，一方面可以提高材料強度，另一方面，可以加速碳向奧氏體偏聚，從而改善成 品的性能。Nb:是碳氮化物析出元素，可以細化晶粒，提高材料強度。Ti:是碳氮化物析出 元素，用于提高材料強度。
[0008] 本發明在成分設定后，主要通過控制退火工藝制度來實現不同的組織來獲得不同 的機械性能。具體如下：在退火過程中，將板帶加熱到鐵素體和奧氏體雙相區（臨界溫度區 間）保溫，完成冷硬鋼帶的再結晶，形成鐵素體和奧氏體組織；在緩冷過程中，部分奧氏體發 生了鐵素體轉變，在這個過程中，未轉變奧氏體中的碳進一步富化，在隨后的快冷過程中， 奧氏體轉變的產物將取決于快冷終止溫度，例如在400°C時，奧氏體轉變成珠光體；當快冷 終止溫度為200°C時，在快冷過程中會轉變成馬氏體，而在200~400°C之間，會轉變成馬氏 體、貝氏體和珠光體的混合物，通過控制快冷溫度獲得了不同組分的組織，最終具備不同的 機械性能和屈強比。
[0009] 采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明產品抗拉強度在500~600MPa 之間，屈強比在0. 55~0. 85范圍內變化，可以實現相同成分下該級別鋼種的柔性生產，以 滿足不同使用場合對材料性能的特殊要求。本發明生產組織難度小，尤其對于小批量訂單， 具有明顯優勢，生產成本低，可減少訂貨周期。
【具體實施方式】
[0010] 下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0011] 實施例1 一 6 :本500 - 600MPa級冷乳退火低合金高強鋼的生產方法采用下述工 藝步驟。
[0012] 各實施例鋼種的化學成分含量見表1 ;本方法包括熱乳、冷乳、退火和平整工序， 其中：熱乳工序的工藝參數見表2 ;冷乳工序的壓下率見表3 ;退火工序的工藝參數見表4 ; 所得高強鋼板的機械性能見表5,其中拉伸性能測試時，拉伸試樣垂直于乳制方向，拉伸試 樣的標距為80mm。
[0013] 表1 :鋼種的化學成分（wt)
表2 :熱乳工藝參數
表2所示的熱乳工序中，采用前段冷卻模式冷卻至卷取溫度。
[0014] 表3 :冷乳壓下率（％)
表4 :退火工藝參數
表5 :廣品機械性能
【主權項】
1. 一種500 - 600MPa級冷乳退火低合金高強鋼的生產方法，其特征在于：其包括熱 車L、冷乳、退火和平整工序；采用下述質量百分比化學成分的連鑄坯：C 0. 06%~0. 10%，Mn L3% ~L5%，S 彡 0.010%，P 彡 0.012%，Si 0.3% ~0.5%，Nb 0.025% ~0.040%，Ti 0.015% ~ 0? 025%，Als0? 030%~0? 060%，N彡30ppm，其余為Fe和不可避免的雜質； 所述退火工序：先以3. 7~6. 4°C /min的速度預熱至200~250°C;再以L 7~2. 4°C / min的速度加熱至均熱溫度780~830°C，均熱89~134s ;然后以8~15°C /s的速率冷卻 至650~720°C;再以30~66°C /s的速率冷卻至時效溫度200~400°C，時效時間為370~ 555s ;最后氣冷至低于80°C后入水冷卻至室溫。2. 根據權利要求1所述的500 - 600MPa級冷乳退火低合金高強鋼的生產方法，其特征 在于，所述熱乳工序：所述連鑄坯熱裝至加熱爐，在爐總時間不低于120分鐘，鑄坯在均熱 段的溫度不低于1250°C，均熱時間不少于25分鐘；出爐乳制，終乳溫度為840~860°C，采 用前段冷卻模式，卷取溫度為610~630°C。3. 根據權利要求1或2所述的500 - 600MPa級冷乳退火低合金高強鋼的生產方法，其 特征在于，所述冷乳工序：冷乳壓下量不低于50%。
【專利摘要】本發明公開了一種500－600MPa級冷軋退火低合金高強鋼的生產方法，其包括熱軋、冷軋、退火和平整工序；采用下述質量成分：C？0.06%～0.10%，Mn？1.3%～1.5%，S≤0.010%，P≤0.012%，Si？0.3%～0.5%，Nb？0.025%～0.040%，Ti？0.015%～0.025%，Als？0.030%～0.060%，N≤30ppm，其余為Fe和不可避免的雜質；所述退火工序：先以3.7～6.4℃/min的速度預熱至200～250℃；再以1.7～2.4℃/min的速度加熱至均熱溫度780～830℃，均熱89～134s；然后以8～15℃/s的速率冷卻至650～720℃；再以30～66℃/s的速率冷卻至時效溫度200～400℃，時效時間為370～555s；最后氣冷至低于80℃后入水冷卻至室溫。本方法產品抗拉強度在500～600MPa之間，屈強比在0.55～0.85范圍內變化，可以實現相同成分下該級別鋼種的柔性生產，以滿足不同使用場合對材料性能的特殊要求。
【IPC分類】C21D8/02, C22C38/14
【公開號】CN105039848
【申請號】CN201510385525
【發明人】夏明生, 于世川, 韓冰, 劉麗萍, 邢振環, 弓俊杰, 李桂蘭, 解鴿, 劉大亮, 關淑巧, 馬光宗
【申請人】唐山鋼鐵集團有限責任公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月30日