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    重庆时时彩和值技巧: 一种屈服强度450MPA级热轧钢板及其制造方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201510302429.0

    申请日:

    2015.06.04

    公开号:

    CN106244931A

    公开日:

    2016.12.21

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/14申请日:20150604|||公开
    IPC分类号: C22C38/14; C21D8/02 主分类号: C22C38/14
    申请人: 上海梅山钢铁股份有限公司
    发明人: 段争涛; 裴新华; 凌爱兵
    地址: 210039 江苏省南京市雨花台区中华门外新建
    优先权:
    专利代理机构: 南京众联专利代理有限公司 32206 代理人: 许小莉
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510302429.0

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.01.18|||2016.12.21

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种屈服强度450MPa级热轧钢板及其制造方法,解决现有屈服强度450MPa级热轧钢板生产成本高的技术问题。一种屈服强度450MPa级热轧钢板,其化学成分质量百分比为:C:0.04~0.08%,Si:0.10~0.40%,Mn:1.20~1.50%,P≤0.02%,S≤0.01%,N≤0.0060%,Al:0.015~0.040%,Ti:0.04~0.06%,余量为铁和不可避免夹杂,其组织为铁素体+极少量珠光体,热轧钢板的屈服强度≥450MPa,抗拉强度≥590MPa,断后伸长率≥20%。本发明热轧钢板可用于工程机械、汽车、铁路、集装箱等领域。

    权利要求书

    1.一种屈服强度450MPa级热轧钢板,其化学成分的质量百分比为:C: 0.04~0.08%,Si: 0.10~0.40%,Mn: 1.20~1.50%,P≤0.02%,S≤0.01%,N≤0.0060%,Al: 0.015~0.040%,Ti: 0.04~0.06%,余量为铁和不可避免夹杂。2.如权利要求1所述的屈服强度450MPa级热轧钢板,其组织为细晶粒铁素体+极少量珠光体,所述组织晶粒度为10~12级。3.如权利要求1和2所述的屈服强度450MPa级热轧钢板,其1.5~12mm厚热轧钢板屈服强度≥450MPa,抗拉强度≥590MPa,断后伸长率≥20%。4.如权利要求1—3任一所述的屈服强度450MPa级热轧钢板的制造方法,包括:钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸板坯;连铸板坯于1210~1250℃,加热150~240min后进行热轧,所述的热轧为两阶段控制轧制工艺,粗轧为6道次轧制,在奥氏体再结晶温度以上轧制,粗轧结束温度为1050~1100℃;精轧7道次连轧,精轧入口温度1000~1050℃,精轧结束温度在830~890℃;精轧后层流冷却采用前段冷却,冷却速度20~60℃/s,卷取温度为560~680℃时卷取得热轧钢卷。5.如权利要求4所述的高强度热轧钢板的制造方法,其特征在于,精轧后,控制钢板成品厚度为1.5~12mm。

    说明书

    一种屈服强度450MPa级热轧钢板及其制造方法

    技术领域

    本发明涉及一种热轧高强钢板,特别涉及一种屈服强度450MPa级热轧钢板及其制造方法。

    背景技术

    低合金结构用热轧钢板是板带产品中用途最广、使用量最大的一种钢铁材料,主要用于汽车结构、工程机械、建筑结构以及其他一般结构件,低合金结构钢一般添加Nb、V、Ti等微合金元素,通过合适的热轧控制轧制和控制冷却工艺,从而生产出强韧性配合较好的热轧钢板。

    中国专利申请号201210415974.7公开了一种铁路货车零部件用屈服强度450MPa级钢及生产方法,其以C-Mn为基础,并控制碳当量Ceq≤0.42%,配以匹配的工艺,得到的钢板同时具有良好的焊接性能。虽然C、Mn含量较低,但采用Nb(0.01~0.08%)、V(0.02~0.10%)两种微合金元素,合金种类较多,成本较高。

    中国专利申请号201010180589.X公开了一种基于转炉-CSP短流程屈服强度450MPa级高强耐候钢板生产工艺,其在低碳锰钢基础上,采用Nb(0.015~0.035%)微合金化+控轧控冷工艺生产,为了保证耐候性还添加了Cu: 0.25~0.40%,Ni: 0.12~0.35%,Cr: 0.45~0.75%等合金元素。

    中国专利申请号200910304129.0公开了一种含Nb钢板及其制造方法,其化学成分C: 0.07~0.12%,Si ≤0.35%,Mn: 1.10~1.50%,P ≤0.025%,S ≤0.015%,Nb: 0~0.10%,结合合适工艺,可实现屈服强度350~410MPa、400~460MPa、450~510MPa三个不同级别,对该成分而言,添加了一定量的Nb合金,成本也较高。

    因此,现有技术中公开有关屈服强度450MPa热轧钢板的技术方案多是通过Nb微合金化为主,添加一种以上微合金元素,存在加入过多合金元素或合金元素较高的问题,增加了合金成本,进而增加了制造成本的问题。

    发明内容

    本发明的目的是提供一种屈服强度450MPa级热轧钢板及其制造方法,解决现有屈服强度450MPa级热轧钢板生产成本高的技术问题。

    与Nb、V等合金元素相比,Ti合金成本相对较低,本发明通过在C-Mn钢成分基础上,采用Ti替代Nb、V等,结合合适的热轧工艺设计,在保证了材料性能的前提下,降低合金成本。

    本发明采用的技术方案是:

    一种屈服强度450MPa级热轧钢板,其化学成分质量百分比为:C: 0.04~0.08%,Si: 0.10~0.40%,Mn: 1.20~1.50%,P≤0.02%,S≤0.01%,N≤0.0060%,Al: 0.015~0.040%,Ti: 0.04~0.06%,余量为铁和不可避免夹杂。

    本发明所述的屈服强度450MPa级热轧钢板化学成分限定在上述范围内的理由如下:

    碳:碳含量对提高强度有利,但过高的碳含量会在钢中形成较多粗大脆性的碳化物颗粒,对塑性和韧性不利,碳含量过高还会在钢板中心偏析带,也会增加焊接碳当量,不利于焊接,而碳含量过低必须要添加合金来提高强度,成本较高,本发明设定的C含量为0.04%~0.08%。

    硅:硅固溶在钢板基体中有明显的强化效果,但是硅含量过高对钢板塑性和韧性不利,同时含量过高会在热轧板表面形成严重的难以去除的锈红铁皮,影响产品外观及后续表面处理。本发明限定Si含量为0.10%~0.40%。

    锰:锰一方面可以起到固溶强化的作用,同时可提高材料淬透性,是提高材料强度重要元素之一,同时能扩大奥氏体区,降低铁素体转变温度,扩大轧制工艺窗口。但Mn含量高,容易产生偏析并会降低材料韧性,恶化性能。本发明限定Mn含量范围为1.20%~1.50%。

    硫和磷:硫和磷元素过高会对材料韧性和塑性有不利影响,而硫和璘过低,又会增加炼钢的脱硫和脱磷成本。本发明限定硫含量应控制在0.01%以内,磷含量应控制在0.02%以内。

    氮:氮含量过高会严重恶化材料的塑性和韧性,对于Ti微合金化高强钢,由于N与Ti在高温下结合生产较大尺寸的TiN,一方面对材料的韧性产生影响,另一方面会降低钢种与C结合生产细小TiC的有效钛含量,从而导致强度降低。因此,本发明限定氮含量应小于0.006%。

    铝:铝在本发明中的作用是起到脱氧的作用,铝是强氧化性形成元素,和钢中氧形成Al2O3在炼钢时去除。铝过高会形成过多的Al2O3夹杂,并且连铸浇注是容易堵塞浇注水口。本发明限定Al含量为0.015%~0.040%。

    钛:钛与Nb、V、Mo等相比,Ti合金的成本最低。钛在高温时形成TiN析出相有效细化奥氏体晶粒,在低温时形成TiC析出相,比较容易得到细小、弥散的析出相,能够有效提高强度,少量的Ti就能得到明显的强化效果,加入量过多,对钢板的冲击韧性有不利影响。本发明限定Ti含量为0.04%~0.06%。

    一种屈服强度450MPa级热轧钢板的制造方法,该方法包括:

    钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸板坯,其中所述钢水成分的质量百分比为:C: 0.04~0.08%,Si: 0.10~0.40%,Mn: 1.20~1.50%,P≤0.02%,S≤0.01%,N≤0.0060%,Al: 0.015~0.040%,Ti: 0.04~0.06%,余量为铁和不可避免夹杂。

    连铸板坯于1210~1250℃,加热150~240min后进行热轧,所述的热轧为两阶段控制轧制工艺,粗轧为6道次轧制,在奥氏体再结晶温度以上轧制,粗轧结束温度为1050~1100℃;精轧7道次连轧,精轧入口温度1000~1050℃,精轧结束温度在830~890℃;精轧后,钢板成品厚度为1.5~12mm,层流冷却采用前段冷却,冷却速度20~60℃/s,卷取温度为560~680℃时卷取得热轧钢卷。

    本发明采取的热轧工艺制度的理由如下:

    1、板坯加热温度和加热时间设定

    板坯加热温度和时间的设定在于保证连铸坯中粗大的TiN、TiC等颗粒的溶解,由于存在一定量的Ti,连铸板坯冷却过程中会析出TiN、TiC等颗粒。板坯加热过程中,需要将粗大的TiN、TiC等粒子充分溶解,保证在轧后的冷却过程能够析出弥散的、细小的TiC等粒子,有效发挥Ti的析出强化效果。温度过低或加热时间过短,连铸板坯中原始粗大的TiN、TiC等粒子不能充分溶解,而温度过高,加热时间过长,板坯原始组织粗大、加上表面氧化脱碳严重,不利于钢板最终性能和表面质量。根据本发明化学成分中Ti含量,设定连铸板坯加热温度为1210~1250℃,加热时间为150~240min。

    2、粗轧结束温度设定

    粗轧轧制过程控制在奥氏体再结晶温度以上轧制,确保得到均匀细小的奥氏体晶粒。因此本发明设定粗轧结束温度为1050~1100℃。

    3、精轧结束温度设定

    本发明的精轧温度设定有两方面的作用,一方面通过奥氏体未再结晶区轧制,得到内部有变形带的扁平状奥氏体晶粒,在随后的层流冷却过程中转变成细小的铁素体晶粒,发挥细晶强化的作用。另一方面,精轧温度设定还要防止TiC粒子大部分提前在变形奥氏体内析出。因此因此本发明设定精轧结束温度为830~890℃。

    4、层流冷却速度设定

    本发明设定的层流冷却速度非常关键,采用快的层流冷却速度来抑制铁素体晶粒的长大和TiC在高温段的析出??焖偈沟迷诮系臀露认碌奶靥迥谖龀鱿感∶稚⒌腡iC粒子成为可能。冷却速度过慢,无法抑制TiC在高温变形奥氏体中的提前析出;冷却过快过快,会对对钢板韧性不利,也会对板形带来很大影响。因此本发明层流冷却采用前段密集冷却,冷却速度20~60℃/s。

    5、卷取温度设定

    卷取温度主要影响带钢的组织和性能。卷取温度过高有利于TiC粒子的析出,但铁素体晶粒也会急剧长大,降低带钢强度;卷取温度过低,则不利于TiC粒子的析出,不能较好的发挥析出强化效果,综合考虑,本发明设定热轧卷取温度为560~680℃。

    本发明得到的屈服强度450MPa级热轧钢板,其显微组织为细晶粒铁素体+极少量珠光体,晶粒度级别为10~12级,钢板的屈服强度≥450MPa,抗拉强度≥590MPa,断后伸长率A≥20%。

    本发明相比现有技术具有如下积极效果:

    1、本发明通过采用Ti微合金化的成分设计,以Ti取代Nb、V等合金,同时也减少了合金使用,降低了合金成本。

    2、本发明的成分体系,结合合适的热轧工艺设计,得到的屈服强度450MPa级热轧钢板,与同强度级别钢板相比,减少合金使用、进一步降低生产成本。

    3、本发明通过合适的板坯加热温度、热轧终轧温度、轧后冷却速度以及卷取温度的工艺设计,充分发挥细晶强化和TiC粒子的析出强化,得到的屈服强度450MPa级热轧钢板具有优良的强塑性等优点。

    附图说明

    附图1为本发明实施例4的热轧钢板金相组织照片。

    具体实施方式

    下面结合实施例1~4对本发明做进一步说明,如表1~表3所示。

    表1 本发明化学成分(质量百分比%),余量为Fe及不可避免杂质。

    按照本发明材料成分设计要求,采用铁水预脱硫,转炉顶底复合吹炼,LF吹Ar处理,RH炉进行成分微调、真空循环脱气处理,同时喂适量的钙线,进行钙处理,连铸采用低碳钢?;ぴ?,全程吹Ar?;そ街?,浇铸成连铸板坯。

    连铸板坯经加热炉再加热后,在热连轧轧机上轧制,工艺控制参数见表2,通过粗轧轧机和精轧连轧机组控制轧制后,进行控制快速冷却,然后进行卷取,生产出合格热轧板卷,钢板成品厚度为1.5~12mm。

    表2 本发明热轧工艺控制参数 热轧参数板坯加热温度/℃加热时间/min粗轧结束温度/℃精轧结束温度/℃层流前段冷却速度/℃/s卷取温度/℃本发明1210~1250150~2401050~1100830~89020~60560~680实施例11222160107088357650实施例21235183105587145630实施例31243232108786030600实施例41238198109383032570

    利用上述方法得到的屈服强度450MPa级热轧钢板。参照附图,热轧钢板的显微组织为细晶粒铁素体+极少量珠光体,晶粒度级别为10~12级。

    将本发明得到的热轧钢板按照《GB/T228.1-2010 金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法》进行拉伸试验,按照《GB/T 232-2010《金属材料 弯曲试验方法》进行弯曲试验,其力学性能见表3。

    本发明得到的热轧钢板具有良好的强韧性和良好弯曲成型性,热轧钢板的屈服强度≥450MPa,抗拉强度≥590MPa,断后伸长率≥20%,180°弯曲试验,d=0a完好。

    表3 本发明热轧钢板的力学性能

    除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的?;し段?。

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    一种 屈服 强度 450 MPA 热轧 钢板 及其 制造 方法
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