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CN113943888A - 一种汽车用1.5~1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢及其生产方法 - Google Patents

一种汽车用1.5~1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车用1.5～1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量为：C：0.06～0.08％，Si：0.13～0.18％，Mn：0.45～0.55％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Alt：0.020～0.050％，Ti：0.015～0.025％，Nb：0.025～0.035％，Ca：0.0008～0.0020％，其余为Fe及不可避免的杂质。还公布了其制备方法。本发明的冷轧低合金高强钢具有低屈强比、高的初始加工硬化速率、良好的强度和延性匹配等特点，满足汽车轻量化选材的需要，力学性能和工艺性能满足EN10268‑2013冷成型高屈服强度冷轧钢带的要求。

Description

一种汽车用1.5~1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢及其生产 方法
技术领域
本发明涉及冶金板材生产技术领域，尤其涉及一种汽车用1.5～1.8mm340MPa 级冷轧低合金高强钢及其生产方法。
背景技术
近年来，各国对汽车的环保要求越来越严格，汽车厂商为了满足环保要求，提出了以减轻车身重量来减少尾气排放的理念。钢铁企业为了顺应时势发展，加大了对汽车用钢轻量化的研究投入，其中低合金高强钢的开发不仅满足了汽车用钢减重的要求，同时兼顾了汽车安全要求。
低合金高强钢是在低碳钢的成分基础上，通过添加铌、钛等合金元素，利用其在钢中的固溶、偏聚和沉淀作用，从而产生固溶强化、细晶强化、析出强化。该种钢板在室温下的显微组织由铁素体和珠光体组成。可用于冷成形用的汽车结构件，如轿车的前纵梁，是一种具有高强度、高塑性和应变率强化效应的汽车用钢，具有良好的碰撞吸能潜力。
由于HC340LA钢具有良好的焊接性能和足够的强度及冲压性能，广泛应用于汽车的A柱上部加强件、内侧B柱、车门槛加长件、左右纵梁外板和底盘座椅部件等领域，发展前景广阔。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车用340MPa级冷轧低合金高强钢及其生产方法，制备的冷轧低合金高强钢具有低屈强比、高的初始加工硬化速率、良好的强度和延性匹配等特点，满足汽车轻量化选材的需要，力学性能和工艺性能满足EN10268-2013冷成型高屈服强度冷轧钢带的要求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种汽车用1.5～1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢，其化学成分的质量百分含量为：C：0.06～0.08％，Si：0.13～0.18％，Mn：0.45～0.55％，P：≤0.018％， S：≤0.005％，Alt：0.020～0.050％，Ti：0.015～0.025％，Nb：0.025～0.035％， Ca：0.0008～0.0020％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，其化学成分的质量百分含量为：C：0.064％，Si：0.159％，Mn： 0.50％，P：0.0128％，S：0.0023％，Alt：0.0278％，Ti：0.020％，Nb：0.0289％， Ca：0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，其化学成分的质量百分含量为：C：0.065％，Si：0.163％，Mn： 0.47％，P：0.0127％，S：0.0018％，Alt：0.0292％，Ti：0.022％，Nb：0.0292％， Ca：0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，其化学成分的质量百分含量为：C：0.065％，Si：0.165％，Mn： 0.46％，P：0.0111％，S：0.0014％，Alt：0.0289％，Ti：0.019％，Nb：0.0279％， Ca：0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种汽车用1.5～1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢的生产方法，包括：
(1)冶炼—连铸生产工艺流程：铁水预处理—转炉—LF精炼—铸机。供铸机钢水成分为C：0.06～0.08％，Si：0.13～0.18％，Mn：0.45～0.55％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Alt：0.020～0.050％，Ti：0.015～0.025，Nb：0.025～0.035，Ca： 0.0008～0.0020％
(2)热轧生产工艺流程：铸坯加热—粗轧—精轧—卷取。所述铸坯出炉温度1220～1240℃，所述粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧，精轧采用7机架连续变凸度(Continuouslyvariable crown，cvc)轧机精轧，中间坯厚度40～45mm。所述精轧的终轧温度为870±20℃，热轧钢带厚度4.5mm。所述冷却采用层流冷却设备，前分散冷却模式，所述卷取温度为580±20℃；
(3)酸洗冷轧工艺流程：将热轧带钢经i-BOX技术盐酸槽酸洗，去除表面氧化铁皮后，经过5机架冷轧机冷轧，冷轧压下率为67％，轧至目标厚度1.5mm；
(4)连续退火工艺流程：将冷硬卷钢带开卷后加热至785±5℃，均热 130～160S，以3～5℃/s的速度冷至580±20℃,然后以10～15℃/S的冷却速度冷却至在380～450℃，平整延伸率设定为1.7％。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明的低合金高强钢的金相显微组织为铁素体，晶粒度在11.5级～12 级之间。采用本发明提供的方法生产的340MPa级汽车用冷轧低合金高强钢经多家汽车厂的冲压使用试验，表面质量及性能各项指标均达到汽车厂的相关技术标准要求，满足相关汽车厂的使用要求。力学性能和工艺性能满足EN10268-2013 冷成型高屈服强度冷轧钢带的要求。同时，本发明合金成本低，制备方法简单，适合工业化生产。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为实施例1显微组织图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作更详细的描述。实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。
实施例1
将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水，转炉冶炼全程吹氩，废钢加入转炉，转炉出钢温度1635℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼，精炼就位温度≥1560℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为20℃，之后进行板坯清理、缓冷，及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1225℃，加热的时间为232min，将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽，采用 2机架粗轧，7机架CVC精轧。精轧终轧温度为880℃，成品厚度4.5mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到582℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗，该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，经过5机架UCM轧机冷轧，冷轧压下率为66.7％，轧至目标厚度1.5mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行，钢带运行速度120m/min，均热温度785℃，均热时间140S，快冷开始温度646℃，快冷冷速11℃/S，平整延伸率1.7％。最后进行产品性能检测。
实施例2
将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水，转炉冶炼全程吹氩，废钢加入转炉，转炉出钢温度1632℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼，精炼就位温度≥1560℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为26℃，之后进行板坯清理、缓冷，及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1228℃，加热的时间为236min，将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽，采用 2机架粗轧，7机架CVC精轧。精轧终轧温度为883℃，成品厚度4.5mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到586℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗，该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，经过5机架UCM轧机冷轧，冷轧压下率为66.7％，轧至目标厚度2.0mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行，钢带运行速度115m/min，均热温度780℃，均热时间147S，快冷开始温度652℃，快冷冷速13℃/S，平整延伸率1.7％。最后进行产品性能检测。
实施例3
将铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水，转炉冶炼全程吹氩，废钢加入转炉，转炉出钢温度1640℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼，精炼就位温度≥1560℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，LF炉外精炼供铸机化学成分如表2所示。板坯连铸过热度为23℃，之后进行板坯清理、缓冷及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1226℃，加热的时间为228min，将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽，采用2 机架粗轧，7机架CVC精轧。精轧终轧温度为887℃，成品厚度4.5mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到580℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗，该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，经过5机架UCM轧机冷轧，冷轧压下率为66.7％，轧至目标厚度 1.5mm。冷硬卷连续退火在具有HGJC功能的连续立式退火炉中进行，钢带运行速度130m/min，均热温度786℃，均热时间130S，快冷开始温度660℃，快冷冷速15℃/S，平整延伸率1.7％。最后进行产品性能检测。
表1本发明实施例1～3的化学成分(wt％)
Figure BDA0003241939200000051
对本发明实施例1～3的钢卷进行力学性能检验，检验结果见表2。
表2本发明实施例1～3的钢卷的力学性能
Figure BDA0003241939200000061
由表2数据可知，按照本发明提供的方法生产的一种340MPa级汽车用冷轧低合金高强钢力学性能和工艺性能符合EN 10268-2013的要求。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种汽车用1.5～1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量为：C：0.06～0.08％，Si：0.13～0.18％，Mn：0.45～0.55％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Alt：0.020～0.050％，Ti：0.015～0.025％，Nb：0.025～0.035％，Ca：0.0008～0.0020％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的汽车用1.5～1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量为：C：0.064％，Si：0.159％，Mn：0.50％，P：0.0128％，S：0.0023％，Alt：0.0278％，Ti：0.020％，Nb：0.0289％，Ca：0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的汽车用1.5～1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量为：C：0.065％，Si：0.163％，Mn：0.47％，P：0.0127％，S：0.0018％，Alt：0.0292％，Ti：0.022％，Nb：0.0292％，Ca：0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的汽车用1.5～1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量为：C：0.065％，Si：0.165％，Mn：0.46％，P：0.0111％，S：0.0014％，Alt：0.0289％，Ti：0.019％，Nb：0.0279％，Ca：0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4任一项所述的汽车用1.5～1.8mm340MPa级冷轧低合金高强钢的生产方法，其特征在于，包括：
(1)冶炼—连铸生产工艺流程：铁水预处理—转炉—LF精炼—铸机。供铸机钢水成分为C：0.06～0.08％，Si：0.13～0.18％，Mn：0.45～0.55％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Alt：0.020～0.050％，Ti：0.015～0.025，Nb：0.025～0.035，Ca：0.0008～0.0020％
(2)热轧生产工艺流程：铸坯加热—粗轧—精轧—卷取。所述铸坯出炉温度1220～1240℃，所述粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧，精轧采用7机架连续变凸度(Continuouslyvariable crown，cvc)轧机精轧，中间坯厚度40～45mm。所述精轧的终轧温度为870±20℃，热轧钢带厚度4.5mm。所述冷却采用层流冷却设备，前分散冷却模式，所述卷取温度为580±20℃；
(3)酸洗冷轧工艺流程：将热轧带钢经i-BOX技术盐酸槽酸洗，去除表面氧化铁皮后，经过5机架冷轧机冷轧，冷轧压下率为67％，轧至目标厚度1.5mm；
(4)连续退火工艺流程：将冷硬卷钢带开卷后加热至785±5℃，均热130～160S，以3～5℃/s的速度冷至580±20℃,然后以10～15℃/S的冷却速度冷却至在380～450℃，平整延伸率设定为1.7％。
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