CN115505840A - 一种高强度淬火配分钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度淬火配分钢，其化学成分的质量百分含量为：C：0.20～0.22％，Si：1.45～1.55％，Mn：2.0～2.1％，P：≤0.020％，S≤0.005％，Alt：0.025～0.060％，Cr：0.19～0.21，Ti：0.010～0.014，Ce≤0.0025％，其余为Fe及不可避免的杂质。还公布了其生产方法。本发明的高强度淬火配分钢，满足汽车轻量化选材的需要，力学性能和工艺性能满足GB/T20564.9‑2016对高强度淬火配分钢力学性能和工艺性能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及热轧冷加工成形用钢领域，尤其涉及一种高强度淬火配分钢及其生产方法。
背景技术
研究表明，汽车整车质量每减少100kg，每行驶100km可节省0.3～0.5L 的燃油量，同时减少0.85～1.40kg二氧化碳的排放量。
为了满足汽车轻量化、被动安全的需求，先进高强度钢板在整车上的应用比例逐渐加大，特别是高强度淬火配分钢、DP钢板、TRIP钢板、TWIP钢板、MS 钢板以及热成型钢板在白车身上的应用比例逐渐增多。高强度淬火配分钢其强度高、延伸率相对优异，在白车身轻量化中得到大量应用，具备良好的市场前景。高强度淬火配分钢生产难度大，尤其对关键工艺的过程控制要求较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度淬火配分钢及其生产方法，本发明的高强度淬火配分钢，满足汽车轻量化选材的需要，力学性能和工艺性能满足 GB/T20564.9-2016对高强度淬火配分钢力学性能和工艺性能的要求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种高强度淬火配分钢，其化学成分的质量百分含量为：C：0.20～0.22％，Si：1.45～1.55％，Mn：2.0～2.1％，P：≤0.020％，S≤0.005％，Alt： 0.025～0.060％，Cr：0.19～0.21，Ti：0.010～0.014，Ce≤0.0025％，其余为Fe 及不可避免的杂质。
一种高强度淬火配分钢的生产方法，主要工艺参数如下：
冶炼—连铸段生产工艺流程：铁水预处理—转炉—LF精炼—RH真空处理—铸机；供铸机钢水成分为C：0.20～0.22％，Si：1.45～1.55％，Mn：2.0～2.1％，P：≤0.020％，S≤0.005％，Alt：0.025～0.060％，Cr：0.19～0.21，Ti：0.010～0.014， Ce≤0.0025％；
加热过程，板坯入炉，严格控制板坯在炉时间和出炉温度，在炉时间 190～240min，出炉温度1240±15℃；
轧制包括粗轧和精轧，所述粗轧模拟3+3模式2机架轧机粗轧，精轧模拟7 机架连续变凸度(Continuouslyvariablecrown，cvc)轧机精轧；所述精轧的开轧温度1030±30℃，所述精轧的终轧温度为890±15℃；
冷却采用层流冷却设备，前部冷却模式，冷却速度为30±5℃/S，所述卷取温度为600±20℃；
退火在实验室模拟退火炉中进行，均热温度810±10℃，均热时间180S，快冷开始温度670～690℃，快冷冷速40～45℃/S，快冷终止温度260～280℃，过时效温度380～420℃，过时效保温时间380-450秒。
进一步的，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≥1550℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，板坯加热温度为1240℃，加热的时间为220min，将加热后的板坯进行高压水除磷；模拟2机架粗轧，7机架CVC精轧，精轧终轧温度为895℃，成品厚度3.0mm；层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃进行卷取；将热轧带钢经盐酸槽酸洗，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度1.0mm；冷硬钢带连续退火在模拟退火炉中进行，钢带运行速度120m/min，均热温度820℃，均热时间180S，快冷开始温度680℃，快冷冷速45℃/S，快冷终止温度280℃，过时效温度380℃，过时效保温时间420秒。
进一步的，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≥1550℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，板坯加热温度为1240℃，加热的时间为225min，将加热后的板坯进行高压水除磷；模拟2机架粗轧，7机架CVC精轧，精轧终轧温度为 900℃，成品厚度3.0mm；层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃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，操作和维护大大简化，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5 机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度1.0mm；冷硬钢带连续退火在模拟退火炉中进行，钢带运行速度100m/min，均热温度800℃，均热时间180S，快冷开始温度680℃，快冷冷速40℃/S，快冷终止温度260℃，过时效温度400℃，过时效保温时间400秒。
进一步的，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≥1550℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，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1240℃，加热的时间为230min，将加热后的板坯进行高压水除磷；采用2机架粗轧，7机架CVC精轧，精轧终轧温度为890℃，成品厚度3.0mm；层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃进行卷取；将热轧带钢经盐酸槽酸洗，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度1.0mm；冷硬钢带连续退火在连续立式退火炉中进行，钢带运行速度80m/min，均热温度820℃，均热时间180S，快冷开始温度690℃，快冷冷速40℃/S，快冷终止温度280℃，过时效温度420℃，过时效保温时间400秒。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明提供了一种1.0～1.5mm高强度淬火配分钢及其生产方法，该淬火配分钢的显微组织为：铁素体+马氏体+残余奥氏体，马氏体占比70～85，其余为少量的铁素体及残余奥氏体，该钢种具有高强度、高延伸率等优点，适用于汽车保险杠、防撞梁等结构件，力学性能和工艺性能满GB/T20564.9-2016和客户的技术要求。
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1640℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼，精炼就位温度≥1550℃，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。板坯加热温度为1240℃，加热的时间为220min，将加热后的板坯进行高压水除磷。模拟2机架粗轧，7机架CVC精轧。精轧终轧温度为895℃，成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度1.0mm。冷硬钢带连续退火在模拟退火炉中进行，钢带运行速度120m/min，均热温度820℃，均热时间180S，快冷开始温度680℃，快冷冷速45℃/S，快冷终止温度280℃，过时效温度380℃，过时效保温时间420秒。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1640℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼，精炼就位温度≥1550℃，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。板坯加热温度为1240℃，加热的时间为225min，将加热后的板坯进行高压水除磷。模拟2机架粗轧，7机架CVC精轧。精轧终轧温度为900℃，成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃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，操作和维护大大简化，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度1.0mm。冷硬钢带连续退火在模拟退火炉中进行，钢带运行速度 100m/min，均热温度800℃，均热时间180S，快冷开始温度680℃，快冷冷速40℃/S，快冷终止温度260℃，过时效温度400℃，过时效保温时间400秒。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≥1550℃，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1240℃，加热的时间为230min，将加热后的板坯进行高压水除磷。采用2机架粗轧，7机架CVC 精轧。精轧终轧温度为890℃，成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度 1.0mm。冷硬钢带连续退火在连续立式退火炉中进行，钢带运行速度80m/min，均热温度820℃，均热时间180S，快冷开始温度690℃，快冷冷速40℃/S，快冷终止温度280℃，过时效温度420℃，过时效保温时间400秒。最后进行产品性能检测。
表1实施例1～3的化学成分％
表2本发明实施例1～3的钢带的力学性能
由表2数据可知，按照本发明提供的方法生产的一种高强度淬火配分钢力学性能和工艺性能符合GB/T20564.9-2016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)
1.一种高强度淬火配分钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量为：C：0.20～0.22％，Si：1.45～1.55％，Mn：2.0～2.1％，P：≤0.020％，S≤0.005％，Alt：0.025～0.060％，Cr：0.19～0.21，Ti：0.010～0.014，Ce≤0.0025％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高强度淬火配分钢的生产方法，其特征在于：主要工艺参数如下：
冶炼—连铸段生产工艺流程：铁水预处理—转炉—LF精炼—RH真空处理—铸机；供铸机钢水成分为C：0.20～0.22％，Si：1.45～1.55％，Mn：2.0～2.1％，P：≤0.020％，S≤0.005％，Alt：0.025～0.060％，Cr：0.19～0.21，Ti：0.010～0.014，Ce≤0.0025％；
加热过程，板坯入炉，严格控制板坯在炉时间和出炉温度，在炉时间190～240min，出炉温度1240±15℃；
轧制包括粗轧和精轧，所述粗轧模拟3+3模式2机架轧机粗轧，精轧模拟7机架连续变凸度(Continuously variable crown，cvc)轧机精轧；所述精轧的开轧温度1030±30℃，所述精轧的终轧温度为890±15℃；
冷却采用层流冷却设备，前部冷却模式，冷却速度为30±5℃/S，所述卷取温度为600±20℃；
退火在实验室模拟退火炉中进行，均热温度810±10℃，均热时间180S，快冷开始温度670～690℃，快冷冷速40～45℃/S，快冷终止温度260～280℃，过时效温度380～420℃，过时效保温时间380-450秒。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：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≥1550℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，板坯加热温度为1240℃，加热的时间为220min，将加热后的板坯进行高压水除磷；模拟2机架粗轧，7机架CVC精轧，精轧终轧温度为895℃，成品厚度3.0mm；层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃进行卷取；将热轧带钢经盐酸槽酸洗，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度1.0mm；冷硬钢带连续退火在模拟退火炉中进行，钢带运行速度120m/min，均热温度820℃，均热时间180S，快冷开始温度680℃，快冷冷速45℃/S，快冷终止温度280℃，过时效温度380℃，过时效保温时间420秒。
4.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：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≥1550℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，板坯加热温度为1240℃，加热的时间为225min，将加热后的板坯进行高压水除磷；模拟2机架粗轧，7机架CVC精轧，精轧终轧温度为900℃，成品厚度3.0mm；层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃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，操作和维护大大简化，节省能源和劳动力，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度1.0mm；冷硬钢带连续退火在模拟退火炉中进行，钢带运行速度100m/min，均热温度800℃，均热时间180S，快冷开始温度680℃，快冷冷速40℃/S，快冷终止温度260℃，过时效温度400℃，过时效保温时间400秒。
5.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：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≥1550℃，LF炉外精炼进行测温和成分微调，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1240℃，加热的时间为230min，将加热后的板坯进行高压水除磷；采用2机架粗轧，7机架CVC精轧，精轧终轧温度为890℃，成品厚度3.0mm；层流冷却采用前分散冷却，钢带温度降低到610℃进行卷取；将热轧带钢经盐酸槽酸洗，热轧带钢去除表面氧化铁皮后，模拟5机架UCM轧机进行冷轧，冷轧压下率为66.6％，轧至目标厚度1.0mm；冷硬钢带连续退火在连续立式退火炉中进行，钢带运行速度80m/min，均热温度820℃，均热时间180S，快冷开始温度690℃，快冷冷速40℃/S，快冷终止温度280℃，过时效温度420℃，过时效保温时间400秒。
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