一種熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法，以所述熱軋鋼板的總重量為基準(zhǔn)，所述熱軋鋼板的元素組成包括：0.05-0.1重量％的碳、0.3重量％以下的硅、1.65-1.8重量％的錳、0.02重量％以下的磷、0.01重量％以下的硫、0.01-0.03重量％的鈮、0.09-0.12重量％的鈦、0.1-0.3重量％的鉬和97.32-98.1重量％的鐵；所述熱軋鋼板的顯微組織為鐵素體組織和珠光體組織。本發(fā)明的熱軋鋼板可以避免在加工(如焊接)過程中顯微組織的變化而導(dǎo)致的鋼板強(qiáng)度降低，本發(fā)明的熱軋鋼板可以用于屈服強(qiáng)度750MPa級汽車車廂。另外，本發(fā)明的生產(chǎn)方法中避免了加入Cr、Ni等貴重元素，且制備工藝簡單，因此降低了熱軋鋼板的成本。
【專利說明】一種熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)階段的制造工藝和技術(shù)水平下，車身輕量化是解決重載汽車超載荷和節(jié)能減 排的重要手段。使用高強(qiáng)度鋼材，通過減薄鋼板厚度和減輕車身的重量，可以在降低自重的 前提下提高產(chǎn)品使用壽命。目前，國內(nèi)載重汽車用車廂板的主要鋼材為16Mn和Q345B，高強(qiáng) 度車廂板用量較少，與國外同類產(chǎn)品相比車廂板重量高出15-20%。
[0003] 為了降低生產(chǎn)成本和提高構(gòu)件安全性，高強(qiáng)度汽車車廂用熱軋鋼板開發(fā)以逐漸 提上日程，各大鋼廠也陸續(xù)開展這方面的研究工作。例如，北京科技大學(xué)的趙征志等發(fā) 明了一種汽車廂體用熱軋酸洗高強(qiáng)鋼的制備方法（CN102787272A);江蘇省沙鋼鋼鐵研 究院有限公司的許振剛等發(fā)明的高強(qiáng)度低合金熱軋鐵素體貝氏體耐候鋼及其生產(chǎn)方法 (CN101660099A);廣州珠江鋼鐵有限責(zé)任公司的毛新平等發(fā)明的一種應(yīng)用薄板坯連鑄連軋 流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的工藝（CN1785543A)，等。
[0004] 然而，上述方法中普遍添加了 Cr、Ni等昂貴的合金元素，因此熱軋鋼板的成本依 然較高。且部分產(chǎn)品采用薄板坯連鑄連軋工藝，低的終軋溫度（如800°C )、低的卷取溫度 (如320°C )和常規(guī)冷卻工藝使最終成品組織中引進(jìn)貝氏體或馬氏體強(qiáng)化，而這些成品在加 工過程中的顯微組織會發(fā)生變化，致使產(chǎn)品的使用性能并不理想。
[0005] 因此，有必要開發(fā)一種新的且低成本的熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中汽車車廂用熱軋鋼板成本高、乳制工藝控制復(fù) 雜和適應(yīng)性差的缺陷，從而提供一種熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種熱軋鋼板，其中，以所述熱軋鋼板的 總重量為基準(zhǔn)，所述熱乳鋼板的元素組成包括：0. 05-0. 1重量％的碳、0. 3重量％以下的 硅、1. 65-1. 8重量％的錳、0. 02重量％以下的磷、0. 01重量％以下的硫、0. 01-0. 03重量％ 的鈮、0. 09-0. 12重量％的鈦、0. 1-0. 3重量％的鑰和97. 32-98. 1重量％的鐵；所述熱軋鋼 板的顯微組織為鐵素體組織和珠光體組織。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了上述熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，該方法包括： 將鋼水連鑄成板坯，將所述板坯依次進(jìn)行加熱、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取，其中，以所述 鋼水的總重量為基準(zhǔn)，所述鋼水的元素組成包括：〇. 05-0. 1重量％的碳、0. 3重量％以下的 硅、1. 65-1. 8重量％的錳、0. 02重量％以下的磷、0. 01重量％以下的硫、0. 01-0. 03重量％ 的鈮、0. 09-0. 12重量％的鈦、0. 1-0. 3重量％的鑰和97. 32-98. 1重量％的鐵；板坯加熱的 溫度為1240-1280°C，精軋的入口溫度為950-1050°C，精軋的終軋溫度為860-920°C，卷取 的溫度為600-650°C。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，本發(fā)明提供了由上述方法生產(chǎn)的熱軋鋼板。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，本發(fā)明提供了上述熱軋鋼板在汽車車廂上的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明的熱軋鋼板的屈服強(qiáng)度彡750MPa，且顯微組織為鐵素體和珠光體組織，這 可以避免鋼板在加工（如焊接）過程中顯微組織的變化而導(dǎo)致的鋼板強(qiáng)度的降低的缺陷， 本發(fā)明的熱軋鋼板可以用于屈服強(qiáng)度750MPa級汽車車廂。另外，本發(fā)明的生產(chǎn)方法中采用 鈮、鈦、錳和鑰作為主要的合金化元素，避免了加入Cr、Ni等貴重元素，因此降低了熱軋鋼 板的成本。
[0012] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0014] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1生產(chǎn)的熱軋鋼板的透射電鏡（TEM)圖。
[0015] 圖2是圖1對應(yīng)的能譜（EDX)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種熱軋鋼板，其中，以所述熱軋鋼板的 總重量為基準(zhǔn)，所述熱乳鋼板的元素組成包括：0. 05-0. 1重量％的碳、0. 3重量％以下的 硅、1. 65-1. 8重量％的錳、0. 02重量％以下的磷、0. 01重量％以下的硫、0. 01-0. 03重量％ 的鈮、0. 09-0. 12重量％的鈦、0. 1-0. 3重量％的鑰和97. 32-98. 1重量％的鐵；所述熱軋鋼 板的顯微組織為鐵素體組織和珠光體組織。
[0018] 在本發(fā)明中，無論是上述熱軋鋼板還是用于制備該鋼板的鋼水中，除了上述元素 之外，還包括除硅、磷和硫之外的不可避免的雜質(zhì)，由于其含量非常小，因此可以忽略不計(jì)。
[0019] 本發(fā)明的熱軋鋼板的厚度可以根據(jù)熱軋鋼板的應(yīng)用條件進(jìn)行選擇。從板形容易控 制和車輛輕量化的角度出發(fā)，所述熱軋鋼板的厚度優(yōu)選為1. 8-7mm，進(jìn)一步優(yōu)選為2-6mm。
[0020] 本發(fā)明通過鈮、鈦、錳和鑰作為熱軋鋼板的合金化元素，在鋼中起到晶粒細(xì)化和析 出強(qiáng)化的效果。所述熱軋鋼板可以通過將鋼水連鑄成板坯，將所述板坯依次進(jìn)行加熱、粗 車U精軋、層流冷卻和卷取制成。優(yōu)選情況下，在所述熱軋鋼板生產(chǎn)過程中，板坯加熱的溫度 為1240-1280°C，精軋的入口溫度為950-1050°C，精軋的終軋溫度為860-920°C，卷取的溫 度為600-650°C，這樣不僅使形成的熱軋鋼板的顯微組織為鐵素體和珠光體組織，還可以使 析出相TiC彌散分布于鐵素體基體中，從而進(jìn)一步提高所述熱軋鋼板的力學(xué)性能。
[0021] 本發(fā)明的所述熱軋鋼板的顯微組織為鐵素體組織和珠光體組織，并通過析出相 TiC達(dá)到強(qiáng)化鋼板的作用。這樣可以避免熱軋鋼板由于引入貝氏體或馬氏體強(qiáng)化而在加工 (如焊接）過程中導(dǎo)致組織變化而使鋼板的性能下降。
[0022] 本發(fā)明的所述熱軋鋼板為一種屈服強(qiáng)度750MPa級的熱軋鋼板。優(yōu)選地，所述熱 軋鋼板的屈服強(qiáng)度（ReL)彡750MPa，抗拉強(qiáng)度（Rm)彡800MPa，延伸率（A% )彡18.0%。 在本發(fā)明中，所述熱軋鋼板的屈服強(qiáng)度（ReL)、抗拉強(qiáng)度（Rm)和延伸率（A% )均按照GB/ T228. 1-2010規(guī)定的方法檢測。
[0023] 而且，本發(fā)明的所述熱軋鋼板的冷彎性能根據(jù)GB/T232-2010方法（B = 35, α = 180°，d = a;d表示彎心直徑、a表示試樣厚度、α表示彎曲的角度、B表示試樣的寬度） 測定為合格。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了上述熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，該方法包括： 將鋼水連鑄成板坯，將所述板坯依次進(jìn)行加熱、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取，其中，以所述 鋼水的總重量為基準(zhǔn)，所述鋼水的元素組成包括：〇. 05-0. 1重量％的碳、0. 3重量％以下的 硅、1. 65-1. 8重量％的錳、0. 02重量％以下的磷、0. 01重量％以下的硫、0. 01-0. 03重量％ 的鈮、0. 09-0. 12重量％的鈦、0. 1-0. 3重量％的鑰和97. 32-98. 1重量％的鐵；板坯加熱的 溫度為1240-1280°C，精軋的入口溫度為950-1050°C，精軋的終軋溫度為860-920°C，卷取 的溫度為600-650°C。
[0025] 通過Axiovert MAT200金相顯微鏡測試儀得出，由本發(fā)明的方法制得的熱軋鋼板 的顯微組織為鐵素體組織和珠光體組織。
[0026] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1制備的熱軋鋼板的TEM圖，圖2是TEM圖對應(yīng)的能譜 (EDX)圖。結(jié)合圖1和圖2可以看出，本發(fā)明方法生產(chǎn)的熱軋鋼板的析出相TiC彌散于鐵素 體基體中。
[0027] 在本發(fā)明中，所述鋼水可以采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法制得，例如可以通過高爐煉鐵、 鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、鋼包內(nèi)脫氧、合金化爐后精煉和LF電加熱等方法制得。為了使制得 的鋼水的組成滿足上述組成要求，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中引入適量的Mn、Si和Mo, LF電加熱過 程中加入Nb，再進(jìn)行脫氧后引入適量的Ti，并對鋼水成分進(jìn)行微調(diào)。
[0028] 在本發(fā)明中，所述板坯的連鑄為本領(lǐng)域的常規(guī)連鑄方法，S卩，所述鋼水精煉后，經(jīng) 連鑄機(jī)的中間包澆注至結(jié)晶器，分別經(jīng)過拉坯、二次冷卻和切割等工藝形成連鑄板坯。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述鋼水經(jīng)過連鑄處理后，形成的板坯厚度為 200-230mm〇
[0030] 在本發(fā)明中，為了進(jìn)一步使所述熱扎鋼板滿足輕量化的需求，優(yōu)選情況下，所述粗 軋的道次為3-7,每道次的壓下量控制在20-35%范圍內(nèi)，所述粗軋可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人 員常規(guī)使用的粗軋機(jī)如帶AWC(自動(dòng)寬度控制）功能的立輥粗軋機(jī)進(jìn)行操作，所述板坯經(jīng)過 粗乳后（中間述）的厚度優(yōu)選為30-60mm。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的所述方法，所述板坯經(jīng)粗軋后由4-7機(jī)架進(jìn)行精軋，所述精軋的 入口溫度為950-1050°C，優(yōu)選為970-1045°C ;所述精軋的終軋溫度為860-920°C，優(yōu)選為 870-910。。。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述精軋的條件使得形成的鋼板的厚度為 1. 8_7mm，更優(yōu)選為 2_6mm。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的所述方法，在層流冷卻的過程中，為了避免所述熱軋鋼板中鐵素體 和珠光體的含量或體積分?jǐn)?shù)發(fā)生較大的變化從而影響到熱軋鋼板的使用性能，優(yōu)選情況 下，所述層流冷卻的冷卻速度為10_30°C /s。
[0034] 在本發(fā)明中，所述層流冷卻后，板坯的溫度可以為600_650°C，優(yōu)選為605_640°C。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的所述方法，所述層流冷卻后對板坯進(jìn)行卷取，所述板坯的卷取溫度 即終止冷卻的溫度。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，本發(fā)明提供了由上述方法生產(chǎn)的熱軋鋼板。由本發(fā)明 所述方法生產(chǎn)的熱軋鋼板的顯微組織為鐵素體和珠光體組織，析出相Tic彌散于顯微組織 中起到強(qiáng)化鋼板的作用。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，本發(fā)明還提供了上述熱軋鋼板在汽車車廂上的應(yīng)用。 本發(fā)明合成的熱軋鋼板的屈服強(qiáng)度在750MPa以上，能作為屈服強(qiáng)度750MPa級汽車車廂用 熱軋鋼板。
[0038] 以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0039] 實(shí)施例1-5
[0040] 實(shí)施例1-5用于說明本發(fā)明提供的熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法。
[0041] 經(jīng)常規(guī)轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄獲得連鑄板坯，板坯的各種成分如表1所示；將制得的連 鑄板坯分別依次進(jìn)行板坯加熱、高壓水除磷、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取，從而制得熱軋鋼 板。其中，板坯加熱的溫度、中間坯厚度、精軋入軋溫度、精軋終軋溫度、冷卻速度、卷取溫度 和所得熱軋鋼板的厚度分別如表2所示。
[0042] 對比例1
[0043] 經(jīng)常規(guī)轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄獲得連鑄板坯，板坯的各種成分如表1所示；將制得的連 鑄板坯分別依次進(jìn)行板坯加熱、高壓水除磷、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取，從而制得熱軋鋼 板。其中，板坯加熱的溫度、中間坯厚度、精軋入軋溫度、精軋終軋溫度、冷卻速度、卷取溫度 和所得熱軋鋼板的厚度分別如表2所示。
[0044] 對比例2
[0045] 將與實(shí)施例1相同的板坯依次進(jìn)行板坯加熱、高壓水除磷、粗軋、精軋、層流冷卻 和卷取，從而制得熱軋鋼板。其中，板坯加熱的溫度、中間坯厚度、精軋入軋溫度、精軋終軋 溫度、冷卻速度、卷取溫度和所得熱軋鋼板的厚度分別如表2所示。
[0046] 表 1
[0047]
【權(quán)利要求】
1. 一種熱軋鋼板，其中，以所述熱軋鋼板的總重量為基準(zhǔn)，所述熱軋鋼板的元素組成包 括：0. 05-0. 1重量％的碳、0. 3重量％以下的硅、1. 65-1. 8重量％的錳、0. 02重量％以下的 磷、0. 01重量％以下的硫、0. 01-0. 03重量％的鈮、0. 09-0. 12重量％的鈦、0. 1-0. 3重量％ 的鑰和97. 32-98. 1重量％的鐵；所述熱軋鋼板的顯微組織為鐵素體組織和珠光體組織。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱軋鋼板，其中，所述熱軋鋼板的厚度為1. 8-7mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱軋鋼板，其中，在所述熱軋鋼板的生產(chǎn)過程中，板坯加熱的 溫度為1240-1280°C，精軋的入口溫度為950-1050°C，精軋的終軋溫度為860-920°C，卷取 的溫度為600-650°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的熱軋鋼板，其中，所述熱軋鋼板的屈服強(qiáng)度 彡750MPa，抗拉強(qiáng)度彡800MPa，延伸率彡18.0%。
5. 權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，該方法包括：將鋼水連 鑄成板坯，將所述板坯依次進(jìn)行加熱、粗軋、精軋、層流冷卻和卷取，其中，以所述鋼水的 總重量為基準(zhǔn)，所述鋼水的元素組成包括：0. 05-0. 1重量％的碳、0. 3重量％以下的娃、 1. 65-1. 8重量％的錳、0. 02重量％以下的磷、0. 01重量％以下的硫、0. 01-0. 03重量％的 鈮、0. 09-0. 12重量％的鈦、0. 1-0. 3重量％的鑰和97. 32-98. 1重量％的鐵；板坯加熱的溫 度為1240-1280°C，精軋的入口溫度為950-1050°C，精軋的終軋溫度為860-920°C，卷取的 溫度為 600-650°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，將所述鋼水連鑄成的板坯的厚度為200-230mm ; 所述板述經(jīng)粗乳后的厚度為30-60mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述精軋的條件使得形成的熱軋鋼板的厚度為 L 8-7mm〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述層流冷卻的冷卻速度為10-30°C/s。
9. 由權(quán)利要求5-8中任意一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的熱軋鋼板。
10. 權(quán)利要求1-4和權(quán)利要求9中任意一項(xiàng)所述熱軋鋼板在汽車車廂上的應(yīng)用。
【文檔編號】C22C38/14GK104060170SQ201410273055
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】葉曉瑜, 張開華, 翁建軍, 劉勇, 王羿, 熊雪剛, 王海云, 黃徐晶 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司