一種低鉬高強度鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低鉬高強度鋼及其制備方法。其技術方案是：對熱軋后的鋼板酸洗處理，再采用冷軋機組對酸洗后的鋼板按4~6個道次軋制，軋制至0.8~1.2mm，得到冷軋鋼板帶；將冷軋鋼板帶在真空加熱爐中以20~30℃/s的加熱速度加熱至570~670℃，保溫20~40min，然后以5~10℃/s的冷卻速度冷卻至200~230℃，隨爐冷卻至室溫。所述熱軋后的鋼板化學成分及其含量是：C為0.18~0.20wt%，Mn為2.20~2.50wt%，Si為1.20~1.40wt%，Mo為0.08~0.12wt%，P<0.01wt%，S<0.003wt%，N<0.004wt%，其余為Fe及不可避免的雜質；所述熱軋后的鋼板厚度為3~5mm。本發(fā)明具有生產成本低廉、工藝簡單和生產周期短的特點；其制品的強度與塑性匹配良好。
【專利說明】一種低鉬高強度鋼及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高強度鋼【技術領域】。具體涉及一種低鉬高強度鋼及其制備方法。
技術背景
[0002]隨著汽車產品水平的不斷提高，對汽車用鋼的要求也日益提高，先進高強度鋼在汽車領域逐漸被廣泛使用。對于汽車用鋼的使用要求主要是鋼的高強度和良好的塑性，即保證材料具有高強度的同時，又具備良好的沖擊性能。傳統(tǒng)的熱軋板具有高強度的優(yōu)勢，但是對于厚度精度和表面質量的控制能力較差，因此用薄規(guī)格的高強度冷軋鋼板帶逐漸替代熱軋高強度板制造汽車構件，以提高使用壽命，降低生產成本。
[0003]“一種超高強度冷軋鋼帶球化退火工藝”(CN101845540A)專利技術，其化學成分(wt%)是:C 為 0.17-0.23%，Si 為 0.15-0.35%，Mn 為 0.60-0.90%，S 彡 0.01%, P 彡 0.01%，Cr為0.40-0.65%，Ni為0.40-0.70%，Mo為0.15-0.35%，余量Fe。退火時間過長雖能使延伸率達到30%，但其抗拉強度只有350~550MPa，屈服強度300~400MPa，對于制造汽車座椅用的骨架，強度明顯不足。而且添加了大量的合金元素，并未帶來性能的顯著改善，反而增加了生產成本。
[0004]“屈服強度980MPa級冷軋鋼板及其制造方法”(CN102925817A)專利技術，其化學成分(wt%)是:C 為 0.08-0.13%，Si 為 0.05-0.5%，Mn 為 1.2-2.0%，Cr 為 0.6-1.5%，Nb 為
0.02-0.08%，V 為 0.04-0.20%，Ti 為 0.08-0.20%，P 彡 0.010%，S 彡 0.005%，Nb、V、Ti 任選一種或多種，Alt為0.02-0.1%, N ^ 0.006%，O彡0.004%，其余為Fe及不可避免的雜質。其退火溫度選用650~680°C，保溫時間為12~14h。雖然其抗拉強度能達到1000~1200MPa，但其延伸率僅為6~12%，對于對塑性和成形性要求較高的汽車構件難以滿足要求。大量添加合金元素提高了生產成本，而且對冷軋機組的軋制能力要求較高，能耗較大。
[0005]“一種超高強度表面活性鋼板制造方法及其鋼板”(CN103160654A)專利技術，其化學成分(wt%)是:C 為 0.001-0.5%，Si 為 0-2.0%，Mn 為 0.1-5.0%，Al 為 0.02-2.0%，Cr 為0-1.50%，Mo 為 0-2.0%，B 為 0-0.01%，V 為 0-1.0%，Ti 為 0-0.5%, Nb 為 0-0.5%, P ( 0.05%，S彡0.02%，Ni為0~2.0%，剩余部分為鐵和不可避免的雜質。其采用冶煉-連鑄-熱軋-冷軋-退火工藝生產高強度表面活性鋼板，雖然最終的強度較高，但添加了大量的合金元素，大幅度提高了生產成本，而且生產工藝過于復雜，對于退火氣氛要求嚴格。其強度的提高完全取決于合金元素的添加量，對于實際大規(guī)模的工業(yè)生產有一定的局限性。
[0006]由上述分析可以看出，對于現(xiàn)有的高性能冷軋汽車用板，應用結果還不是很理想。塑性和韌性難以和強度匹配，強度過高的塑性又顯得不足，塑性較好的強度又不符合要求。或者依靠添加大量的合金元素來改善強度，不僅增加了生產成本，且制備工藝比較復雜，對于現(xiàn)有設備的生產能力要求較高，生產周期過長，對于工業(yè)化生產有一定的限制性。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術的缺陷，目的是提供一種生產成本低廉、工藝簡單和生產周期短的低鉬高強度鋼的制備方法，用該方法所制備的低鉬高強度鋼的強度與塑性匹配良好。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:對熱軋后的鋼板酸洗處理，再采用冷軋機組對酸洗后的鋼板按4~6個道次軋制，乳制至0.8-1.2mm，得到冷軋鋼板帶；將冷軋鋼板帶在真空加熱爐中以20~30°C /s的加熱速度加熱至570~670°C，保溫20~40min，然后以5-100C /s的冷卻速度冷卻至200~230°C，隨爐冷卻至室溫。
[0009]所述熱軋后的鋼板化學成分及其含量是:C為0.18-0.20wt%，Mn為2.20-2.50wt%，Si 為 1.20-1.40wt%, Mo 為 0.08-0.12wt%, Ρ〈0.01wt%, S〈0.003wt%, Ν〈0.004wt%,其余為 Fe及不可避免的雜質；所述熱軋后的鋼板厚度為3~5_。
[0010]由于采用上述技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下積極效果:
本發(fā)明是以價格低廉的C、Si和Mn元素為主，不需要添加Nb、T1、Ni和B等貴重合金元素，只加入少量的Mo元素，成本低廉；向低碳鋼中添加的少量Mo在熱軋過程中能顯著促進貝氏體相變，保證了冷軋退火前的組織為細小均勻的粒狀貝氏體；退火在真空加熱爐中完成，工藝簡單和生產周期短；大壓下的冷軋使所制備的低鉬高強度鋼的強度大幅提高，晶粒破碎細化；合理的退火溫度與退火時間的控制，在強度降低不多的情況下延伸率得到明顯提高，強度與塑性匹配良好。所制備的低鉬高強度鋼經檢測:屈服強度為800~950MPa ;抗拉強度為980~1200MPa ;延伸率為15~27%。
[0011]因此，本發(fā)明具有生產成本低廉、工藝簡單和生產周期短的特點，所制備的低鉬高強度鋼的強度與塑性匹配良好，能滿足汽車、建筑和能源等領域對結構材料的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例1所制備的一種低鉬高強度鋼的掃描透鏡圖；
圖2為本發(fā)明實施例2所制備的一種低鉬高強度鋼的掃描透鏡圖；
圖3為本發(fā)明實施例3所制備的一種低鉬高強度鋼的掃描透鏡圖；
圖4為本發(fā)明實施例4所制備的一種低鉬高強度鋼的掃描透鏡圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述，并非對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0014]實施例1
一種低鉬高強度鋼及其制備方法。所述的制備方法是:對熱軋后的鋼板酸洗處理，再采用冷軋機組對酸洗后的鋼板按4~5個道次軋制，乳制至0.8-1.0mm,得到冷軋鋼板帶；將冷軋鋼板帶在真空加熱爐中以20~30°C /s的加熱速度加熱至570~620°C，保溫20~30min，然后以5~10°C /s的冷卻速度冷卻至200~230°C，隨爐冷卻至室溫。
[0015]所述熱軋后的鋼板化學成分及其含量是:C為0.18-0.19wt%，Mn為2.20-2.40wt%，Si 為 1.20-1.30wt%, Mo 為 0.08-0.10wt%, Ρ〈0.01wt%, S〈0.003wt%, Ν〈0.004wt%,其余為 Fe及不可避免的雜質；所述熱軋后的鋼板厚度為3~5_。
[0016]本實施例制備的低鉬高強度鋼經檢測:屈服強度為910~950MPa ;抗拉強度為1153~1200MPa ;延伸率為 15.0-17.1%。
[0017]實施例2
一種低鉬高強度鋼及其制備方法。所述的制備方法是:對熱軋后的鋼板酸洗處理，再采用冷軋機組對酸洗后的鋼板按5~6個道次軋制，乳制至1.0-1.2mm，得到冷軋鋼板帶；將冷軋鋼板帶在真空加熱爐中以20~30°C /s的加熱速度加熱至570~620°C，保溫30~40min，然后以5~10°C /s的冷卻速度冷卻至200~230°C，隨爐冷卻至室溫。
[0018]所述熱軋后的鋼板化學成分及其含量是:C為0.19-0.20wt%，Mn為2.30-2.50wt%，Si 為 1.30-1.40wt%, Mo 為 0.10-0.12wt%, Ρ〈0.01wt%, S〈0.003wt%, Ν〈0.004wt%,其余為 Fe及不可避免的雜質；所述熱軋后的鋼板厚度為3~5_。
[0019]本實施例制備的低鉬高強度鋼經檢測:屈服強度為891~930MPa ;抗拉強度為1137~1169MPa ;延伸率為 16.8-18.9%。
[0020]實施例3
一種低鉬高強度鋼及其制備方法。所述的制備方法是:對熱軋后的鋼板酸洗處理，再采用冷軋機組對酸洗后的鋼板按4~5個道次軋制，乳制至0.9-1.1mm，得到冷軋鋼板帶；將冷軋鋼板帶在真空加熱爐中以20~30°C /s的加熱速度加熱至620~670°C，保溫20~30min，然后以5~10°C /s的冷卻速度冷卻至200~230°C，隨爐冷卻至室溫。
[0021]所述熱軋后的鋼板化學成分及其含量是:C為0.18-0.19wt%，Mn為2.20-2.40wt%，Si 為 1.20-1.30wt%, Mo 為 0.08-0.10wt%, Ρ〈0.01wt%, S〈0.003wt%, Ν〈0.004wt%,其余為 Fe及不可避免的雜質；所述熱軋后的鋼板厚度為3~5_。
[0022]本實施例制備的低鉬高強度鋼經檢測:屈服強度為820~870MPa ;抗拉強度為1002~1050MPa ;延伸率為 21.2-25.3%。
[0023]實施例4
一種低鉬高強度鋼及其制備方法。所述的制備方法是:對熱軋后的鋼板酸洗處理，再采用冷軋機組對酸洗后的鋼板按5~6個道次軋制，乳制至0.9-1.2mm，得到冷軋鋼板帶；將冷軋鋼板帶在真空加熱爐中以20~30°C /s的加熱速度加熱至620~670°C，保溫30~40min，然后以5~10°C /s的冷卻速度冷卻至200~230°C，隨爐冷卻至室溫。
[0024]所述熱軋后的鋼板化學成分及其含量是:C為0.19-0.20wt%，Mn為2.30-2.50wt%，Si 為 1.30-1.40wt%, Mo 為 0.10-0.12wt%, Ρ〈0.01wt%, S〈0.003wt%, Ν〈0.004wt%,其余為 Fe及不可避免的雜質；所述熱軋后的鋼板厚度為3~5_。
[0025]本實施例制備的低鉬高強度鋼經檢測:屈服強度為800~850MPa ;抗拉強度為983~1020MPa ;延伸率為 22.1-27.0%。
[0026]
本【具體實施方式】以價格低廉的C、Si和Mn元素為主，不需要添加Nb、T1、Ni和B等貴重合金元素，只加入少量的Mo元素，成本低廉；向低碳鋼中添加的少量Mo在熱軋過程中能顯著促進貝氏體相變，保證了冷軋退火前的組織為細小均勻的粒狀貝氏體；退火在真空加熱爐中完成，工藝簡單和生產周期短。
[0027]本具體實施制備的低鉬高強度鋼的組織是細小均勻的貝氏體+少量馬氏體，如圖1?圖4所示，圖1為本發(fā)明實施例1所制備的一種低鉬高強度鋼的掃描透鏡圖，退火溫度為570~620°C，退火時間為20~30min ；圖2為本發(fā)明實施例2所制備的一種低鉬高強度鋼的掃描透鏡圖，退火溫度為570~620°C，退火時間為30~40min ;圖3為本發(fā)明實施例3所制備的一種低鉬高強度鋼的掃描透鏡圖，退火溫度為620~670°C，退火時間為20~30min ;圖4為發(fā)明實施例4所制備的一種低鉬高強度鋼的掃描透鏡圖，退火溫度為620~670°C，退火時間為 30~40min。
[0028]從圖1~圖4可以看出，冷軋退火后晶粒細小均勻，所制備的低鉬高強度鋼的強度和韌性明顯改善。由于大壓下的冷軋，晶粒中出現(xiàn)的偏析帶，儲備了大量的自由能，在再結晶退火過程中能作為再結晶晶粒的形核核心。而鉬元素能顯著阻礙變形組織的再結晶過程，因此能細化再結晶晶粒。另一方面，再結晶退火溫度的升高能夠促進再結晶晶粒的長大。因此，當退火溫度為570~620°C時，再結晶進行的程度較低，組織結構變化不大，還是呈現(xiàn)冷軋后晶粒被拉長、壓扁的狀態(tài)，強度和塑性改變不大；退火溫度達到620~670°C時，變形組織開始大規(guī)模再結晶，組織中出現(xiàn)大量細小的等軸晶粒，由于鉬的晶粒細化作用，所制備的低鉬高強度鋼的強度和塑性都得到明顯改善。同樣隨著退火時間的延長，強度和塑性也有所改變，但相對于退火溫度，退火時間的影響不大。
[0029]大壓下的冷軋使所制備的低鉬高強度鋼的強度大幅提高，晶粒破碎細化；合理的退火溫度與退火時間的控制，在強度降低不多的情況下延伸率得到明顯提高，強度與塑性匹配良好。本【具體實施方式】所制備的低鉬高強度鋼經檢測:屈服強度為800~950MPa;抗拉強度為980~1200MPa ;延伸率為15~27%。
[0030]因此，本【具體實施方式】具有生產成本低廉、工藝簡單和生產周期短的特點，所制備的低鉬鋼強度與塑性匹配良好，能滿足汽車、建筑和能源等領域對結構材料的要求。
【權利要求】
1.一種低鉬高強度鋼的制備方法，其特征在于，對熱軋后的鋼板酸洗處理，再采用冷軋機組對酸洗后的鋼板按4~6個道次軋制，乳制至0.8-1.2mm，得到冷軋鋼板帶；將冷軋鋼板帶在真空加熱爐中以20~30°C /s的加熱速度加熱至570~670°C，保溫20~40min，然后以5-10°C /s的冷卻速度冷卻至200~230°C，隨爐冷卻至室溫； 所述熱軋后的鋼板化學成分及其含量是:C為0.18-0.20wt%，Μη為2.20-2.50wt%，Si為 1.20-1.40wt%, Mo 為 0.08-0.12wt%, Ρ〈0.01wt%, S〈0.003wt%, N〈0.004wt%,其余為 Fe 及不可避免的雜質；所述熱乳后的鋼板厚度為3~5_。
2.一種低鉬高強度鋼，其特征在于所述的低鉬高強度鋼是根據(jù)權利要求1所述低鉬高強度鋼的制備方法所制造的低鉬高強度鋼。
【文檔編號】C21D6/00GK104498689SQ201410800873
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權日:2014年12月22日
【發(fā)明者】徐光 , 張益 , 王敏, 胡海江, 周明星, 袁清, 何貝 申請人:武漢科技大學