[發明專利]一種高強度熱軋結構鋼板及其制造方法有效

申請號：	200810023754.3	申請日：	2008-04-19
公開（公告）號：	CN101280390A	公開（公告）日：	2008-10-08
發明（設計）人：	胡學文;張建;王煒;楊興亮;劉永剛;張宜;焦興利;趙勇;成印明;張翠	申請（專利權）人：	馬鞍山鋼鐵股份有限公司
主分類號：	C22C38/12	分類號：	C22C38/12;B23P17/00;C21C7/064;C21C5/28;B21B37/16;B21B37/74
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種強度熱軋結構鋼板及其制造方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于金屬結構材料的技術領域，涉及連續熱軋金屬板帶，更具體地說，本發明涉及一種用于汽車結構的高強度熱軋結構鋼板。同時，本發明還涉及這種高強度熱軋結構鋼板的制造方法。

背景技術

目前，國內外用于生產汽車結構用的高強度熱軋鋼板，按化學成分劃分，有C-Mn鋼和Nb、V、Ti單一微合金化鋼或復合微合金化鋼，按強化方式劃分，有固溶強化、析出強化和組織強化。不同成分和組織類型鋼對應的機械性能特點不同，適合于不同應用領域。下面對現有文獻資料中涉及這類材料的技術現狀作出簡要分析：

中國專利公開號為CN1676233A公開了一種薄板坯C-Mn優質高強度板帶鋼的生產工藝發明專利，其主要技術方案是采用C-Mn鋼成分，其中C＝0.16～0.20％，通過C的固溶強化和增加珠光體含量來獲得珠光體強化和Mn的固溶強化獲得530MPa～550MPa的抗拉強度，按CE＝C+(Mn+Si)/6計算，該專利材料的CE＝0.43～0.45，焊接性能不夠理想；

中國專利公開號為CN1218115A公開了一種銅硼系低碳及超低碳貝氏體高強鋼的發明專利，其主要技術方案是采用低碳和超低碳，利用ε-Cu和Nb、Ni復合沉淀析出作用獲取高強度，材料組織為低碳貝氏體，抗拉強度達到630MPa，具有高低溫沖擊韌性(CVN-80℃＝124J)，但屈強比高(Rel/Rm＝0.9)，且TS×EL(強塑積)值僅為13860MPa％，對于后道工序采用沖壓成形工藝時，沖壓成形件產生回彈較大，對滿足一般的冷沖壓成形工藝難度較大；

中國專利公開號為CN1824816A公開了一種加長型汽車大梁用鋼及其制造方法的發明專利，其主要技術方案是在低C高Mn純凈鋼中添加Nb、V、Ti多元微合金化元素，抗拉強度達到580MPa，屈強比0.83，TS×EL＝15822～16588MPa％，具有強度和成形性等良好綜合性能，但Nb+V+Ti添加量達到0.1％，生產成本較高。

隨著汽車產品輕量化技術的發展，汽車結構用高強度材料在強度、成形性、焊接性能、低溫沖擊性能等方面提出了綜合性能優良的要求。特別是汽車產品對高強度的鋼板材料的冷沖壓拉伸性能、焊接性能提出了較高的要求，因為鋼材往往是強度高則加工性能差，或者加工性能好，則強度又不足。汽車結構為了減輕重量而又具有較高的整體強度和抗沖擊性能，一般采用高強度的鋼板，再經過復雜的壓彎、拉伸等變形工藝及焊接工藝來提高其整體強度和沖擊韌性。上述專利技術雖然在一些方面有改進，但仍然在不同的方面存在著缺陷，顯然難以滿足汽車結構對于鋼板材料的綜合要求。

發明內容

本發明所要解決的第一個問題是提供一種高強度熱軋結構鋼板，其目的是使其既具有高強度，又具有良好的冷成形性能和高的低溫沖擊韌性，在滿足汽車結構安全(特別是低溫區域使用)需要的同時，又能滿足汽車結構制造過程中的沖壓成形工藝要求。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：所提供的這種高強度熱軋結構鋼板，以低碳高錳純凈鋼為基礎，在所述的低碳高錳純凈鋼中添加Nb微合金化元素，還加入微量的Ca。

所述的高強度熱軋結構鋼板的化學成分的重量百分比為：C：0.08％～0.10％；Si：0.10％～0.25％；Mn：1.30％～1.50％；P：≤0.015％；S：≤0.008％；Nb：0.020％～0.030％；Ca：0.0010％～0.0030，其余為鐵和殘余的微量雜質。

所述的高強度熱軋結構鋼板，其材料在冶煉時，添加Al，使其總量在基體材料的重量百分比為：0.015％～0.050％。

本發明要解決的第二個問題是提供上述高強度熱軋結構鋼板的制造方法，其發明目的與上述技術方案相同。

所述的添加了Nb微合金化元素及微量Ca的高強度熱軋結構鋼板的制造方法是在連軋工藝上采用控制軋制和控制冷卻的制造方法，其工藝過程及工藝內容為：

(a)、鐵水預處理：對鐵水進行脫硫處理；

(b)、轉爐冶煉：對鐵水進行脫P、Si、C及合金化處理；

(c)、爐后精煉：經LF爐采用深脫硫工藝及鋼水合金化處理并加入鐵鈣線進行夾雜物變性處理；

(d)、連鑄：精煉后的鋼水由連鑄機進行保護澆鑄，成為板坯；

(e)、板坯加熱：鑄坯冷裝加熱后送熱連軋機；