[發明專利]屈服強度為700MPa級的熱軋H型鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201210321257.8
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102943203A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 劉成寶;易紅亮;許寶玉;許榮昌;朱京軍
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21D8/00;B21B1/088
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術領域

本發明屬于高強度H型鋼領域，具體涉及到一種屈服強度為700MPa級的熱軋H型鋼及其制備方法。?

背景技術

汽車大梁在行駛過程中受到各種沖擊、扭轉等復雜應力的作用，因此對制造材料的要求十分嚴格，這種制造材料不僅需要很高的強度，而且還要求有良好的韌性和冷彎成形性，屬于比較典型的高強度低合金鋼品種。經過檢索，有許多專利涉及到汽車大梁鋼板。申請號為200810036415.9的中國專利中熱軋鋼的化學成分為C：0.05-0.10wt%、Si≤0.10wt%、Mn:1.1-1.85wt%、P≤0.025wt%、S≤0.0030wt%、Al:0.015-0.060wt%、N≤0.0060wt%、Nb:0.015-0.050wt%、V:0.015-0.150wt%、Ti:0.015-0.150wt%、Ca≤0.0050wt%，余量為Fe和雜質，生產工藝采用控軋控冷，冷卻速度為30-50℃/s,強度可以達到550-700MPa。另外，申請號為200510100421.2、200510047632.4、200510047633.9的中國專利以及日本專利JP11343536中所涉及的產品也為鋼板材。汽車大梁用鋼板或帶鋼經過切塊、拼裝、焊接等工序完成。?

申請號為02136738.8的中國專利涉及的鐵素體和納米析出相的方法為300-700℃之間進行多道次大變形軋制的方法,得到的鐵素體晶粒尺寸在100nm-1μm之間，納米第二相顆粒在1nm-100nm之間。申請號為200680029135的中國專利以及相同的US2009095381A1、EP1918396A1中在鋼材中獲得了尺寸為10nm左右的碳化物強化相。?

焊接H型鋼由三塊板焊接而成,經過切塊、拼裝、焊接等工序,其截面尺寸,形狀的準確率較差.而熱軋H型鋼由萬能軋機軋制而成,一次成型,截面尺寸準確,精度高，殘余應力小而不需要矯正工序，同時節約勞動時間,縮短生產周期，提高生產效率，因此熱軋H型鋼汽車大梁成為汽車行業的發展趨勢。由于減輕車重、降低油耗、減少環境污染和提高安全性等方面的要求，高強度熱軋H型鋼汽車大梁具有很好的應用前景。目前，高屈服強度的熱軋性H型鋼一般都是500～630MPa級別的。對于更高級別的高屈服強度的熱軋型鋼，現在市場上仍然是空白。?

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種屈服強度700MPa級的熱軋H型鋼并提供該鋼的制造方法。?

為了開發熱軋H型鋼大梁，同時開發可用于建筑等其他用途的高強度熱軋H型?鋼，本發明采用Si-Mo-Mn-V-Ti-Al系鋼種，通過軋制和冷卻，利用5－20nm大小的釩的納米碳化物進行強化，設計并制造了一種屈服強度700MPa級的熱軋H型鋼。?

本發明提供了一種屈服強度700MPa級熱軋H型鋼，該鋼的化學成分為C：0.08-0.20wt%、Si：0.20-0.80wt%、Mo：0-0.10wt%、Mn:1.20-2.00wt%、P≤0.015wt%、S≤0.0030wt、Al:0.035-0.080wt%、N：0.0030-0.0060wt%、V:0.150-0.400wt%、Ti:0.05-0.09wt%，余量為Fe和雜質。?

本發明的屈服強度700MPa級的熱軋H型鋼成分如上所示，選擇此范圍的主要理由如下：?

C：碳元素可與鋼中的釩、鈦等元素形成碳化物或者碳氮化物，在鐵素體中的固溶碳元素可以提高基體的強度，但碳元素過高會降低鋼材的塑性和韌性，因此本發明限定碳元素含量為0.08-0.20t%。?

Si:在鋼中不形成碳化物，固溶在鐵素體中的硅具有固溶強化的作用，并且能夠降低奧氏體中碳元素的擴散速度，推遲鐵素體和珠光體相變反應，即使鐵素體和珠光體CCT（continuous?cooling?transformation，連續冷卻相變）曲線右移，增長相變過程中碳化物的析出時間。但硅會提高韌脆轉變溫度。因此硅的合理范圍是0.20-0.80wt%。?

Mo:提高鈦、鈮、釩等在奧氏體中的固溶度，細化從鐵素體中析出的碳化物；在MC型碳化物（M為鈦、鈮、釩）中置換碳化物中的鈦、釩等元素，形成復合碳化物。但鉬元素會增加鋼的淬透性，而且價格較高，因此限制鉬元素的范圍為0-0.10wt%。?