[發明專利]基于柔性軋制技術生產含Ti的高強鋼及其制備方法

無效

• 申請號: 201310673977.5
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103614627A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 梁文;陳吉清;張永錕;劉志勇;徐進橋;周學俊;郭斌;譚佳梅;陶軍暉;陶文哲
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;B21B37/74
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明涉及CSP產線生產含Ti的高強鋼制造領域，具體地指一種基于柔性軋制技術生產含Ti的高強鋼及其制備方法。

背景技術

隨著現代科學技術和經濟的發展，鋼鐵作為國民經濟的支柱產業，實現了大規模生產。而鋼鐵行業的大規模生產，降低了鋼鐵產品的成本，也為我國經濟的快速發展創造了良好的發展條件。CSP產線作為鋼鐵生產的新模式，一個澆次約一千五百余噸產品，具有流程短、大型化、連續化、集約化的特點。但與用戶多樣化、個性化的需求之間的矛盾也越來越明顯，且隨著鋼鐵行業產能過剩變得更為突出，解決這一矛盾的責任者自然就轉移到鋼材企業自身，研究和開發柔性制造技術勢在必行。

柔性制造技術是指軋制過程具有較大靈活性和適應性的軋制技術，是在現代金屬生產流程的條件下，最大限度地按照用戶需求組織生產的方式，它能解決大規模生產與個性化需求之間的矛盾。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種基于柔性軋制技術生產含Ti的高強鋼及其制備方法。本發明是柔性制造技術的一個方面，結合CSP產線的實際特點，采用同一澆次甚至同一爐鋼水，利用Ti的析出強化作用，以及Ti析出強化效果與溫度的關系，通過調整軋鋼工藝，生產出屈服強度級別從420～600MPa不等的系列產品，滿足各車輛改裝廠、集裝箱生產企業等對鋼鐵產品的個性化需求，從而解決CSP產線生產組織過程中出現的大量帶出品。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種基于柔性軋制技術生產的含Ti高強鋼，該含Ti高強鋼的化學成份按重量百分計為C：0.04～0.08%、Si≤0.05%、Mn：0.60～1.20%、P≤0.015%、S≤0.010%、Ti：0.07%～0.10%、Als：0.02%～0.05%、N≤0.005%，其余為Fe和不可避免的雜質；其中，該含Ti高強鋼的性能指標為下述組合中的一種：

1）R_eL≥420MPa，R_m≥480MPa，A≥22%，d=0.5a，180°冷彎合格；或者，

2）R_eL≥460MPa，R_m≥520MPa，A≥21%，d=a，180°冷彎合格，或者，

3）R_eL≥500MPa，R_m≥550MPa，A≥20%，d=a，180°冷彎合格，或者，

4）R_eL≥550MPa，R_m≥600MPa，A≥18%，d=1.5a，180°冷彎合格，或者，

5）R_eL≥600MPa，R_m≥650MPa，A≥17%，d=1.5a，180°冷彎合格；其中：R_eL為屈服強度，R_m為抗拉強度，A為延伸率，d為彎心直徑，a為板厚。

本發明還提供了一種基于柔性軋制技術生產的含Ti高強鋼的制備方法，在柔性軋制過程中操作參數控制如下：加熱環節：鋼坯加熱溫度為1150～1300℃，精軋環節：熱軋終軋溫度為850～950℃，卷取環節：終冷溫度為550～750℃，層流冷卻環節：冷卻速度5～50℃/s。

本發明中各合金成分以及工藝參數的作用機理如下：

C：鋼中最經濟、最基本的強化元素，通過固溶強化和析出強化作用以提高鋼的強度，特別是與鋼中Ti元素作用形成微合金碳化物，起到析出強化作用，但過高的碳含量會對焊接產生不良的影響，且含C量為0.08～0.12%進入包晶區，影響CSP產線連鑄生產，因此本發明采用碳含量為0.04～0.08%。

Si：在鋼中起固溶強化作用，但容易使鋼板表面產生紅鐵皮等表面缺陷，也會影響鋼卷后續工序中的鍍鋅效果，故本發明Si含量≤0.05%；

Mn：可以溶入鐵素體，提高鋼的強度，還能與S形成MnS，以消除S的有害作用。本發明采用0.60～1.20%Mn即可達到所需要的強度。

P：為鋼中有害元素，它很容易造成偏析，惡化冷彎成型性能，對于高強度冷彎型鋼來說，要嚴格控制其含量。本發明P≤0.015%。

S、N：為鋼中的有害元素，它們的存在會嚴重降低Ti的有效含量，從而降低TiC的析出強化，因此，本發明中嚴格控制S、N的含量，即S≤0.010%，N≤0.005%。