[發明專利]一種屈服強度460MPa級的低合金高強鋼及生產方法

有效

• 申請號: 202010597151.5
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111575592B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 鄭笑芳;崔磊;陳德順;肖洋洋;劉永剛;詹華;閆偉;何丹丹
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C21D8/02;C21D1/26
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍

本發明公開了一種屈服強度460MPa級的低合金高強鋼及生產方法，屬于軋鋼技術領域。針對現有中高等級強度的低合金高強鋼強度波動大和性能不穩定的問題，本發明提供一種屈服強度460MPa級的低合金高強鋼，它包括化學成分重量比為C:0.07～0.09％、Si≤0.05％、Mn:1.20～1.50％、P:0.03％～0.05％、Als:0.025～0.060％、Nb:0.045～0.055％、Ti:0.005～0.015％、Ca:0.001～0.003％、S≤0.006％、N≤0.0025％、O≤0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質。本發明通過低O、低N、低Ti控制，實現微米級尺寸的碳氮化物數量密度不超過3個/mm²；通過精軋始末機架采用大壓下、低溫卷取、熱軋保溫罩緩冷以及退火工藝的厚度區分，實現產品強度的穩定控制；本發明所生產出的屈服強度460MPa級的低合金高強鋼卷間強度極差≤70MPa，卷內頭中部位強度差≤30MPa，屈強比≤0.85，具有成本低廉、成形性能優異和強度波動小的特點。

技術領域

本發明屬于軋鋼技術領域，更具體地說，涉及一種屈服強度460MPa級的低合金高強鋼及生產方法。

背景技術

低合金高強鋼是通過在低碳鋼中加入Nb、Ti、V等微合金元素，達到析出強化和細晶強化的目的，從而實現強度的提升。低合金高強鋼具有成形性能優、焊接性能好、成本低廉的特點，被廣泛應用于汽車結構件和加強件。市場上常見的是屈服強度260～420MPa的低合金高強鋼。隨著汽車輕量化的不斷發展，屈服強度460MPa及以上級別的低合金高強鋼必將逐漸嶄露頭角。現今汽車用冷軋低合金高強鋼板大多采用控軋、控冷、酸軋、熱處理的一體化控制工藝進行生產，從而實現了高強度和低成本。微合金化鋼主要存在三個方面不易控制：(1)碳氮化物的析出數量和尺寸；(2)熱軋過程中的奧氏體再結晶行為；(3)退火過程中的再結晶行為。因此，隨著產品強度等級的升高，微合金元素含量增加，產品的強度波動往往越大，尤其是屈服強度420MPa級及以上級別，如何獲得性能穩定性突出的低合金高強鋼，一直是鋼鐵行業的熱點問題。

針對上述問題也進行了相應的改進，如中國專利申請號CN201910412037.8，公開日為2019年8月2日，該專利公開了一種屈服強度460MPa級的冷軋低合金高強度鋼及生產方法，其化學成分的重量百分數為：C：0.06～0.09％，Si：0.050～0.090％，Mn：1.10～1.30％，P：0.010～0.030％，S≤0.01％，Al：0.020～0.070％，Nb：0.010～0.040％，Ti：0.030～0.060％，余量為Fe和不可避免的雜質。該專利的不足之處在于：Ti化學成分較高勢必導致產品工藝敏感性提高，僅僅通過常規的厚度區分卷取溫度和790～810℃的高溫退火技術手段，很難獲得性能穩定性突出的產品，從而造成鋼性能的不均勻和波動。

又如中國專利申請號CN201710124503.3，授權公告日為2018年6月19日，該專利公開了一種一鋼多級冷軋低合金高強鋼帶及其生產方法，其包括板坯加熱、熱軋、層流冷卻、酸軋、連退和平整工序；所述鋼帶化學成分的重量百分含量為：C 0.06～0.10％，Si 0.15～0.30％，Mn 1.10～1.30％，P≤0.020％，S≤0.015％，Als 0.020～0.060％，Nb 0.045～0.060％，N≤0.0060％，其余為鐵和不可避免的微量元素。該專利的不足之處在于：Nb具有很強的再結晶抑制作用，720～760℃的低溫退火勢必導致再結晶不充分，從而殘留纖維狀的軋態組織，軋態組織明顯容易導致產品性能不均和性能波動。

發明內容

1、要解決的問題

針對現有技術中高等級強度的低合金高強鋼強度波動大和性能不穩定的問題，本發明提供一種屈服強度460MPa級的低合金高強鋼及生產方法。通過在成分上以及生產工序上做出相應調整，使得所生產出的屈服強度460MPa級的低合金高強鋼中微米級尺寸碳氮化物的數量密度不超過3個/mm²，卷間強度極差≤70MPa，卷內頭中部位強度差≤30MPa，屈強比≤0.85，并且成本低廉，成形性能優異和強度波動小。