CN106636907A - 屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带，化学成分按重量百分比包括：C：0.06～0.08％、Si：≤0.20％、Mn：1.5～1.7％、P：≤0.020％、S：≤0.010％、Alt：0.10～0.04％、Nb：0.025～0.035％、Ti:0.08～0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明还公开了一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带的制造方法，包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、板坯加热、机架粗轧、机架精轧、层流冷却、卷取。本发明通过低碳微合金化成分设计，得到的钢带具有良好冷弯成型性能。

Description

屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种低合金高强度钢技术，具体说，涉及一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带及其制造方法
背景技术
随着国内商用汽车工业的快速发展，用户对减轻汽车重量、降低油耗、提高汽车结构件强度以及安全性能等提出了更高的要求。高强度，薄规格成为了厢体用钢发展的趋势，汽车厢体用钢主要用来制造商用汽车的车厢等，通过加入Nb、Ti微合金元素，得到极为细小的晶粒组织和沉淀强化，使钢材强韧性获得极高的匹配，同时具有良好的成型性能和焊接性能。薄规格钢带(2.0～3.0mm)在厢体用钢中占有较大的市场比重，市场销量较好。
中国公开号CN 103614625A的专利文献公开了“一种590MPa级热轧汽车厢体用钢板”，钢板的化学成分按重量百分比为C：0.12～0.14％、Si：0.20～0.30％、Mn：1.40～1.60％、P：≤0.015％、S：≤0.010％、Nb：0.01～0.03％、Ti：0.07～0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质，其屈服强度＞450MPa，抗拉强度＞590MPa，该专利与本专利钢板强度不是同一级别，本专利屈服强度＞620MPa，抗拉强度＞660MPa而且该专利只阐述了实验室的生产方法。
中国公开号CN 104561791A的专利文献公开了“800MPa级别汽车箱体用钢及其生产方法”，所采用的板坯的质量百分比含量为：C：0.08～0.12％、Si：0.20～0.40％、Mn：1.40～1.60％、P≤0.025％、S≤0.010％、V：0.040～0.060％、Ti：0.090～0.120％、Als≥0.015％、N≤0.004％，其余为Fe和不可避免的不纯物。该专利与本专利钢板强度不是同一级别，而且本专利不含V，合金化体系不同，成本更低。
中国公开号CN 104141093A的专利文献公开了“屈服强度达700MPa的汽车厢体用带钢及其轧制方法”，化学成分重量百分比为：C：0.06～0.12％；Si：0.2～0.4％；V<0.005％；Mn：0.5～1.6％；Ti：0.06～0.14％；其余为铁和其它不可避免的杂质。本专利不含V，该专利与本专利合金化体系不同，成本更低。
但在，现有厢体用钢在生产过程中容易出现甩尾和板型不良的问题，生产困难较大。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带，具有良好冷弯成型性能。
技术方案如下：
一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带，化学成分按重量百分比包括：C：0.06～0.08％、Si：≤0.20％、Mn：1.5～1.7％、P：≤0.020％、S：≤0.010％、Alt：0.10～0.04％、Nb：0.025～0.035％、Ti:0.08～0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步：Si：0.10～0.20％，Mn：1.53～1.65％，P：0.012～0.015％、S：0.006～0.009％，Nb：0.025～0.033％，Ti:0.080～0.095％，Alt：0.02～0.04。
本发明所解决的另一个技术问题是提供一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带的制造方法，钢带具有良好冷弯成型性能。
技术方案如下：
一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带的制造方法，包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、板坯加热、机架粗轧、机架精轧、层流冷却、卷取；
转炉冶炼过程中，转炉底吹采用全程吹氩模式，终点一次命中，以减少因补吹导致钢水增氮；LF精炼进一步脱氧、脱硫、去除夹杂、调整成分及温度，控制吹氩强度，按照前期强、中期较强、后期弱的原则制定吹氩曲线；
加热过程中，加热温度控制在1270℃～1290℃，加热时间控制在180-240min，保证合金元素的充分固溶，钢板坯温度均匀；
轧制采用两阶段控制轧制，单道次相对压下率至少有两道次以上大于20％；精轧时严格控制各道次变形量，精轧开轧温度≥950℃，开轧厚度为37～42mm，终轧温度865-895℃；轧后钢带进入层流冷却***，卷取温度565-595℃；得到屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带，化学成分按重量百分比包括：C：0.06～0.08％、Si：≤0.20％、Mn：1.5～1.7％、P：≤0.020％、S：≤0.010％、Alt：0.10～0.04％、Nb：0.025～0.035％、Ti:0.08～0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步：连铸过程中，连铸机采用直弧形连铸机，采用凝固末端动态轻压下、动态二冷技术，通过恒温、恒拉速工艺。
进一步：钢带为晶粒细小且均匀的铁素体+贝氏体组织。
进一步：连铸后板坯厚度为230mm，钢带厚度为2.5～3.0mm。
与现有技术相比，本发明技术效果包括：
通过低碳微合金化成分设计，得到一种屈服强度≥620MPa、抗拉强度≥680Mpa、延伸率≥14％，且具有良好冷弯成型性能的薄规格高强度汽车厢体用钢带。
本发明通过加入Nb、Ti微合金元素，得到极为细小的晶粒组织和沉淀强化使钢材强韧性获得极高的匹配，同时具有良好的成型性能和焊接性能。
可以预计，薄规格钢带(2.0～3.0mm)在厢体用钢中占有较大的市场比重，市场销量较好。可以提升包钢产品结构，带来可观的经济效益，预计每年能够新增经济效益20万元左右。
附图说明
图1本发明中实施例3钢板的金相组织图；
图2本发明中实施例3钢板宽(双)冷弯性能(d＝0)示意图。
具体实施方式
下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带的制造方法，采用的工艺流程具体包括：转炉冶炼、LF精炼、连铸、板坯加热、机架粗轧、机架精轧、层流冷却、卷取。
步骤1：冶炼；
采用经过脱硫预处理的铁水和优质废钢作为原料，转炉底吹采用全程吹氩模式，终点一次命中，以减少因补吹导致钢水增氮。LF(钢包精炼炉)精炼，进一步脱氧、脱硫、去除夹杂、调整成分及温度，要严格控制吹氩强度，按照前期强、中期较强、后期弱的原则制定吹氩曲线，在保证脱氧、深脱硫、合金化的同时，减少精炼过程的二次氧化和增氮。
步骤2：连铸；
连铸机为直弧形连铸机，采用凝固末端动态轻压下、优化的动态二冷技术，通过恒温、恒拉速工艺，减轻连铸坯中心偏析、中心疏松、裂纹、振痕等缺陷，最终生产出230mm厚优质连铸板坯。
步骤3：加热；
在加热炉中对钢板坯加热，充分保证钢板坯加热温度和均热时间。加热温度控制在1270℃～1290℃，加热时间控制在180-240min，保证合金元素的充分固溶，钢板坯温度均匀。
步骤4：轧制、冷却、卷取。
轧制采用两阶段控制轧制，即奥氏体再结晶区控制轧制(通常称粗轧阶段)和奥氏体非再结晶区控制轧制(通常称精轧阶段)。粗轧在R1和R2粗轧机进行，采用“3+3”道次，粗轧时加大道次变形量，单道次相对压下率至少有两道次以上控制在20％以上；精轧在F1-F7精轧机进行，精轧时严格控制各道次变形量，精轧开轧温度≥950℃，开轧厚度为37～42mm，终轧温度865-895℃；轧后钢带进入层流冷却***，卷取温度565-595℃，得到晶粒细小且均匀的铁素体+贝氏体组织。
屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带，化学成分按重量百分比为：C：0.06～0.08％、Si：≤0.20％、Mn：1.5～1.7％、P：≤0.020％、S：≤0.010％、Alt(全铝)：0.10～0.04％、Nb：0.025～0.035％、Ti:0.08～0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例1
原料铁水经过铁水深脱硫，转炉顶底吹炼，钢包吹氩，LF炉外精炼及连铸工艺得到表1所示化学成分重量百分比的230mm厚板坯。板坯加热温度1275℃，加热时间185min，粗轧在R1和R2粗轧机进行，采用“3+3”道次，粗轧时加大道次变形量，单道次相对压下率至少有两道次以上控制在20％以上；精轧在F1-F7精轧机进行，精轧时严格控制各道次变形量，精轧开轧温度1008℃，开轧厚度为38mm，终轧温度888℃，成品钢带厚度2.5mm。轧后钢带进入层流冷却***，卷取温度平均值589℃，最后即可得到所述钢带。
实施例2
实施方式同实施例1，其中加热温度为1271℃，保温188分钟，精轧开轧温度1003℃，开轧厚度为39mm，终轧温度890℃，成品钢带厚度2.75mm。轧后钢带进入层流冷却***，卷取温度平均值588℃，最后即可得到所述钢带。
实施例3
实施方式同实施例1，其中加热温度为1270℃，保温185分钟；精轧开轧温度989℃，开轧厚度为41mm，终轧温度884℃，成品钢带厚度3.0mm。轧后钢带进入层流冷却***，卷取温度平均值586℃，最后即可得到所述钢带。
表1本发明实施例1～3的化学成分(wt％)
实施例 C Si Mn P S Nb Ti Alt
1 0.06 0.20 1.53 0.012 0.009 0.025 0.080 0.02
2 0.07 0.16 1.60 0.015 0.008 0.031 0.084 0.03
3 0.08 0.10 1.65 0.013 0.006 0.033 0.095 0.04
对本发明实施例1～3的钢板进行力学性能检验，检验结果见表2。
表2本发明实施例1～3的钢板的力学性能
由表2可看出，采用本发明生产的高强度薄规格(2.0～3.0mm)汽车厢体用钢带强度和延伸率完全符合标准要求，且余量较大。
如图1所示，是本发明中实施例3钢板的金相组织图；如图2所示，是本发明中实施例3钢板宽(双)冷弯性能(d＝0)示意图。
钢带的晶粒组织极为细小，钢带的宽冷弯和双冷弯试验表明本发明钢带具有优良的冷弯成型性能，完全满足用户的加工使用要求。
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带，其特征在于：化学成分按重量百分比包括：C：0.06～0.08％、Si：≤0.20％、Mn：1.5～1.7％、P：≤0.020％、S：≤0.010％、Alt：0.10～0.04％、Nb：0.025～0.035％、Ti:0.08～0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带，其特征在于：Si：0.10～0.20％，Mn：1.53～1.65％，P：0.012～0.015％、S：0.006～0.009％，Nb：0.025～0.033％，Ti:0.080～0.095％，Alt：0.02～0.04。
3.一种屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带的制造方法，包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、板坯加热、机架粗轧、机架精轧、层流冷却、卷取，其特征在于：
转炉冶炼过程中，转炉底吹采用全程吹氩模式，终点一次命中，以减少因补吹导致钢水增氮；LF精炼进一步脱氧、脱硫、去除夹杂、调整成分及温度，控制吹氩强度，按照前期强、中期较强、后期弱的原则制定吹氩曲线；
加热过程中，加热温度控制在1270℃～1290℃，加热时间控制在180-240min，保证合金元素的充分固溶，钢板坯温度均匀；
轧制采用两阶段控制轧制，单道次相对压下率至少有两道次以上大于20％；精轧时严格控制各道次变形量，精轧开轧温度≥950℃，开轧厚度为37～42mm，终轧温度865-895℃；轧后钢带进入层流冷却***，卷取温度565-595℃；得到屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带，化学成分按重量百分比包括：C：0.06～0.08％、Si：≤0.20％、Mn：1.5～1.7％、P：≤0.020％、S：≤0.010％、Alt：0.10～0.04％、Nb：0.025～0.035％、Ti:0.08～0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.如权利要求3所述屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带的制造方法，其特征在于：连铸过程中，连铸机采用直弧形连铸机，采用凝固末端动态轻压下、动态二冷技术，通过恒温、恒拉速工艺。
5.如权利要求3所述屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带的制造方法，其特征在于：钢带为晶粒细小且均匀的铁素体+贝氏体组织。
6.如权利要求3所述屈服强度600MPa级薄规格厢体钢带的制造方法，其特征在于：连铸后板坯厚度为230mm，钢带厚度为2.5～3.0mm。
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