CN112442635B - 高性能800MPa级以上低合金高强钢板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板及其制备方法,所述钢板化学成分组成及质量百分含量为:C:0.15‑0.30%,Si:0.10‑0.40%,Mn:1.20‑2.0%,Ti:0.02‑0.10%,Nb:0.010‑0.050%,Cr:0.10‑0.50%,P≤0.012%,S≤0.0090%,Als≥0.030%,N≤0.0070%,B≤0.0015%,其余为Fe及不可避免的杂质;所述制备方法包括热轧、冷轧、回火工序。本发明通过创新化学成分设计以及热轧、冷轧、回火工序,生产的低合金高强钢板组织、延伸率、扩孔率等性能指标进一步提升以及均匀化,产品的加工成型性得到大幅的提升。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的快速发展,人们对汽车的安全、节能和排放要求也越来越高,高强钢在汽车零部件领域的应用比例也越来越大。
一般高牌号的低合金高强钢随着强度的进一步提高,加工成型性能会逐步变差,尤其是在高拉延、翻边以及拍扁等加工方式下会出现开裂的问题,因此限制了高牌号低合金高强钢的使用。
正常情况下低合金高强钢是通过添加一些强化元素,通过细晶、固溶强化原理以及配合一定的工艺制度,实现对晶粒组织的管控,进而实现对强度的要求。而800MPa以上级别的低合金高强钢由于添加的合金量大,采用的退火温度偏低,所以微观组织偏析严重,晶粒度偏析或存在明显的纤维状,严重影响后续的加工性能,大大限制了高牌号低合金高强钢的适用范围。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板及其制备方法。该发明实现用于制备适用于汽车复杂变形高强部件的高性能800MPa级以上低合金高强钢板的生产。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板,所述低合金高强钢板的化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.15-0.30%,Si:0.10-0.40%,Mn:1.20-2.0%,Ti:0.02-0.10%,Nb:0.010-0.050%,Cr:0.10-0.50%,P≤0.012%,S≤0.0090%,Als≥0.030%,N≤0.0070%,B≤0.0015%,其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明所述低合金高强钢板厚度为0.9-2.5mm,宽度为900-1550mm。
本发明所述低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为7-15%。
本发明所述低合金高强钢板性能:抗拉强度:950-1100MPa,屈服强度:800-950MPa,A80:≥10.0%,扩孔率:25-40%,冷弯:≥2a(a为带钢厚度)。
本发明还提供了一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法,所述制备方法包括热轧、冷轧、回火工序;所述热轧工序,热轧终轧温度840-890℃,卷取温度610-650℃。
本发明所述冷轧工序,冷轧控制带钢的加热和均热温度均为810-845℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速≥27℃/s,快冷结束温度300-340℃,自然冷却终冷温度≤150℃。
本发明所述回火工序,回火温度为285-415℃、回火时间为10-40min。
本发明高性能800MPa级以上低合金高强钢板产品标准参考GB/T20564.4-2010;产品性能检测方法标准参考GB/T228。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1.本发明通过创新化学成分设计以及热轧、冷轧、回火工序,生产的低合金高强钢板组织、延伸率、扩孔率等性能指标进一步提升以及均匀化,产品的加工成型性得到大幅的提升。2.本发明高性能800MPa级以上低合金高强钢板性能:抗拉强度:950-1100MPa,屈服强度:800-950MPa,A80:≥10.0%,扩孔率:25-40%,冷弯:≥2a(a为带钢厚度)。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为0.9×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度890℃,卷取温度650℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度810℃、均热温度810℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速57℃/s,快冷结束温度300℃,自然冷却终冷温度130℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为400℃、回火时间为23min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为11%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例2
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.0×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度880℃,卷取温度650℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度825℃、均热温度815℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速52℃/s,快冷结束温度307℃,自然冷却终冷温度130℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为410℃、回火时间为20min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为8%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例3
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.2×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度870℃,卷取温度650℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度830℃、均热温度815℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速47℃/s,快冷结束温度310℃,自然冷却终冷温度132℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为405℃、回火时间为28min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为13%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例4
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.4×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度860℃,卷取温度640℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度840℃、均热温度820℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速45℃/s,快冷结束温度313℃,自然冷却终冷温度135℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为403℃、回火时间为30min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为12%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例5
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.6×1050mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度850℃,卷取温度640℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度837℃、均热温度822℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速43℃/s,快冷结束温度316℃,自然冷却终冷温度140℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为398℃、回火时间为33min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为9%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例6
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.8×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度850℃,卷取温度620℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度841℃、均热温度830℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速39℃/s,快冷结束温度319℃,自然冷却终冷温度145℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为395℃、回火时间为36min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为11%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例7
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为2.0×1150mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度840℃,卷取温度620℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度845℃、均热温度835℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速35℃/s,快冷结束温度321℃,自然冷却终冷温度140℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为393℃、回火时间为38min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为10%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例8
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为2.3×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度840℃,卷取温度610℃;
(2)冷轧工序冷轧控制带钢的加热温度845℃、均热温度845℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速30℃/s,快冷结束温度323℃,自然冷却终冷温度147℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为390℃、回火时间为40min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为14%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例9
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为2.5×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度840℃,卷取温度610℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度843℃、均热温度838℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速27℃/s,快冷结束温度325℃,自然冷却终冷温度150℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为290℃、回火时间为17min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为7%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例10
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为2.0×1000mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度840℃,卷取温度620℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度840℃、均热温度835℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速35℃/s,快冷结束温度328℃,自然冷却终冷温度147℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为285℃、回火时间为30min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为15%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例11
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.6×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度850℃,卷取温度640℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度829℃、均热温度820℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速43℃/s,快冷结束温度338℃,自然冷却终冷温度140℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为303℃、回火时间为10min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为12.5%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例12
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.2×900mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度870℃,卷取温度650℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度819℃、均热温度815℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速47℃/s,快冷结束温度335℃,自然冷却终冷温度130℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为305℃、回火时间为15min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为9.8%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例13
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.0×1550mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度880℃,卷取温度650℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度831℃、均热温度815℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速52℃/s,快冷结束温度332℃,自然冷却终冷温度141℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为385℃、回火时间为30min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为7.5%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例14
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为1.4×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度860℃,卷取温度640℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度840℃、均热温度820℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速45℃/s,快冷结束温度336℃,自然冷却终冷温度120℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为310℃、回火时间为11min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为11%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
实施例15
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的规格为2.5×1250mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法包括热轧、冷轧、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)热轧工序:热轧终轧温度840℃,卷取温度650℃;
(2)冷轧工序:冷轧控制带钢的加热温度845℃、均热温度810℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速27℃/s,快冷结束温度340℃,自然冷却终冷温度150℃;
(3)回火工序:低合金高强钢板的回火温度为415℃、回火时间为35min。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体,珠光体占比为8%。
本实施例高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标见表2。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
表1 实施例1-15高性能800MPa级以上低合金高强钢板的化学成分组成及其质量百分含量(%)
表1中成分余量为Fe及不可避免的杂质。
表2 实施例1-15高性能800MPa级以上低合金高强钢板的性能指标
Claims (6)
1.一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板,其特征在于,所述低合金高强钢板的化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.15-0.30%,Si:0.10-0.40%,Mn:1.20-2.0%,Ti:0.02-0.10%,Nb:0.010-0.050%,Cr:0.10-0.50%,P≤0.012%,S≤0.0090%,Als≥0.030%,N≤0.0070%,B≤0.0015%,其余为Fe及不可避免的杂质;
所述低合金高强钢板珠光体占比为7-15%;
所述低合金高强钢板性能:A80:≥10.0%,扩孔率:25-40%,冷弯:≥2a(a为带钢厚度);
一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法,包括热轧、冷轧、回火工序;所述热轧工序,热轧终轧温度840-890℃,卷取温度610-650℃;
所述冷轧工序,冷轧控制带钢的加热和均热温度均为810-845℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速≥27℃/s,快冷结束温度300-340℃,自然冷却终冷温度≤150℃。
2.根据权利要求1所述的一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板,其特征在于,所述低合金高强钢板厚度为0.9-2.5mm,宽度为900-1550mm。
3.根据权利要求1所述的一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板,其特征在于,所述低合金高强钢板组织为珠光体+铁素体。
4.根据权利要求1所述的一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板,其特征在于,所述低合金高强钢板性能:抗拉强度:950-1100MPa,屈服强度:800-950MPa。
5.基于权利要求1-4任意一项所述的一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括热轧、冷轧、回火工序;所述热轧工序,热轧终轧温度840-890℃,卷取温度610-650℃;
所述冷轧工序,冷轧控制带钢的加热和均热温度均为810-845℃,采用先快冷、然后自然冷却工艺,快冷冷速≥27℃/s,快冷结束温度300-340℃,自然冷却终冷温度≤150℃。
6.根据权利要求5所述的一种高性能800MPa级以上低合金高强钢板的制备方法,其特征在于,所述回火工序,回火温度为285-415℃、回火时间为10-40min。
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