一种高成形性热连轧钢板及其生产方法

摘要

本发明涉及一种高成形性热连轧钢板及生产方法。本发明提供一种热连轧钢板，其成分按重量百分比计为：C 0.10％～0.15％，Mn：0.35％～0.55％，Si：0.01％～0.10％，S最好不大于0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质；所述热连轧钢板的显微组织为铁素体组织和珠光体组织，其晶粒度为10～11级。本发明所得热连轧钢板的屈服强度在280～320MPa，抗拉强度430～470MPa，延伸率30％以上。

权利要求

1.热连轧钢板，其特征在于，其成分按重量百分比计为：C 0.10％～0.15％，Mn：0.35％～0.55％，Si：0.01％～0.10％，S≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质；所述热连轧钢板的显微组织为铁素体组织和珠光体组织，其晶粒度为10～11级,屈服强度为280～320MPa，抗拉强度为430～470MPa，延伸率为30％以上；

其生产方法为：包括将钢水连铸成板坯，然后将所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取，其中，所述钢水连铸成的板坯的厚度为200～250mm；

加热温度控制在1170～1230℃；

粗轧采用至少5道次轧制，每道次变形量必须≥20％，粗轧后的厚度为32～38mm；

精轧过程中终轧温度控制在840～900℃；

层流冷却过程中的冷却速度为10～30℃/秒；

卷取温度控制在640～700℃。

2.根据权利要求1所述热连轧钢板，其特征在于，所述热连轧钢板的厚度为3.1mm。

3.权利要求1或2所述热连轧钢板的生产方法，其特征在于，包括将钢水连铸成板坯，然后将所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取，其中，所述钢水连铸成的板坯的厚度为200～250mm；

加热温度控制在1170～1230℃；

粗轧采用至少5道次轧制，每道次变形量必须≥20％，粗轧后的厚度为32～38mm；

精轧过程中终轧温度控制在840～900℃；

层流冷却过程中的冷却速度为10～30℃/秒；

卷取温度控制在640～700℃。

说明书

一种高成形性热连轧钢板及其生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高成形性热连轧钢板及生产方法，属于热轧钢板领域。

背景技术

[0002] 当今社会能源日益紧张、环保问题突出，强韧性优良的高成形性钢板的开发适应节约型社会发展的趋势，是钢铁材料发展的方向。随着汽车、机械工程行业的发展，为提高汽车、工程机械的承载能力，延长材料使用寿命，用综合性能良好的高成形性热轧钢板已成为发展趋势。

[0003] 汽车的基本结构材料是钢材，其中许多结构用零部件是用钢板冲压制成，成形工艺复杂。而板材的冲压成形性能与其强度和拉延性密切相关，为保证板材良好的成形性，板材必须在保证强度下仍具有良好的拉延性、较低的屈强比。SS400热连轧钢是普通C-Mn钢，为了降低屈强比、提高成形性能，在冶炼工序上要严格控制P、S含量，控制夹杂物级别，降低Si含量，抑制渗碳体在晶界分布；在轧制工序上提高卷取温度，促进珠光体析出，适当增加晶粒尺寸，从而降低屈强比，提高冲压成型性能。

[0004] CN102127684A公开的一种热轧钢卷的生产方法，降低了Q235B钢成分中C、Mn含量，采用合适的轧制工艺及控冷工艺，提高Q235B钢的综合性能，生产出低成本、高性能的Q235B热轧钢卷，但没有具体的生产工艺。

[0005] CN103343209A公开了一种改善普碳钢板性能的控轧控冷工艺，其化学成分C0.10～0.20％，Si≤0.30％，Mn0.30～0.70％，P≤0.045％，S≤0.045％，其余为铁及不可避免的杂质，冶炼并连铸为115mm厚坯料；坯料加热温度为1100℃，保温1～2h；精轧采用高温轧制，开轧温度1000～1100℃，保证总变形量＞80％，且单道次变形量不低于10％，终轧温度控制在900℃～950℃；轧后立即超快冷却，冷却速度＞100℃/s；并终冷温度控制在500～600℃,随即空冷至室温。该专利采用超快冷却方式，适用于较薄规格热轧钢。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种热连轧钢板，所得热连轧钢板的屈服强度在280～320MPa，抗拉强度430～470MPa，延伸率30％以上。

[0007] 本发明的技术方案：

[0008] 本发明提供一种热连轧钢板，其成分按重量百分比计为：C 0.10％～0.15％，Mn：0.35％～0.55％，Si：0.01％～0.10％，S≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质；所述热连轧钢板的显微组织为铁素体组织和珠光体组织，其晶粒度为10～11级。

[0009] 进一步，所述热连轧钢板的屈服强度为280～320MPa，抗拉强度为430～470MPa，延伸率为30％以上。

[0010] 进一步，所述热连轧钢板的厚度为3.1mm。

[0011] 进一步，所述热连轧钢板生产过程中，板坯加热温度控制在1170～1230℃，精轧的终轧温度控制在840～900℃，卷取温度控制在640～700℃。

[0012] 本发明还提供了上述热连轧钢板的生产方法，包括将钢水连铸成板坯，然后将所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取，其中，

[0013] 所述加热温度控制在1170～1230℃；

[0014] 精轧过程中终轧温度控制在840～900℃；

[0015] 卷取温度控制在640～700℃。

[0016] 进一步，上述生产方法中，层流冷却过程中的冷却速度为10～30℃/秒。

[0017] 进一步，所述钢水连铸成的板坯的厚度为200～250mm，粗轧采用至少5道次轧制，每道次变形量必须≥20％。

[0018] 进一步，所述板坯粗轧后的厚度为32～38mm。

[0019] 本发明的有益效果：

[0020] 采用本发明生产的热连轧钢板的屈服强度280～320MPa，抗拉强度430～470MPa，延伸率30％以上，具有力学性能稳定，强韧性匹配良好、成形性能和焊接性能优良的特点。而且本发明充分发挥控轧控冷能力，具有合金成本低，工艺简单，一般热连轧均可以生产的优势。本发明通过降低Si、P、S含量，充分发挥控轧控冷能力，保证热轧后带钢的力学性能强韧性最优化，完全满足高成形性SS400热连轧钢带的力学性能要求。

具体实施方式

[0021] 本发明提供一种热连轧钢板，其成分按重量百分比计为：C 0.10％～0.15％，Mn：0.35％～0.55％，Si：0.01％～0.10％，S最好不大于0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质；
所述热连轧钢板的显微组织为铁素体组织和珠光体组织，其晶粒度为10～11级。

[0022] 本发明中，C是主要的强化元素，但C含量太高会降低钢材的塑性、韧性和焊接性能，因此将C含量控制在0.10％～0.15％；Mn的主要作用是固溶强化，Mn含量控制在0.35％～0.55％；另外，降低Si含量可以抑制奥氏体中C元素的扩散，避免C元素由奥氏体向铁素体扩散的过程中在晶界处偏聚，形成渗碳体组织。Si含量控制在0.01％～0.10％，提高成形性能。

[0023] 本发明还提供了上述热连轧钢板的生产方法，包括将钢水连铸成板坯，然后将所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取，其中，

[0024] 所述加热温度控制在1170～1230℃；

[0025] 精轧过程中终轧温度控制在840～900℃；

[0026] 卷取温度控制在640～700℃。

[0027] 进一步，上述生产方法中，层流冷却过程中的冷却速度为10～30℃/秒。

[0028] 进一步，所述钢水连铸成的板坯的厚度为200～250mm，粗轧采用至少5道次轧制，每道次变形量必须≥20％。粗轧的目的是保证奥氏体的再结晶，细化奥氏体晶粒，一般来说，奥氏体的临界变形量在20％以上，如果在临界变形量以下轧制，不仅不能细化奥氏体晶粒，而且会促进奥氏体晶粒的粗大。

[0029] 本发明中高成形性热连轧钢板的生产方法包括：1)板坯加热温度控制在1170～1230℃，既保证板坯充分受热、合金元素充分固溶，又防止奥氏体晶粒的异常长大；2)粗轧采用5道次或7道次轧制，每道次变形量必须≥20％，保证奥氏体再结晶，细化奥氏体晶粒；
3)精轧入口温度不作要求，终轧温度范围为840～900℃；4)精轧后层流冷却采用稀疏冷却方式，以10～30℃/秒的冷却速度冷却到640～700℃卷取；有利于降低材料的屈强比，提高成形性能。

[0030] 本发明中，经过粗轧后的钢坯随后进行热卷箱卷取，所述热卷箱例如可以为无芯移送热卷箱。在所述热卷箱中实现中间坯头尾互换，以保证钢坯通长的温度均匀；同时去除二次氧化铁皮以保证钢坯板面光洁。中间坯经热卷箱卷取之后即进行移位开卷，进入精轧区进行精轧，精轧入口温度不作要求，终轧温度范围为840～900℃，精轧后层流冷却采用稀疏冷却方式，以10～30℃/秒的冷却速度冷却到640～700℃卷取。

[0031] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

[0032] 实施例

[0033] 生产工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱氧、合金化→炉后小平台补喂Al线→LF精炼加热→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱卷取→精轧→层流冷却→卷取→包装入库。

[0034] 其中，各实施例的连铸板坯的化学成分如表1所示。

[0035] 各实施例连铸板坯热轧得连轧钢板的热轧工艺参数如表2所示。分别依次进行板坯加热、高压水除磷、粗轧(粗轧中采用5道次轧制，每道次变形量必须≥20％)、热卷箱卷取、精轧、层流冷却和卷取，从而制得热连轧钢带；热轧工艺参数如表2所示。

[0036] 表3是本发明实施例得到的是热轧钢板的力学性能，其中，所述钢带的屈服强度(ReL)、抗拉强度(Rm)、延伸率(A％)均按照GB/T228.1-2010规定的方法进行检测；按照GB/T232-2010规定的方法检测冷弯性能(B＝35，α＝180°，d＝a；d表示弯心直径、a表示试样厚度、α表示弯曲的角度、B表示试样的宽度)。

[0037] 对比例

[0038] 对比例1和2的生产工艺流程同实施例，其化学成分如表1所示，热轧工艺参数如表2所示，所得热轧钢板的力学性能如表3所示。

[0039] 表1实施例和对比例的化学成分

[0040]  C Si Mn P S
实施例1 0.14 0.02 0.43 0.009 0.008
实施例2 0.15 0.07 0.45 0.017 0.010
实施例3 0.13 0.04 0.42 0.012 0.007
实施例4 0.14 0.06 0.47 0.013 0.009
对比例1 0.083 0.195 0.344 0.016 0.009
对比例2 0.12 0.2 0.21 0.018 0.012

[0041] 表2实施例和对比例的热轧工艺控制值

[0042]

[0043] 表3实施例和对比例的钢板的力学性能

[0044]