用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1700MPa薄热成形钢及生产方法技术

用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1700MPa薄热成形钢，其组分及wt%：C:0.26～0.30%，Si：0.31～0.35%，Mn：1.3～1.5%，P≤0.008%，S≤0.005%，Als：0.015～0.060%，Cr：0.31～0.35%，Ti：0.031～0.035%或Nb：0.031～0.035%或V：0.031～0.035%或其中两种以上以任意比例的混合，B：0.003～0.004%，Mo：0.20～0.25%，Ni：0.06～0.10%，N≤0.005%。生产步骤：铁水脱硫；电炉或转炉冶炼及精炼；连铸；入均热炉前的除鳞处理；均热；加热；进轧机之前的高压水除鳞；轧制；冷却；卷取；奥氏体化；模具冲压成形；淬火。本发明专利技术强度高，制造流程短，产品表面质量好，其厚度精度可控制在±0.03mm以内，大幅节约了能源消耗；另外，对于实现汽车轻量化具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车零部件用钢及其生产方法，具体地属于一种用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1700MPa热成形钢及生产方法，且适用于生产的产品厚度0.8至2mm。
技术介绍
随着汽车工业发展及汽车行业对汽车设计和制造逐渐向节能、环保、安全方向发展，汽车轻量化成为当前和今后相当长一段时间汽车设计的主流方向。研究发现，汽车的整车重量和能源消耗成线性关系。据统计，汽车重量每降低10％则燃油效率可提高6%～8％。汽车轻量化最重要的途径之一是采用高强度和超高强度钢，从而能使在不降低碰撞安全性和舒适性的同时，采能大幅降低汽车整备重量。但随着强度的不断提高，钢板的成形性能会越来越差，尤其是1700MPa以上的超高强度钢，在成形过程中会存在开裂、回弹和零件尺寸达不到要求的精度等问题，并同时也对冲压设备提出了更高的要求，即需要大吨位的冲压机和高耐磨模具，并且对模具的使用周期还有较大的影响。目前国内也没有能成形1700MPa以上的冷成形冲压设备和模具。当前，国内外现有热成形钢的抗拉强度均不能到达1700MPa及以上，且全部采用冷轧退火态或冷轧退火后预涂层。其生产工艺流程为：脱硫铁水→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→板坯加热→热连轧→酸洗+冷连轧→连续退火→（预涂层）→精整包装→落料→加热→模具冲压淬火。存在生产工艺流程较长，成本较高的不足。对于有些抗碰撞或承载部件均采用多个零件组合构件来提高抗碰撞和承载能力，而又导致大大提高原材料成本和加工成本。随着钢铁工业的发展，中薄板坯连铸连轧工艺得到了长足发展，采用中薄板坯连铸连轧工艺可以直接轧制生产＞2.0～10 mm规格钢板及钢带，一些原来只能使用冷轧高强钢的薄规格零件或为增加强度采用多个零件组成的构建已逐步采用连铸连轧工艺直接轧制超高强度钢板所代替。如中国专利公开号为CN 102965573A的文献，公开了一种屈服强度（ReL）≥700MPa，抗拉强度（Rm）≥750MPa的工程结构用高强度钢,其组分百分含量为：C:0.15～0.25%，Si:≤0.10%，Mn:1.00～1.80%，P: ≤0.020%，S≤0.010%，Ti: 0.09～0.20%，Als:0.02～0.08% ,N≤0.008%，其余为Fe及不可避免的夹杂；其生产步骤为冶炼并连铸成坯，进行均热，控制均热温度在1200～1300℃，均热时间为20～60min；进行轧制，并控制开轧温度不低于1200℃，终轧温度在870～930℃；进行层流冷却，在冷却速度为不低于20℃/s下冷却到卷取温度；进行卷取，并控制卷取温度在580～650℃。中国专利公开号为CN 103658178A的专利专利技术了一种短流程生产高强度薄带钢的方法，所专利技术的带钢屈服强度（ReL）≥550MPa，抗拉强度（Rm）≥600MPa，其化学成分质量百分比为：C:0.02～0.15%，Si:0.20～0.6%，Mn:0.2～1.50%，P: 0.02～0.3%，S≤0.006%，Cr:0.40～0.8%，Ni:0.08～0.40%，Cu:0.3～0.80%，Nb:0.010～0.025%，Ti:0.01～0.03%，Al:0.01～0.06%，Re:0.02～0.25%;其余为Fe和不可避免杂质，冶炼后浇铸成1.0～2.0mm厚的铸带，浇铸速度60～150m/min，进行轧制，控制终轧温度850～1000℃；采用雾化冷却，冷却速度50～100℃/s，进行卷取，控制卷取温度为520～660℃。上述两文献的抗拉强度均很低，不能满足高端汽车车身对1700MPa以上超高强度的需求。
技术实现思路
本专利技术在于克服现有技术存在的强度级别低，不能满足用户对超高强度零件需求的不足，提供一种既可以满足汽车设计对超高强度力学性能的要求，又能顺利完成复杂变形，且变形后无回弹，零件的尺寸精度高的抗拉强度≥1700MPa热成形钢及生产方法。实现上述目的的措施：用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1700MPa薄热成形钢，其组分及重量百分比含量为：C: 0.26～0.30%，Si：0.31～0.35%,，Mn：1.3～1.5%，P≤0.008%，S≤0.005%，Als：0.015～0.060%，Cr：0.31～0.35%，Ti：0.031～0.035%或Nb：0.031～0.035%或V：0.031～0.035%或其中两种以上以任意比例的混合，B：0.003～0.004%，Mo：0.20～0.25%，Ni：0.06～0.10%，N≤0.005%，余为Fe及不可避免的杂质；淬火后的金相组织为全板条马氏体；力学性能：屈服强度≥1150 MPa，抗拉强度≥1700MPa，伸长率A80mm≥5%。生产用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1700MPa薄热成形钢的方法，其在于：其步骤：1）铁水脱硫，并控制S≤0.002%，扒渣后铁水裸露面不低于96%；2）常规电炉或转炉冶炼，及常规精炼；3）进行连铸，控制中包钢水过热度在15～30℃，铸坯厚度在52～55mm，拉坯速度在3.7～7.0 m/min；4）进行铸坯入均热炉前的除鳞处理，并控制除鳞水的压力在300～400 bar；5）对铸坯进行常规均热，控制均热炉内呈弱氧化气氛，即使炉内残氧量在0.5～5.0%；6）对铸坯入进行加热，并控制铸坯入炉温度在820～1050℃，出炉温度为1200～1220℃；7）进行进轧机之前的高压水除鳞，并控制除鳞水压力在280～420bar；8）轧制，并控制第一道次压下率为：52～63%，第二道次压下率为：50～60%，末道次压下率为：10～16%；控制轧制速度在8～12 m/s；并在第一道次及第二道次之间进行中压水除鳞，除鳞水压力为200～280bar；控制终轧温度在860～900℃；9）进行冷却，冷却方式为层流冷却、或水幕冷却、或加密冷却的方式冷却到卷取温度；10）进行卷取，并控制卷取温度为635~665℃；11）进行开卷落料后的奥氏体化，控制奥氏体化温度在850～920℃，并保温3～5 min；12）模具冲压成形，并在模具内保压10～20 s；13）进行淬火，控制淬火冷却速度在20～40 ℃/s；后自然冷却至室温。其在于：所述中薄板坯的轧制过程在轧机布置形式为6F产线或1R+6F产线、或2R+6F产线、或7F产线、或3R+4F产线、或2R+5F产线、或1R+5F产线进行。本专利技术中各元素及主要工艺的作用及机理C：碳是强固溶强化元素，对超高强度的获得起决定作用，碳含量对最终产品的组织形态和性能有较大影响，但是含量太高，在精轧后的冷却过程中易形成大量的珠光体或贝氏体、马氏体，其含量愈高，强度愈高，从而造成塑性降低，进行成形前的落料困难。所以在保证热处理强化的前提下，碳含量不易过高。故将其含量限定在0.26～0.30%范围。Si：硅有较强的固溶强化效果，可提高钢的强度，同时，硅能提高钢的淬透性，有减少奥氏体向马氏体转变时体积变化的作用，从而有效控制淬火裂纹的产生；在低温回火时能阻碍碳的扩散，延缓马氏体分解及碳化物聚集长大的速度，使钢在回火时硬度下降较慢，显著提高钢的回火稳定性及强度。所以，将其含量限定在0.31～0.35%范围。Mn：锰起固溶强化作用，同时能清除钢中的FeO，显著改善钢的质量。还能与硫化物生成高熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1700MPa薄热成形钢，其组分及重量百分比含量为：C: 0.26～0.30%，Si：0.31～0.35%,，Mn：1.3～1.5%，P≤0.008%，S≤0.005%，Als：0.015～0.060%，Cr：0.31～0.35%，Ti：0.031～0.035%或Nb：0.031～0.035%或V：0.031～0.035%或其中两种以上以任意比例的混合，B：0.003～0.004%，Mo：0.20～0.25%，Ni：0.06～0.10%，N≤0.005%，余为Fe及不可避免的杂质；淬火后的金相组织为全板条马氏体；力学性能：屈服强度≥1150 MPa，抗拉强度≥1700MPa，伸长率A80mm≥5%。

【技术特征摘要】
1.用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1700MPa薄热成形钢，其组分及重量百分比含量为：C: 0.26～0.30%，Si：0.31～0.35%,，Mn：1.3～1.5%，P≤0.008%，S≤0.005%，Als：0.015～0.060%，Cr：0.31～0.35%，Ti：0.031～0.035%或Nb：0.031～0.035%或V：0.031～0.035%或其中两种以上以任意比例的混合，B：0.003～0.004%，Mo：0.20～0.25%，Ni：0.06～0.10%，N≤0.005%，余为Fe及不可避免的杂质；淬火后的金相组织为全板条马氏体；力学性能：屈服强度≥1150 MPa，抗拉强度≥1700MPa，伸长率A80mm≥5%。2.生产权利要求1所述的用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1700MPa薄热成形钢的方法，其特征在于：其步骤：1）铁水脱硫，并控制S≤0.002%，扒渣后铁水裸露面不低于96%；2）常规电炉或转炉冶炼，及常规精炼；3）进行连铸，控制中包钢水过热度在15～30℃，铸坯厚度在52～55mm，拉坯速度在3.7～7.0 m/min；4）进行铸坯入均热炉前的除鳞处理，并控制除鳞水的压力在300～400 bar；5）对铸坯进行常规均热，控...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛新平，胡宽辉，潘利波，汪水泽，葛锐，李立军，彭涛，周少云，王小鹏，
申请(专利权)人：武汉钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42