抗拉强度为440MPa级热轧高扩孔钢板及其制造方法技术

技术编号:1787619 阅读:178 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种抗拉强度为440MPa级热轧高扩孔钢板,包括以下化学成分(wt%):C:0.01-0.06%、Si:0-0.6%、Mn:0.8-1.3%、P≤0.035%、S≤0.010%、Al:0.025-0.060%、N≤0.0060%、Nb:0-0.25%、其余是Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术还提供这种热轧高扩孔钢板的制造方法,所述方法无需热处理,降低成本,且热轧后无需复杂控制冷却技术,易于生产。本发明专利技术提供的钢板具有良好的扩孔性能、成型性能、冷加工性能,主要用于汽车底盘复杂形状零部件成形加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料领域,具体地,本专利技术涉及热轧高扩孔钢板材料。
技术介绍
近年来,由于人类环境保护意识日益增强,降低汽车的油耗及减少C02的排放己 经成为了一个全球共同的呼声,在为了达到这一目标的多种措施中,汽车减重则是一 个非常有效的手段。这一全球性的趋势以及对汽车安全性重视,带来了对各种先进的 高强度、加工性能良好的新型钢铁材料的需求。热轧钢板主要用于轿车底盘、车轮、悬挂及其周围部件,它的重量大约占车体总 重量的25%以上。在现有技术中,具有优良加工性能的高强度热轧钢板的组织有铁 素体-马氏体组织,由铁素体、贝氏体组织所构成的混合组织,或者以贝氏体或铁素体 为主体的大致单相组织。其中,对于铁素体+马氏体组织,由于具有延展性高、疲劳特 性优良的特性,正在汽车车轮等方面获得应用。然而,由于汽车行走零部件具有非常 复杂的形状,要求钢板具有良好的冲压成形性,其中较高的扩孔(或翻边)性能即是一 个非常重要的指标要求。而在铁素体+马氏体组织中,从变形的初期开始便在马氏体周 围产生微小空隙而生成裂纹,因而是扩孔性变差,这在汽车行走零部件等要求高扩孔 性的用途方面是不合适的。为满足钢板在轿车底盘上的使用条件, 一般有两种选择, 一种是使用强度降低的 钢板(《300MPa),以获得较高的扩孔性能;另一种是在零件设计中减少翻边量,以 降低对钢板扩孔性能的要求。随着汽车用钢强度的不断提高,传统汽车用钢的扩孔率 随之降低,已难以满足轿车底盘对钢板扩孔率的要求。而随着汽车设计对底盘结构的 要求日益提高,其零件形状日趋复杂,强度要求不断提高,对钢板扩孔率也有所增加, 高扩孔钢已成为一个重要的汽车用钢品种。高扩孔钢厚度一般不大于6mm,普通SAPH碟—锰系钢板等的扩孔性能往往比较 低(《70%),不能满足汽车底盘一些形状复杂零部件的成形性能要求。另外,作为汽 车底盘用材料,高扩孔钢必须有足够的强度,而一般钢铁材料的强度提高后通常会带 来成形性能的下降,如塑性降低、扩孔率减少。US 20060096678公开了一种热轧钢板,其强度为780MPa以上,延伸率为22%以 上,扩孔率为60%以上。US 4415376公开了一种热轧钢板,屈服强度为80ksi以上,扩孔率为58%以上, 并采用Nb、 V强化。JP2006124773公开了一种热轧高强钢板,采用C一Si—Mn成分,抗拉强度与扩 孔率之积为40000 (MPa%)以上。JP2006063394公开了一种热轧高扩孔钢,碳含量0.20 0.48%,其抗拉强度也是 ^440MPa,但其扩孔率仅为>70%,且热轧后还要进行640°C的退火处理。如果钢板在具有足够强度的同时具有一定的塑性和优良的扩孔率,在复杂形状零 部件的成形加工(特别是小直径曲面翻边)时就可以避免开裂现象的产生。本专利技术通过调整化学成分及生产工艺,获得了一种抗拉强度为440MPa级热轧高 扩孔钢板,从而完成了本专利技术。因此,本专利技术第一个目的在于提供一种抗拉强度为440MPa级热轧高扩孔钢板。本专利技术第二个目的在于提供这种抗拉强度为440MPa级热轧高扩孔钢板的制造方法。
技术实现思路
本专利技术一方面提供一种抗拉强度为440MPa级热轧高扩孔钢板,所述钢板包括以下 化学成分(wt%): C: 0.01-0.06%、 Si: 0-0.6%、 Mn: 0.8-1.3%、 P《0.035%、 S《0.0腦、 Al: 0.025-0.060%、 N《0.0060%、 Nb: 0-0.25%、其余是Fe和不可避免的杂质。本专利技术提供的这种钢板, 一个优选的实施方式为,还可以包括以下化学成分Ti 《0.03%、 Ca<0.0050%。上述各合金元素的作用如下所述C:用于形成足够碳化物强化相,以保证钢的强度级别,C太低强度达不到要求, C太高对焊接性能和成形性能不利。Si:在钢中起固溶强化作用,太高容易使钢板表面产生红铁皮等表面缺陷。 Mn:是固溶强化元素,低于1.6%钢的强度不足,太高会使钢的塑性下降。 P、 S:是钢中的杂质元素,含量应越低越好。Al:是钢中的脱氧元素,减少钢中的氧化物夹杂、纯净钢质,有利于提高钢板的 成形性能。Nb、 Ti:是有效细化晶粒、提高强度和韧性的元素,以碳化物和碳氮化物的形式存在于钢中,加入量低于0.01%强化效果小。Ca:可改变钢中硫化物的形态,提高钢板的塑性和韧性。本专利技术另一方面提供这种抗拉强度为440MPa级热轧高扩孔钢板的制造方法,包 括冶炼、浇铸、热轧、冷却,其中在冷却工艺中,巻取温度为560-660°C。本专利技术提供的这种制造方法, 一个优选的实施方式为,在热轧工艺中,加热温度 为1150隱1250。C。本专利技术提供的这种制造方法, 一个优选的实施方式为,在热轧工艺中,轧制变形 量大于80%。本专利技术提供的这种制造方法, 一个优选的实施方式为,在热轧工艺中,终轧温度 为830-卯0。C 。本专利技术提供的这种制造方法, 一个优选的实施方式为,在冷却工艺中,冷却速度 为20°C/s。下面对本专利技术制造方法中的热轧、冷却工艺详述如下热轧工艺中,若加热温度低于115(TC,微合金元素溶解不充分,则不能充分利用 微合金元素的作用,强度降低;而高于125(TC时,晶粒容易粗化,对提高钢板韧性不 利。因此,本专利技术者将热轧工艺中的加热温度设为1150-125(TC。板坯在奥氏体再晶界 区进行粗轧,通过轧制变形后的再结晶细化奥氏体晶粒,钢板的变形量在80%以上, 终轧温度控制在奥氏体未再结晶区830 卯0。C,通过奥氏体低温区的轧制变形,使奥 氏体晶粒内形成变形带并因应变诱发微合金元素的碳氮化物沉淀,细化奥氏体的相变 产物,提高钢板的韧性。终轧后钢板以20°C/s以上冷却速度冷却到560 66(TC巻取,巻取后空冷至室温。 冷却巻取温度若低于56(TC,钢板存在贝氏体组织,不利于提高扩孔性。有益效果本专利技术提供的这种热轧高强度高扩孔钢板,抗拉强度达到440MPa。生产时,无 需热处理,降低成本;热轧后无需复杂控制冷却技术,用一般层流冷却工艺就可实现, 易于生产。该钢板具有良好的扩孔性能、成型性能、冷加工性能,主要用于汽车底盘 复杂形状零部件成形加工。具体实施例方式下面用实施例对本专利技术作进一步阐述,但这些实施例绝非对本专利技术有任何限制。 本领域技术人员在本说明书的启示下对本专利技术实施中所作的任何变动都将落在权利要 求书的范围内。实施例1通过冶炼、浇铸、热轧冷却工艺,获得具有如下表1所述化学成分的成品钢,厚 度为3mm,随后进行力学性能测试(按GB6397-86标准进行)以及扩孔性能测试(JFS T1001-1996标准进行)。其轧制工艺参数及力学性能、扩孔性能见如下表ll。表1 实施例1钢的化学成分(wt%)<table>table see original document page 6</column></row><table>实施例2通过冶炼、浇铸、热轧冷却工艺,获得具有如下表2所述化学成分的成品钢,厚 度为3mm,随后进行力学性能测试(按GB6397-86标准进行)以及扩孔性能测试(JFS T1001-1996标准进行)。其轧制工艺参数及力学性能、扩孔性本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种抗拉强度为440MPa级热轧高扩孔钢板,其特征在于,包括以下化学成分(wt%):C:0.01-0.06%、Si:0-0.6%、Mn:0.8-1.3%、P≤0.035%、S≤0.010%、Al:0.025-0.060%、N≤0.0060%、Nb:0-0.25%、其余是Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张建苏
申请(专利权)人:宝山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利