一种含钒钢板及其制备方法技术

一种含钒钢板的制备方法，包括：按质量百分数计，将具有以下化学成分组成的原料进行冶炼：C：0.20～0.25％，Si：0.10～0.40％，Mn：1.00～1.50％，Cr：0.10～0.40％，Ti：0.01～0.04％，Al：0.01～0.06％，V：0.01～0.10％，B：0.0015～0.0035％，P≤0.020％，S≤0.010％，N≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质；铸造成板坯后经过热轧、层流冷却得到含钒钢板初品。将含钒钢板初品进行酸洗、冷轧、退火处理，冷却得到含钒钢板基板。钒元素通过晶粒细化和析出强化等方式可以改善含钒钢板基板的综合力学性能。

A vanadium bearing steel plate and its preparation method

A method for the preparation of vanadium bearing steel plates, including: smelting materials with the following chemical components according to the mass percentage, C:0.20 to 0.25%, Si:0.10 to 0.40%, Mn:1.00 to 1.50%, Cr:0.10 ~ 0.40%, Ti:0.01 ~ 0.04%, Al:0.01 to 0.06%, V:0.01 to 0.10%, B: 0.0015 ~ 0.0035 %, P < 0.020%, S less than 0.010%, N less than 0.006%, the residual amount is Fe and unavoidable impurities; after casting into slab, the initial product of vanadium bearing steel plate is obtained by hot rolling and laminar cooling. The vanadium bearing steel plate was cooled by acid pickling, cold rolling and annealing treatment. The comprehensive mechanical properties of vanadium steel substrate can be improved by means of grain refinement and precipitation strengthening.

【技术实现步骤摘要】
一种含钒钢板及其制备方法
本专利技术涉及冶金
，且特别涉及一种含钒钢板及其制备方法。
技术介绍
随着汽车轻量化技术的发展，汽车用钢朝着高强钢方向发展已成为必然趋势。高强钢热成形前具有变形抗力小、塑性优良、利于成形等特点；热成形和淬火后具有超高强度，所以热成形钢广泛应用于汽车结构件和加强件，包括立柱、保险杠和防撞梁等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含钒钢板的制备方法，该方法可制得强度较高的含钒钢板。本专利技术的另一目的在于提供一种含钒钢板，其性能优异，可用于汽车。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种含钒钢板的制备方法，包括：按质量百分数计，将具有以下化学成分组成的原料进行冶炼：C：0.20～0.25％，Si：0.10～0.40％，Mn：1.00～1.50％，Cr：0.10～0.40％，Ti：0.01～0.04％，Al：0.01～0.06％，V：0.01～0.10％，B：0.0015～0.0035％，P≤0.020％，S≤0.010％，N≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质；铸造成板坯后经过热轧、层流冷却得到含钒钢板初品，其中，热轧过程的精轧开轧温度为1000～1100℃，终轧温度为850～950℃；将含钒钢板初品进行酸洗和冷轧，冷轧的压下率为50～70％，进行冷轧后在650～750℃的条件下进行退火处理，冷却至过时效温度250～350℃，然后冷却至20-30℃得到含钒钢板基板。一种含钒钢板，其由上述的含钒钢板在制备方法制得。本专利技术实施例的有益效果是：本公开的含钒钢板及其制备方法中，各化学成分配比使得含钒钢板基板具有较好地成形能力，原料中添加微量的钒元素，钒元素通过晶粒细化和析出强化等方式可以改善含钒钢板基板的综合力学性能。其中，钒消耗部分碳，使得奥氏体中碳含量较低，淬火条件下均为热板条马氏体。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例1的含钒钢板基板的微观组织图；图2为本专利技术实施例1的含钒钢板部件的微观组织图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的一种含钒钢板及其制备方法进行具体说明。现有的高强钢中较多会添加Nb、Mo等昂贵的微合金元素，增加了生产成本，同时，Nb抑制奥氏体动态再结晶，使得热轧负荷和难度增加。且在制备过程中由于高C含量形成的孪晶马氏体导致脆性，需要将热成形零件进行回火处理。一种含钒钢板的制备方法，包括：按质量百分数计，将具有以下化学成分组成的原料进行冶炼：C：0.20～0.25％，Si：0.10～0.40％，Mn：1.00～1.50％，Cr：0.10～0.40％，Ti：0.01～0.04％，Al：0.01～0.06％，V：0.01～0.10％，B：0.0015～0.0035％，P≤0.020％，S≤0.010％，N≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质。其中，C(碳)作为热成形钢最重要的组分之一，决定了含钒钢板的强度、塑性和成形性能。C是钢铁材料中固溶强化效果最明显的元素，钢中固溶C含量增加0.1％，其强度可提高约450MPa。C含量过低时，奥氏体的稳定性和马氏体淬硬性下降，导致强度偏低；C含量过高时，双相钢的塑性和焊接性能下降。因此，选择C的含量为0.20～0.25％。在一些实施方式中，C的含量为0.21～0.23％。在一些实施方式中，C的含量为0.22～0.23％其中，Si(硅)能固溶于铁素体和奥氏体中以提高钢的强度，其作用仅次于C、P元素，较Mn、Cr、Ti和Ni等元素强。Si还可以抑制铁素体中碳化物的析出，使固溶C原子充分向奥氏体中富集，从而提高其稳定性。然而，Si含量过高时，Si在加热炉中形成的表面氧化铁皮很难去除，会增加除磷难度。因此，选择Si的含量为0.10～0.40％。在一些实施方式中，Si的含量为0.15～0.35％。在一些实施方式中，Si的含量为0.2～0.3％。其中，Mn(锰)是良好的脱氧剂和脱硫剂，也是钢中常用的固溶强化元素，热成形钢中一般不低于1.00％。Mn既可与C结合形成多种碳化物起到沉淀强化的作用，也可溶于基体中增强固溶强化效果。Mn易与S结合形成高熔点化合物MnS，从而消除或削弱由于FeS引起的热脆现象，改善钢的热加工性能。Mn可以提高奥氏体稳定性，使C曲线右移，从而显著降低马氏体的临界冷却速率。因此，选择Mn的含量为1.00～1.50wt％。在一些实施方式中，Mn的含量为1.10～1.3wt％。在一些实施方式中，Mn的含量为1.1～1.2wt％。其中，Cr(铬)可以显著延迟珠光体和贝氏体转变，从而使奥氏体充分转变为马氏体组织。由于Cr较Mo具有明显的成本优势，所以大量添加于热成形钢中。因此，选择Cr的含量为0.10～0.40wt％。在一些实施方式中，Cr的含量为0.15～0.35wt％。在一些实施方式中，Cr的含量为0.2～0.3wt％。其中，V(钒)在双相钢中主要以VC(钒-碳)形式存在，具有显著晶粒细化和弥散沉淀强化的作用。在热冲压加热过程中，未溶解的钒-碳颗粒可以钉扎铁素体晶界，从而起到细化晶粒的作用；退火温度增加至两相区时，钒-碳溶解温度较低，故充分溶解于基体中，同时固溶C原子向奥氏体中富集以提高其稳定性。因此，选择V的含量为0.01～0.10wt％。在一些实施方式中，V的含量为0.05～0.08wt％。在一些实施方式中，V的含量为0.06～0.08wt％。Al(铝)是钢中常见的脱氧剂，同时可以形成AlN钉扎晶界，从而起到细化晶粒的作用；另外，Al与Si作用相似，可以抑制碳化物析出，从而使奥氏体充分富碳。因此，选择Al的含量为0.01～0.06wt％。在一些实施方式中，Al的含量为0.02～0.04wt％。在一些实施方式中，Al的含量为0.03～0.04wt％。将上述化学成分的原料冶炼后，铸造成板坯后经过热轧、层流冷却得到含钒钢板初品，其中，热轧过程的精轧开轧温度为1000～1100℃，终轧温度为850～950℃。将含钒钢板初品进行酸洗和冷轧，冷轧的压下率为50～70％，进行冷轧后在650～750℃的条件下进行退火处理，冷却至过时效温度250～350℃，然后冷却至20-30℃得到含钒钢板基板。其中，酸洗可洗去热轧形成的氧化皮，经过冷轧的含钒钢板初品强度、硬度都会有所上升。在一些实施方式中，热轧过程的卷取温度为550～650℃。在一些实施方式中，退火过程的温度为600-750℃。在一些实施方式中，过时效温度为280-300℃。另外，在本实施方式中，对板坯进行热轧之前，还包括将板坯进行加热、除磷。进一步地，在一些实施方式中，按质量百分数计，原料由以下化学成分组成：C：0.21～0.23％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.00～1.30％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含钒钢板的制备方法，其特征在于，包括：按质量百分数计，将具有以下化学成分组成的原料进行冶炼：C：0.20～0.25％，Si：0.10～0.40％，Mn：1.00～1.50％，Cr：0.10～0.40％，Ti：0.01～0.04％，Al：0.01～0.06％，V：0.01～0.10％，B：0.0015～0.0035％，P≤0.020％，S≤0.010％，N≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质；铸造成板坯后经过热轧、层流冷却得到含钒钢板初品，其中，所述热轧过程的精轧开轧温度为1000～1100℃，终轧温度为850～950℃；将所述含钒钢板初品进行酸洗和冷轧，所述冷轧的压下率为50～70％，进行所述冷轧后在650～750℃的条件下进行退火处理，冷却至过时效温度250～350℃，然后冷却至20‑30℃得到含钒钢板基板。

【技术特征摘要】
1.一种含钒钢板的制备方法，其特征在于，包括：按质量百分数计，将具有以下化学成分组成的原料进行冶炼：C：0.20～0.25％，Si：0.10～0.40％，Mn：1.00～1.50％，Cr：0.10～0.40％，Ti：0.01～0.04％，Al：0.01～0.06％，V：0.01～0.10％，B：0.0015～0.0035％，P≤0.020％，S≤0.010％，N≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质；铸造成板坯后经过热轧、层流冷却得到含钒钢板初品，其中，所述热轧过程的精轧开轧温度为1000～1100℃，终轧温度为850～950℃；将所述含钒钢板初品进行酸洗和冷轧，所述冷轧的压下率为50～70％，进行所述冷轧后在650～750℃的条件下进行退火处理，冷却至过时效温度250～350℃，然后冷却至20-30℃得到含钒钢板基板。2.根据权利要求1所述的含钒钢板的制备方法，其特征在于，按质量百分数计，所述原料由以下化学成分组成：C：0.21～0.23％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.00～1.30％，Cr：0.15～0.35％，Ti：0.02～0.04％，Al：0.02～0.04％，V：0.05～0.08％，B：0.0020～0.0030％，P≤0.015％，S≤0.005％，N≤0.005％，余量为Fe及不可避免杂质。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝春福，郑之旺，张功庭，张劲超，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51