一种精密冲压用含B热轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种精密冲压用含B热轧钢板及其制造方法，主要解决现有热轧钢板的脆性大、不能满足高速精密冲压成型要求和制造成本高的技术问题。本发明专利技术提供的一种精密冲压用含B热轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C:0.15％～0.40％，Si：0.15％～0.35％，Mn:0.30％～0.80％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al:0.015％～0.050％，B:0.15％～0.45％，Ti：0.015％～0.035％,余量为铁和不可避免的夹杂。用现有常规工艺对本发明专利技术热轧钢板进行冷轧和退火处理，退火后的冷轧钢板用于精密冲压加工制造汽车零部件。

A Hot Rolled Steel Plate Containing B for Precision Stamping and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种精密冲压用含B热轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及一种用于精密冲压加工的热轧钢板，特别涉及一种精密冲压用含B热轧钢板及其制造方法，属于铁基合金
；采用现有常规工艺对本专利技术热轧钢板进行冷轧和退火处理，退火后的冷轧钢板用于精密冲压加工制造汽车零部件。
技术介绍
精冲工艺是在普冲技术上发展起来的，把精密冲裁和板料成形相结合的一种制造精密、复杂冲压件的高效而经济的加工技术，能够获得优质零件。目前全世界95％的精冲材料是钢铁材料，广泛应用汽车、钟表、数码电子等精密制造领域，而这其中85％用于汽车零部件的精冲加工。钢种包括碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢。近年来，随着汽车工业的发展以及精冲模具加工制造设备的不断发展，使得汽车零部件精冲加工得到飞速发展，精冲件从平板件逐步向复杂立体成形件拓展，涵盖了弯曲、拉深、翻边、沉孔、半冲孔、压型等多种成形形式。这些对精冲材料的发展提出了更高的要求。在应用过程中发现，现有的精冲用钢为了在材料精冲加工成零件后调质处理获得高硬度和高强度，材料的碳含量较高，并且加入了较多的合金元素。这增加了材料的合金成本，并且由于碳含量的增加，材料中的脆性相渗碳体多，脆性大难以满足复杂零件的精冲加工。中国专利申请CN201510523289A的专利公开了“精冲性能优良的中高碳热轧带钢及生产方法”，通过对化学成分的控制及轧制工艺的控制，得到了一种精冲带钢，但是其碳含量较高，其不能满足负责零件的精冲要求，同时由于其碳含量高，零件最终热处理后的韧性较差，使用受到限制。中国专利申请CN201410231375A的专利公开了“精冲钢材及其调节机构精冲零部件制造方法，提供了一种精冲钢材，主要利用添加额外的Cr、Mo合金元素一方面得到球化的渗碳体，另一方面通过合金元素提高淬透性在最终零件的调质处理后获得良好的硬度。但是其合金成本较高，另外热处理需要特别的油淬处理，热处理成本较高。现有技术中公开有关热轧精冲钢及其制造方法的技术方案存在以下问题：为了在材料精冲加工成零件后调质处理获得高硬度和高强度，材料的碳含量较高，并且加入了较多的合金元素。这增加了材料的合金成本，并且由于碳含量的增加，材料中的脆性相渗碳体多，脆性大难以满足复杂汽车零部件的精冲加工。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种精密冲压用含B热轧钢板及其制造方法，主要解决现有热轧钢板的脆性大、不能满足高速精密冲压成型要求和制造成本高的技术问题。本专利技术采用的技术方案是，一种精密冲压用含B热轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C:0.15％～0.40％，Si：0.15％～0.35％，Mn:0.30％～0.80％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al:0.015％～0.050％，B:0.0015％～0.0045％，Ti：0.015％～0.035％,余量为铁和不可避免的夹杂。本专利技术热轧钢板的金相组织为细晶粒块状铁素体+细片状珠光体，所述铁素体的晶粒度为10-13级，所述热轧钢板表层脱碳层的深度小于热轧钢板厚度的0.5％；4.0-8.0mm厚热轧钢板的屈服强度RP0.2为300～500MPa，抗拉强度Rm为500～650MPa，断后伸长率A≥22％。用现有常规工艺对本专利技术热轧钢板进行冷轧和退火处理，退火后的冷轧钢板的金相组织为铁素体基体上均匀分布球状碳化物，所述铁素体的晶粒尺寸≤25um，球化率≥85％；退火后的冷轧钢板用于精密冲压加工制造汽车零部件。本专利技术精密冲压用含B热轧钢板的化学成分限定在上述范围内的理由如下：碳：碳在本专利技术中提高强度并获得预期组织的重要元素。固溶在基体中碳提高材料的淬透性，降低相变点，有利于在最终的调质处理中获得贝氏体和马氏体组织。但是碳含量增加导致材料中的渗碳体含量显著增加，恶化精冲性能，同时由于汽车零部件需要保持一定的韧性，因此不宜过高的碳含量。本专利技术设定的C含量为0.15％～0.40％。硅：硅固溶在钢板基体中有一定的强化效果，在本专利技术中的Si还具有在淬火时促进C向奥氏体扩散，抑制珠光体转变的作用。Si还能够起到脱氧纯净钢液的作用。但是Si含量过高，会在热轧板表面形成严重的难以去除的Fe2O3，影响产品外观及后续表面处理。本专利技术限定Si含量为0.15％～0.35％。锰：锰在本专利技术中一方面可以起到固溶强化的作用，同时能扩大γ区，降低γ→α转变温度，有利于最终热处理得到贝氏体+马氏体组织。但Mn含量高，会相应增加钢的成本，也会增加碳当量，降低材料韧性。本专利技术限定Mn含量范围为0.30％～0.80％。硼：硼在本专利技术中是最重要的合金元素，硼在精冲钢中显著使CCT曲线右移，提高材料的淬透性，使材料能够在普通淬火条件下获得马氏体组织，保证硬度。这样就无需加入过多的碳及合金元素。本专利技术限定B含量为0.0015％～0.0045％钛：钛在本专利技术是重要的合金元素，Ti和N结合后，减少了材料中固溶N，可以提高钢中的有效B含量，提高材料最终的热处理硬度。Ti的加入能够避免板坯角部裂纹。本专利技术限定Ti含量为0.015％～0.035％。硫和磷：硫在钢中形成硫化物夹杂，使其延展性和韧性降低。钢轧制时，由于MnS夹杂随着轧制方向延伸，使钢的各向异性加重，严重时导致钢板分层。磷高增加钢的冷脆性，使钢的脆性转变温度上升，使钢的冲击韧性显著下降。但考虑到实际工艺控制能力，本专利技术限定S≤0.005％，P≤0.015％。铝：铝在本专利技术中的作用是起到脱氧的作用，铝是强氧化性形成元素，和钢中氧形成Al2O3在炼钢时去除。铝过高会形成过多的Al2O3夹杂，并且连铸浇注是容易堵塞浇注水口。本专利技术限定Al含量为0.015％～0.050％。上述一种精密冲压用含B热轧钢板的制造方法，包括以下步骤：钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸板坯，其中所述钢水成分的重量百分比为：C:0.15％～0.40％，Si：0.15％～0.35％，Mn:0.30％～0.80％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al:0.015％～0.050％，B:0.0015％～0.0045％，Ti：0.015％～0.035％,余量为铁和不可避免的夹杂；在还原性气氛环境对连铸板坯进行加热，空气过剩系数≤0.95，连铸板坯于1180℃～1220℃，加热180～280min后进行热轧，所述的热轧为两段式轧制工艺，粗轧为6道次连轧，在奥氏体再结晶温度以上轧制，粗轧结束温度为1010～1060℃；精轧为7道次连轧，在奥氏体未再结晶区轧制，精轧结束温度为830℃～870℃，精轧压下率≥75％，精轧后，控制钢板厚度为4.0～8.0mm，层流冷却采取前段冷却方式，卷取温度为500℃～650℃。本专利技术采取的热轧工艺制度的理由如下：1、连铸板坯加热温度、加热气氛及加热时间的设定连铸板坯加热温度和时间的设定在于保证连铸板坯在通过加热软化，以便于后续的轧制，同时合适的加热温度和时间能够保证足够量的硼元素固溶，以便发挥后续的提高淬透性的作用。本专利技术采用加热炉对连铸板坯进行加热，为避免连铸板坯表面氧化脱碳，本专利技术加热炉内加热气氛采用还原性气氛，本专利技术热轧钢板用于制造汽车零部件，汽车零部件需要在最终调质热处理后又足够的硬度耐磨和保障疲劳性，如果零件表面有脱碳问题，热处理后表面不能获得合适的显微组织和硬度。因此本专利技术设定连铸板坯设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密冲压用含B热轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C:0.15％～0.40％，Si：0.15％～0.35％，Mn:0.30％～0.80％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al:0.015％～0.050％，B:0.0015％～0.0045％，Ti：0.015％～0.035％,余量为铁和不可避免的夹杂。

【技术特征摘要】
1.一种精密冲压用含B热轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C:0.15％～0.40％，Si：0.15％～0.35％，Mn:0.30％～0.80％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al:0.015％～0.050％，B:0.0015％～0.0045％，Ti：0.015％～0.035％,余量为铁和不可避免的夹杂。2.如权利要求1所述的一种精密冲压用含B热轧钢板，其特征是，热轧钢板的金相组织为细晶粒块状铁素体+细片状珠光体，所述铁素体的晶粒度为10-13级，所述热轧钢板表层脱碳层的深度小于热轧钢板厚度的0.5％。3.如权利要求1-2所述的一种精密冲压用含B热轧钢板，其特征是，4.0～8.0mm厚热轧钢板的屈服强度Rp0.2为300-500MPa，抗拉强度Rm为500-650MPa，断后伸长率A≥22％。4.一种精密冲压用含B热轧钢板的制造方法，其特征是，包括以下步骤：钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴新华，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32