本发明专利技术公开了一种屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板，主要解决现有屈服强度550MPa级热轧酸洗钢板的冲压性能和扩孔性能不匹配、不能满足兼顾承载性及成形性的复杂形状汽车零部件制造需求的技术问题。本发明专利技术提供的屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.05～0.08％，Mn：1.0～1.2％，Si：0～0.10％，P：0～0.020％，S：0～0.003％，Alt：0.02～0.05％，N：0～0.005％，Nb：0.01～0.02％，Ti：0.04～0.08％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。本发明专利技术钢板用于汽车结构件制作。
【技术实现步骤摘要】
一种屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板
本专利技术涉及一种热轧酸洗钢板，特别涉及一种屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板及其制造方法，属于铁基合金
技术介绍
酸洗汽车结构钢是热轧钢板的一种，经过酸洗处理后表面质量有了很大提升，使得钢板兼具热板的低成本和较好的尺寸、板形精度，大量应用于汽车底盘、车轮等结构件。随着汽车轻量化的发展，乘用车领域的高强减薄是当前研究和工程应用的热点，然而由于材料减薄后带来结构刚度的下降，导致零部件对于材料的需求也越来越综合。此外，高强度级别的结构钢容易出现各向异性，尤其对零件加工影响较大的是横纵向的强度偏差，塑性较差的钢板方向容易造成加工过程的缩颈和开裂问题。因此，对于承载功能较强的零件，不仅仅要考虑零件复杂形状的可加工性，还要兼顾零件总成的服役性能需求，希望材料具备良好的复合成形性能和高屈服强度及韧性。现有抗拉强度大于600MPa级的热轧钢板主要有两类生产技术，一种是低合金高强钢(HSLA)，主要通过Mn和添加Mo、Cr、Nb、V、Ti元素进行强化，其优点是，制造工艺相对容易实现，不足之处在于：合金成本高，高屈强比≥0.85，横纵向性能偏差大，低伸长率≤20％，冲压性能较差，对于冲压幅度较大的零件难以满足，以及低扩孔率≤50％。另一种是双相钢(DP)，主要F+M组织，其优点是，屈强比低，屈强比≤0.6，延伸率高，延伸率≥25％，冲压性能优越，缺点是扩孔性能不高，一般低于40％，以及屈强比低对有承载要求的零件不能满足其刚度需求。申请公布号CN101928881A的中国专利申请文件公开了一种抗拉强度590MPa级热轧高扩孔钢板，其化学成分按质量百分数为，C：0.02～0.10％，Si：0～1.6％，Mn：0.8～2.0％，P≤0.035％，S≤0.010％，Al：0.025～0.060％，N≤0.0060％，Nb：0～0.01％，Ti：0～0.04％，Ca：0～0.0050％，余量为Fe。该方案采用快冷+空冷+强冷的三段式冷却工艺，实现扩孔率大于85％的低屈强比材料。根据其实施例，该方案采用Si＞0.8％的高Si成分设计，对表面质量不利，且屈强比较低0.6～0.7。申请公布号CN106086627A的中国专利申请文件公开了一种600MPa级热轧双相钢，所述双相钢的化学成分按质量百分数为，C：0.05～0.07％，Si：0.1～0.3％，Mn：1.10～1.50％，Cr：0.5～0.8％，余量为Fe。该专利技术的双相钢为铁素体和马氏体组织，屈服强度为300～375MPa，抗拉强度为590～650MPa，屈强比为0.56～0.60，断后总伸长率为24～30％。该方案合金成本较高，屈强比较低，对于有高屈服承载性要求的零件不合适。且该方案未给出扩孔率的指标，从组织来看该方案产品的扩孔率较低，不适用于具有翻边特性的相对复杂形状零件使用。申请公布号CN107099739A的中国专利申请文件公开了一种抗拉强度600MPa级低成本高扩孔钢板及其生产方法，所述高扩孔钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.15～0.20％，Si≤0.30％，Mn：0.80～1.00％，P≤0.020％，S≤0.010％，Al：0.020～0.050％，Ti：0.010～0.030％，N≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质；其生产方法包括炼钢、加热、轧制和冷却工序。该专利技术通过对冷却路径控制，获得铁素体和贝氏体的双相组织，并通过增加C来提高强度，获得了抗拉强度600-650Mpa，下屈服强度500-550MPa，延伸率A50≥25％，扩孔率≥95％的热轧钢带。该方案通过增加C含量来低成本的提高强度，但高C对塑性不利，且容易出现偏析和带状组织，对后续服役性能存在较大风险。此外，该方案采用强冷+空冷+快冷的三段式冷却路径，工艺控制难度大，稳定性难以控制。申请公布号为CN109706401A的中国专利申请文件公开了一种抗拉强度690MPa级高扩孔钢带的生产工艺，该方案精轧入口温度1040～1090℃，终轧温度830～880℃；所述冷却工序，钢带经层流冷却前部粗调段以35～50℃/s冷速快冷到680～720℃，中间空冷4～8s，再经层流冷却后部精调段以20～30℃/s冷速快冷到450～500℃。采用细晶强化和析出强化等手段，获得钢带抗拉强度Rm≥690MPa，屈服强度Rp0.2：550～720MPa，断后延伸率A80≥12％，扩孔率≥55％。化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.04～0.08％，Mn：1.00～1.35％，Cr：0.30～0.45％，Mn+Cr：1.30～1.80％，S≤0.010％，P≤0.020％，Si≤0.25％，Ti：0.07～0.12％，Nb：0.020～0.060％，Als：0.020～0.060％，其余为铁和不可避免的杂质。该方案的合金成本较高，添加了较多的Cr、Nb、Ti，对S未进行收严控制，其次该方案采取了三段式冷却工艺，其中第三段冷却速度不够快容易导致珠光体形成，以及卷取温度450-500℃没有充分发挥Ti的析出强化效果。三段式冷却工艺，其工艺稳定性非常难，导致材料组织和性能的稳定性和均匀性也难以保障。另根据该方案的实施例，在众多合金的添加下，带钢抗拉强度可以做到710-780MPa，扩孔率在50-70％，延伸率13-16％。随着汽车行业加工效率提高，零件集成、工序缩短的需求日益增加，高强、形状复杂的零件加工将越来越多，因此，兼具高强度、良好冲压性能和扩孔性能的热轧酸洗钢板将具有更大的市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板及其制造方法，主要解决现有屈服强度550MPa级热轧酸洗钢板的冲压性能和扩孔性能不匹配、不能满足兼顾承载性及成形性的复杂形状汽车零部件制造需求的技术问题。本专利技术热轧酸洗钢板平衡了冲压对低屈强比的需求、翻边扩孔对高扩孔率的需求以及承载对高屈服强度的需求，具有表面质量良好、优良的综合性能，特别适用于较复杂形状、有扩孔需求和承载工况的汽车零部件的材料需求。本专利技术的设计思路为，采用多边形铁素体+微量贝氏体+弥散碳化物组织设计，以铁素体和弥散碳化物的基体组织获得一定屈强比和高加工硬化性能，以弥散碳化物和微量贝氏体控制碳的分布形态，弱化脆性珠光体的形成，以近似单相组织提高抵抗裂纹扩展的能力，获得较好的扩孔率，同时对钢质和P、S等非金属元素加以控制，减少夹杂物和偏析等对扩孔性能和承载韧性的影响，此外通过对冷却工艺和酸洗拉矫工艺的特别控制来改善晶粒形态，减少晶粒组织的非均匀性，改善扩孔率和各向异性。本专利技术采用的技术方案是，一种屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.05～0.08％，Mn：1.0～1.2％，Si：0～0.10％，P：0～0.020％，S：0～0.003％，Alt：0.02～0.05％，N：0～0.005％，Nb：0.01～0.02％，Ti：0.04～0.08％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。本专利技术热轧酸洗钢板的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.05～0.08％，Mn：1.0～1.2％，Si：0～0.10％，P：0～0.020％，S：0～0.003％，Alt：0.02～0.05％，N：0～0.005％，Nb：0.01～0.02％，Ti：0.04～0.08％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；热轧酸洗钢板的金相组织为多边形铁素体+微量贝氏体+弥散碳化物颗粒，所述金相组织中贝氏体的体积含量为2～5％，铁素体的晶粒度为10.0～11.0级，夹杂物评级为D1.0以下。/n
【技术特征摘要】
1.一种屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.05～0.08％，Mn：1.0～1.2％，Si：0～0.10％，P：0～0.020％，S：0～0.003％，Alt：0.02～0.05％，N：0～0.005％，Nb：0.01～0.02％，Ti：0.04～0.08％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；热轧酸洗钢板的金相组织为多边形铁素体+微量贝氏体+弥散碳化物颗粒，所述金相组织中贝氏体的体积含量为2～5％，铁素体的晶粒度为10.0～11.0级，夹杂物评级为D1.0以下。
2.如权利要求1所述的屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板，其特征是，2.0～4.0mm厚热轧酸洗钢板的屈服强度Rp0.2为550～620MPa，横纵向屈服强度偏差≤30MPa，抗拉强度Rm为650～710MPa，屈强比为0.8～0.9，断后伸长率A80mm≥20％，扩孔性能λ≥70％。
3.如权利要求2所述的屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板，其特征是，热轧酸洗钢板的n值≥0.10，r值≥0.70。
4.一种屈服强度550MPa级高扩孔热轧酸洗钢板的制造方法，其特征是，包括以下步骤：
钢水经连铸得到连铸板坯，连铸浇钢过程中，钢水过热度≤20℃，其中所述钢水化学成分的重量百分比为：C：0.05～0.08％，Mn：1.0～1.2％，Si：0～0.10％，P：0～0.020％，S：0～0.003％，Alt：0.02～0.05％，N：0～0.005％，Nb：0.01～0.02％，Ti...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈维晋，孙明军，彭扬文，段争涛，申庆波，刘友荣，
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
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