具有高强塑性的经济型热轧高强钢及其生产工艺与应用制造技术

本发明专利技术公开了具有高强塑性的经济型热轧高强钢及其生产工艺与应用，该热轧高强钢具有高塑性、高强度、力学性能稳定、轧制后无需热处理的薄规格。本发明专利技术通过合理的成分和生产工艺设计，省去了冷轧及冷轧后复杂的热处理过程，可大幅缩短制造流程，使得热轧带钢的淬火和配分过程能在线、高效完成。高效完成。高效完成。

【技术实现步骤摘要】
具有高强塑性的经济型热轧高强钢及其生产工艺与应用


[0001]本专利技术属于热轧高强钢生产
，尤其涉及具有高强塑性的经济型热轧高强钢及其生产工艺与应用。

技术介绍

[0002]热轧高强钢具有优异综合性能，适用于形状较为复杂的汽车安全件和结构件。
[0003]目前淬火分配钢的生产一般采用热轧+冷轧+退火的方式生产，如公开号为CN108193138A的中国专利公开了一种980MPa级汽车用冷轧高强Q&P(淬火配分，Quenching and Partitioning)钢的生产方法，该Q&P钢的生产方法包括炼钢、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，以该方法制备出来的Q&P钢力学性能为：屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥980MPa，延伸率≥18％。虽该方法制备出来的Q&P钢强度较高，但塑性不高。此外，公开号为CN111349771A的中国专利公开了一种具有优异塑性的980MPa级冷轧Q&P钢及其制造方法，该淬火配分钢虽强塑积可达25GPa％，虽塑性有一定程度提高但钢强度不高。上述方法制备的淬火配分钢不同程度上解决了钢强度和塑性的问题，但都采用的是冷轧+退火的方式生产，这种方式，生产流程较长，能耗大。
[0004]因此，本专利技术提供具有高强塑性的经济型热轧高强钢热轧高强钢。以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供具有高强塑性的经济型热轧高强钢，该热轧高强钢的强度高且塑性好。
[0006]本专利技术还提供了上述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的生产工艺。
[0007]本专利技术还提供了上述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的应用。
[0008]具体如下，本专利技术第一方面提供具有高强塑性的经济型热轧高强钢：
[0009]由以下重量分数的元素组成：C：0.150％
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0.300％，Si：1.300％
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2.500％，Mn：1.800％
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2.300％，Al：0.01％
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0.06％，Ti：0.010％
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0.040％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，N：0.002％
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0.012％，H：≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0010]根据本专利技术热轧高强钢技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
[0011]C元素在钢中起到间隙固溶强化作用，是钢中主要强化元素之一，此外C元素是奥氏体稳定化元素，奥氏体中含碳量越高，奥氏体稳定性越好，为获得一定量强塑性良好的奥氏体组织，钢中的C元素含量应大于0.150％。但是，当C元素量大于0.300％时会使钢的成形性和焊接性能急剧恶化，因此，本专利技术中的C元素含量控制在0.150％
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0.300％。
[0012]Si元素在钢中起到固溶强化的作用，钢中加入一定量的Si元素能有效提高钢的强度，此外，Si元素能抑制钢中渗碳体的析出，使碳元素由马氏体向奥氏体配分，形成的富碳奥氏体；而富碳奥氏体在随后的冷却过程中不转变为马氏体，形成残余奥氏体，为获得一定量的残余奥氏体，钢中的Si元素含量应大于1.300％。但当Si元素含量大于2.500％时，会促
进内锈层的形成，会给轧制时除鳞带来困难，从而导致钢带表面质量恶化，另外，Si元素含量过高还会降低钢的焊接性能，因此，本专利技术中的Si元素含量应控制在1.300％
‑
2.500％。
[0013]Al元素是钢中的脱氧剂，Al元素含量过低时，钢中氧难以去除，导致板坯缺陷，Al元素含量过高时容易造成连铸过程水口堵塞，导致钢水难以顺利浇注。本专利技术的Al元素含量应控制在0.01％
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0.06％。
[0014]Ti元素是强碳氮化物形成元素，钢中Ti元素与N元素在高温下形成的TiN在加热和焊接的高温条件下都不会溶解，明显提高钢的焊接性能。此外，TiN能有效钉扎奥氏体晶界，有助于控制奥氏体晶粒的长大。另外，当钢中的Ti元素含量足够多时，会与钢中的C元素结合形成TiC，会减少钢中渗碳体的含量，从而降低钢材的力学性能，本专利技术中的Ti元素含量的控制范围为0.01％
‑
0.04％。
[0015]P元素会使钢的韧性降低，特别是剧烈地降低钢的低温冲击韧性，是钢中的有害元素，应尽量避免添加，结合实际生产控制水平，应将P元素含量控制在0.020％以下。
[0016]S元素易与钢中的Mn元素结合形成MnS夹杂物，从而使钢的纵横向性能产生明显差异，并使钢的低温韧性恶化，应尽量避免添加，结合实际生产控制水平，本专利技术中的S元素含量应控制在0.010％以下。
[0017]N元素可与Ti、Al等元素在高温时结合形成相应的化合物，这类化合物高温下不易溶解能有效钉扎奥氏体晶界，有助于控制奥氏体晶粒的长大。因此钢中N元素含量应大于0.002％。另外，当其含量过高时，易在钢中形成气泡和疏松，从而导致铸坯质量下降，因此，本专利技术中的N元素含量的控制范围为0.002％
‑
0.012％。
[0018]H元素使钢易产生白点等缺陷，也是导致焊缝热影响区中发生冷裂的重要因素。因此，本专利技术中的H元素含量应控制在0.005％以下。
[0019]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述C元素含量控制在0.160％
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0.260％。
[0020]本专利技术通过有效控制C元素含量，从而获得强塑性良好的奥氏体组织，进而提高热轧高强钢的塑性。
[0021]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述Si元素含量控制在1.500％
‑
2.300％。
[0022]本专利技术通过有效控制Si元素含量，从而获得少量的残余奥氏体组织，进而提高热轧高强钢的整体强度。
[0023]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的屈服强度为832MPa
‑
917MPa。
[0024]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的抗拉强度为1180MPa
‑
1273MPa。
[0025]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的延伸率范围为27％
‑
32％。
[0026]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的强塑积范围为33.04GPa％
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39.90GPa％。
[0027]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的屈服强度波动≤6MPa。
[0028]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的抗拉强度波动≤10MPa。
[0029]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的延伸率波动≤0.8％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有高强塑性的经济型热轧高强钢，其特征在于，由以下重量分数的元素组成：C：0.150％
‑
0.300％，Si：1.300％
‑
2.500％，Mn：1.800％
‑
2.300％，Al：0.01％
‑
0.06％，Ti：0.010％
‑
0.040％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，N：0.002％
‑
0.012％，H：≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢，其特征在于，C元素含量控制在0.160％
‑
0.260％。3.根据权利要求1所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢，其特征在于，Si元素含量控制在1.500％
‑
2.300％。4.一种如权利要求1至3任一项所述具有高强塑性的经济型热轧高强钢的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：将铸坯依次进行连铸、第一次加热、轧制、冷却、保温、第二次加热和缓冷；所述轧制由第一次轧制和第二次轧制；所述轧制...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘晓龙，梁亮，汪净，徐光，齐江华，严立新，梁文，刘宁，熊维亮，万响亮，刘升，宋生强，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：