一种Si-Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板及其生产方法技术

本发明专利技术提供一种Si

【技术实现步骤摘要】
一种Si
‑
Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板及其生产方法


[0001]本专利技术涉及热连轧板带生产
，具体而言，尤其涉及一种Si
‑
Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板及其生产方法。

技术介绍

[0002]对于薄壁管(相对管径大于30mm)数控弯曲控制技术管弯曲技术向先进塑性加工技术发展的必然趋势之一。薄壁管数控精确弯曲技术能够实现管塑性弯曲成形过程高精度、高效率、高技术化以及对产品轻量化的要求，与汽车轻量化的发展趋势相一致，可以广泛应用于汽车底盘件和B类安全件。
[0003]如专利文献专利文献CN 105441802 B公开了一种含钛酸洗板及其制备方法，其化学成分重量百分比如下：C≤0.05％、Si≤0.05％、Mn≤0.40％、P≤0.025％、S≤0.025％、Ti≤0.03％，其余为Fe及不可避免的杂质。该专利所述产品可实现抗拉强度290MPa～360MPa，其屈服强度过低，不适用于薄壁管的弯曲成形过程。
[0004]薄壁管的弯曲成形过程极易产生失稳起皱缺陷，导致成形质量不达标，已成为制约该技术发展的关键因素。薄壁管弯曲成形时是否起皱受多种因素的影响，其中材料就是重要因素之一。材料影响复杂加载条件下弯管的应力/应变效应，直接影响零件本身的抗皱能力。
[0005]如图3所示，薄壁管弯曲成形过程中，远离弯曲中心一侧的金属在切向受拉应力的作用而产生伸长变形，靠近弯曲中心一侧的金属在切向受压应力作用而产生压缩变形，切向应力沿截面由弯曲外侧的拉应力变化到内侧的压应力。由于管坯壁厚方向稳定性较差，当管坯内侧壳体压缩变形区塑性变形能T达到薄壳临界失稳起皱能U时，在微小扰动下，面内变形便分叉到面外，即发生失稳起皱现象。
[0006]薄壁管弯曲成形过程中的这些变形特点使得弯管易发生外侧拉裂、内侧起皱等问题，特别是随着模具间隙的增大、材料硬化指数的减小，管壁内侧所受的切向压应力将大大增加，使管坯抗失稳能力降低。
[0007]影响薄壁管弯曲成形失稳起皱的主要因素如下：
①
几何因素：弯曲半径、相对管径；
②
材料因素：硬化指数(或屈强比)、硬化系数(或强度极限)；
③
工艺因素：模具间隙、摩擦系数、压弯速度，等等。
[0008]目前，国内外研究学者采用实验、理论解析和有限元数值模拟方法对薄壁管弯曲成形过程失稳起皱进行了大量研究。Redd实验研究了薄壁管的失稳起皱过程，发现造成薄壁管失稳起皱的主要原因是在薄壁管弯曲过程中所产生的“鼓动”。Corona和Vaze采用试验验证的方法研究了矩形截面管弯曲过程中失稳起皱现象，分析了弯曲过程中薄壁管的塌陷和起皱行为。张敬文等试验研究相对弯曲半径和相对管壁厚度对数控绕弯成形失稳起皱的影响，发现随着相对弯曲半径和相对管壁厚度的增大，起皱趋势减小。Kyriakids等采用分叉理论对管材在纯弯情况下的失稳起皱进行了相关研究，结果表明，理论预测结果与实验结果基本吻合。Li等基于能量法，建立了铝合金薄壁管数控弯曲过程失稳起皱定量预测模
型，并结合有限元模拟，阐明了几何参数和材料参数对弯曲失稳起皱的影响机制。Zhao等基于ABAQUS有限元分析平台，建立了铝合金薄壁矩形管数控绕弯成形过程的三维弹塑性有限元模型，并采用该模型研究了间隙对弯管绕弯成形过程中失稳起皱的影响。Fang等采用有限元模拟方法，研究了摩擦因数和几何参数对21
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9高强不锈钢管数控绕弯成形过程失稳起皱的影响。Li等采用数值模拟方法研究了间隙和摩擦对管材数控绕弯成形过程失稳起皱的影响。
[0009]以上研究绝大多数是有关工艺参数和几何参数对管材弯曲成形失稳起皱影响的研究，而有关材料参数对管材弯曲成形失稳起皱的研究相对较少、对抗弯管起皱的低合金高强钢的研究较少，因此，有必要提出一种抗弯管起皱用热轧高强钢及其生产方法，从材料参数方面解决上述问题。

技术实现思路

[0010]根据上述提出在材料参数方面缺乏对抗弯管起皱的解决方案，而提供一种Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板及其生产方法。
[0011]本专利技术所要解决的技术问题是在保证满足性能要求的前提下，本专利技术主要利用钢板的合金组分的配比，从而起到优良的焊接性能和抗弯管起皱的性能。
[0012]本专利技术采用的技术手段如下：
[0013]一种Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板，其特征在于，由以下重量百分比计的成分组成：
[0014]C 0.05％～0.07％、Si 0.40％～0.50％、Mn 1.50％～1.60％、P≤0.020％、S≤0.005％、Mo 0.20％～0.25％、Als：0.010％～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0015]进一步地，由以下重量百分比计的成分组成：
[0016]C 0.055％～0.065％、Si 0.41％～0.48％、Mn 1.52％～1.58％、P≤0.018％、S≤0.004％、Mo 0.22％～0.24％、Als：0.017％～0.048％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0017]进一步地，由以下重量百分比计的成分组成：
[0018]C 0.058％～0.062％、Si 0.45％～0.47％、Mn 1.54％～1.56％、P≤0.015％、S≤0.003％、Mo 0.225％～0.235％、Als：0.027％～0.034％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0019]进一步地，成分组成还包括Nb：0.001％。
[0020]进一步地，所述热轧钢板厚度为1.8mm～6.0mm。
[0021]进一步地，所述热轧钢板厚度为2.5mm～6.0mm。
[0022]进一步地，所述热轧钢板厚度为4.0mm～6.0mm。
[0023]进一步地，所述抗弯管起皱用热轧钢板的屈服强度≥460MPa，抗拉强度≥590MPa，断后伸长率≥20％，180
°
弯曲试验D＝0a。
[0024]本专利技术还公开了一种Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板的生产方法，其特征在于包括如下步骤：按照上述的Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板的成分组成配备原料，依次进行铁水脱硫
→
转炉冶炼复合吹炼
→
脱氧、合金化
→
炉后小平台补喂Al线
→
LF精炼加热
→
RH真空循环脱汽精炼
→
连铸
→
板坯加热
→
高压水除鳞
→
粗轧
→
热卷箱卷取
→
精轧
→
层流冷却
→
卷取
→
(焊接头尾
→
酸洗
→
涂油...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板，其特征在于，由以下重量百分比计的成分组成：C 0.05％～0.07％、Si 0.40％～0.50％、Mn 1.50％～1.60％、P≤0.020％、S≤0.005％、Mo 0.20％～0.25％、Als：0.010％～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板，其特征在于，由以下重量百分比计的成分组成：C 0.055％～0.065％、Si 0.41％～0.48％、Mn 1.52％～1.58％、P≤0.018％、S≤0.004％、Mo 0.22％～0.24％、Als：0.017％～0.048％，余量为Fe及不可避免的杂质。3.根据权利要求2所述的Si
‑
Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板，其特征在于，成分组成还包括Nb：0.001％。4.根据权利要求1所述的Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板，其特征在于，所述热轧钢板厚度为1.8mm～6.0mm。5.根据权利要求2所述的Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板，其特征在于，所述热轧钢板厚度为2.5mm～6.0mm。6.根据权利要求3所述的Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板，其特征在于，所述热轧钢板厚度为4.0mm～6.0mm。7.根据权利要求1所述的Si
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Mo系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板，其特征在于，所述抗弯管起皱用热轧钢板的屈服强度≥460MPa，抗拉强度≥590MPa，断后伸长率≥20％，180
°

【专利技术属性】
技术研发人员：汪创伟，李正荣，胡云凤，崔凯禹，熊雪刚，张开华，
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：