一种800MPa级纳米析出高强钢及其制备方法技术

本申请公开了一种800MPa级纳米析出高强钢及其制备方法，以重量百分比计，800MPa级纳米析出高强钢的组分包括：C，0.050wt％～0.090wt％；Mn，1.60wt％～2.0wt％；Si，0.05wt％～0.20wt％；Nb，0.03wt％～0.06wt％；V，0.01wt％～0.035wt％；Ti，0.09wt％～0.15wt％；Mo，0.12wt％～0.25wt％；Cr，0.02wt％～0.30wt％；S，0wt％～0.008wt％；P，0wt％～0.020wt％；其余为Fe和不可避免的杂质元素，800MPa级纳米析出高强钢的内部显微组织主要为铁素体，铁素体中弥散分布有粒度为纳米级的析出粒子。该800MPa级纳米析出高强钢的综合机械性能较好，兼具强度高、塑性好、韧性好的优点，且钢材成形时不易产生裂纹。且钢材成形时不易产生裂纹。且钢材成形时不易产生裂纹。

【技术实现步骤摘要】
一种800MPa级纳米析出高强钢及其制备方法


[0001]本申请属于高强钢生产
，具体涉及一种800MPa级纳米析出高强钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]当前，随着汽车行业的大力发展，高强度汽车用钢的需求量也日益增加。同时由于国家对环境保护、降碳减排日益重视，汽车行业加大轻量化的应用。汽车用高强度钢板经过先进的轻量化优化设计后，具有一定的特殊性能，可以发挥出更好的安全性能。在一些要求较高的车用零件中，如商用车的油箱支架、LNG罐支架，既要具有较高的强度，又要兼备较高的可塑性，成型效果好，因此在一段时间内高强塑性热轧钢板成为车用轻量化材料的主流。
[0003]调质钢，作为一种广泛应用于汽车行业中的钢种，具有较高的强度，由调制钢制作得到的汽车用零件具有较好的综合机械性能。
[0004]但调制钢尚存在一定缺点：首先，调质钢的制备过程涉及到淬火和回火，不易操作且长时间高温耗费能源；其次，淬火过程中，调质钢钢材表面易出现淬火裂纹及淬火形变、表面质量差等问题。因此本申请通过一种新的制备方法制备得到一种兼具高强度、塑性、韧性，不易产生裂纹或形变的高强钢钢材，且制备过程可控性强，能源损耗小。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例提供一种800MPa级纳米析出高强钢及其制备方法，能够得到一种兼具高强度、塑性、韧性，不易产生裂纹或形变的高强钢钢材，且制备方法简单、步骤少、易操作、能耗少。
[0006]本申请实施例第一方面提供一种800MPa级纳米析出高强钢，以重量百分比计，800MPa级纳米析出高强钢的组分包括：C，0.050wt％～0.090wt％；Mn，1.60wt％～2.0wt％；Si，0.05wt％～0.20wt％；Nb，0.03wt％～0.06wt％；V，0.01wt％～0.035wt％；Ti，0.09wt％～0.15wt％；Mo，0.12wt％～0.25wt％；Cr，0.02wt％～0.30wt％；S，0wt％～0.008wt％；P，0wt％～0.020wt％；其余为Fe和不可避免的杂质元素，
[0007]800MPa级纳米析出高强钢的内部显微组织为铁素体，铁素体中弥散分布纳米级的析出粒子。
[0008]根据本申请的一个实施例，析出粒子包括Nb(C，N)、V(C，N)、TiC、MoC中的一种或多种的组合。
[0009]根据本申请的一个实施例，以含量百分比计，析出粒子包括75％～100％粒径小于等于10nm的析出粒子和0％～25％粒径大于10nm的析出粒子。
[0010]根据本申请的一个实施例，800MPa级纳米析出高强钢的力学性能包括：屈服强度大于等于700MPa，抗拉强度大于等于800MPa，断后延伸率大于等于18％，扩孔率大于等于70％。
[0011]本申请实施例第二方面提供一种800MPa级纳米析出高强钢的制备方法，包括：
[0012]钢水经连铸机铸造得到连铸坯，其中，以重量百分比计，钢水组分包括C，0.050wt％～0.090wt％；Mn，1.60wt％～2.0wt％；Si，0.05wt％～0.20wt％；Nb，0.03wt％～0.06wt％；V，0.01wt％～0.035wt％；Ti，0.09wt％～0.15wt％；Mo，0.12wt％～0.25wt％；Cr，0.02wt％～0.30wt％；S，0wt％～0.008wt％；P，0wt％～0.020wt％；其余为Fe和不可避免的杂质元素；
[0013]加热连铸坯，直至化学元素中的微合金化元素完全固溶并以化合物的形式存在；
[0014]将加热后的连铸坯进行粗轧、精轧，以得到热轧钢，其中，精轧的出口温度为850℃～900℃，未再结晶区控制的累计压下率大于等于20％；
[0015]层流冷却热轧钢，层流冷却采用前段集中冷却且不使用超快冷；
[0016]对层流冷却后的热轧钢进行卷取，以得到800MPa级纳米析出高强钢，其中，卷取温度为560℃～620℃，卷后自然空冷至室温，以得到800MPa级纳米析出高强钢，800MPa级纳米析出高强钢的内部显微组织为铁素体，铁素体中弥散分布纳米级的析出粒子。
[0017]根据本申请的一个实施例，加热步骤中，连铸坯的加热温度控制在1180℃～1280℃内。
[0018]根据本申请的一个实施例，加热步骤中，连铸坯的累计在炉时间大于等于160min，在均热段时间大于等于30min。
[0019]根据本申请的一个实施例，将加热后的连铸坯进行粗轧、精轧，以得到热轧钢的步骤中，粗轧的出口厚度小于等于48mm，精轧的开轧温度为1000℃～1100℃。
[0020]根据本申请的一个实施例，将加热后的连铸坯进行粗轧、精轧，以得到热轧钢的步骤中，包括除磷操作。
[0021]根据本申请的一个实施例，除磷操作包括：
[0022]在加热后的连铸坯出炉后，以及对加热后的连铸坯进行粗轧操作前，进行高压水粗除磷操作，以得到粗除磷连铸坯；
[0023]在对加热后的连铸坯进行精轧操作前，进行精除磷操作。
[0024]综上，本申请提供的技术方案具有以下有益效果：
[0025](1)本申请涉及一种800MPa级纳米析出高强钢，该800MPa级纳米析出高强钢的内部显微组织为铁素体，且钢材组分中包括微合金化元素Nb、V、Ti、Mo、Cr，这些微合金化元素在加热制备钢材的过程中会固溶并以化合物形式存在，在后续的控轧控冷过程中，大量碳化物或碳氮化物如Nb(C，N)、V(C，N)、TiC、MoC等，以粒度为纳米级的粒子的形式大量弥散析出到铁素体中，以提高钢材的强度和塑性，实现较好的综合机械性能，兼具强度高、塑性好、韧性好的优点。
[0026](2)本申请涉及一种800MPa级纳米析出高强钢的制备方法，该制备方法以热连轧工艺为基础，结合控轧控冷、析出强化和细晶强化，避免了调质过程中钢材出现开裂或形变的状况。热连轧工艺中包括加热连铸坯步骤、轧制步骤、层流冷却步骤和卷取步骤：结合钢材组分中的微合金元素，加热连铸坯步骤目的在于使微合金化元素固溶并通过控轧控冷工艺，控制析出粒子的数量和尺寸，并且大量在铁素体中析出以提高强度。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将简要说明本申请实施例中所
需要使用的附图；显而易见地，下面所描述的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的800MPa级纳米析出高强钢的制备方法的流程示意图；
[0029]图2为本申请实施例提供的800MPa级纳米析出高强钢的制备方法的步骤S300的流程示意图；
[0030]图3为本申请又一实施例提供的800MPa级纳米析出高强钢的制备方法的流程示意图；
[0031]图4为本申请实施例1提供的一种800MPa级纳米析出高强钢的内部显微组织图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种800MPa级纳米析出高强钢，其特征在于，以重量百分比计，所述800MPa级纳米析出高强钢的组分包括：C，0.050wt％～0.090wt％；Mn，1.60wt％～2.0wt％；Si，0.05wt％～0.20wt％；Nb，0.03wt％～0.06wt％；V，0.01wt％～0.035wt％；Ti，0.09wt％～0.15wt％；Mo，0.12wt％～0.25wt％；Cr，0.02wt％～0.30wt％；S，0wt％～0.008wt％；P，0wt％～0.020wt％；其余为Fe和不可避免的杂质元素，所述800MPa级纳米析出高强钢的内部显微组织为铁素体，所述铁素体中弥散分布纳米级的析出粒子。2.根据权利要求1所述的800MPa级纳米析出高强钢，其特征在于，所述析出粒子包括Nb(C，N)、V(C，N)、TiC、MoC中的一种或多种的组合。3.根据权利要求2所述的800MPa级纳米析出高强钢，其特征在于，以含量百分比计，所述析出粒子包括75％～100％粒径小于等于10nm的析出粒子和0％～25％粒径大于10nm的析出粒子。4.根据权利要求3所述的800MPa级纳米析出高强钢，其特征在于，所述800MPa级纳米析出高强钢的力学性能包括：屈服强度大于等于700MPa，抗拉强度大于等于800MPa，断后延伸率大于等于18％，扩孔率大于等于70％。5.一种800MPa级纳米析出高强钢的制备方法，其特征在于，包括：钢水经连铸机铸造得到连铸坯，其中，以重量百分比计，所述钢水组分包括C，0.050wt％～0.090wt％；Mn，1.60wt％～2.0wt％；Si，0.05wt％～0.20wt％；Nb，0.03wt％～0.06wt％；V，0.01wt％～0.035wt％；Ti，0.09wt％～0.15wt％；M...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会，梁亮，汪净，齐江华，梁文，熊维亮，章晓辉，余涛，
申请(专利权)人：湖南华菱涟源钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：