一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢及其制造方法，属于热轧酸洗钢技术领域。本发明专利技术的一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢，包括以下重量百分比的化学成分：C:0.05％～0.1％，Si:0％～0.4％，Mn:1.2％～1.6％，Mo:0.1％～0.2％，Nb:0.02％～0.04％，Ti:0.1％～0.2％，Cr:0.1％～0.4％；B:0.0005％～0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明专利技术的一个目的在于提出一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢及其制造方法，通过工艺与合金元素的有效结合，对组织进行调控处理，使表现出优异的强度、塑性和扩孔性匹配，同时通过低碳、添加Cr、B及Nb+Ti微合金设计，解决扩孔钢的焊接问题，制备出焊接性优异的高扩孔钢。接性优异的高扩孔钢。接性优异的高扩孔钢。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢及其制造方法


[0001]本专利技术属于热轧酸洗钢
，更具体地说，涉及一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢及其制造方法。

技术介绍

[0002]汽车工业的快速发展与其排放对环境污染的矛盾日益突出，油价的不断上涨使消费者对低油耗的呼声日益高涨，油耗指标成为购车者重要的参考依据。实现汽车轻量化主要途径：一是使用高强度钢替代普通钢材，降低钢板厚度，从而减轻零件质量；二是优化结构设计，对汽车车身、底盘、发动机等零部件进行结构优化。而高扩孔钢是先进高强钢的一个重要钢种，它具有较高的强度、延伸率、优良的成形性和翻边性能，能满足成形性能要求很高的复杂形状的汽车零部件的要求，而广泛应用于汽车底盘、后桥悬架、摆臂等。因此具有优异扩孔性能的高强度高扩孔钢依然是汽车行业研究的重点。
[0003]目前对于高扩钢的研究，仍然集中在如何提高其强塑性及扩孔性能方面，而在设计过程中缺乏焊接性等应用性能的考虑。由于目前汽车零部件的连接方式主要是焊接，因此开发焊接性优异的高扩孔钢对促进汽车轻量化进程与提高汽车安全性具有十分重要的意义。
[0004]经检索，有关高扩孔钢的技术已有相关专利文献公开，如中国专利申请号为：202010896459.X，专利技术创造名称为一种780MPa级高表面超高扩孔钢及其制造方法，其化学成分重量百分比为：C0.03～0.08％，Si≤0.2％，Mn0.5～2.0％，P≤0.02％，S≤0.003％，Al0.01～0.08％，N≤0.004％，Ti0.05～0.20％，Mo0.1～0.5％，Mg≤0.005％，O≤0.0030％，其余为Fe以及其它不可避免的杂质。本专利技术获得的钢板/卷表面质量良好，避免了带钢表面出现红铁皮，提高酸洗高强钢的表面质量；其屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥780MPa，延伸率A50≥17％，扩孔率≥80％，实现高表面质量、高强度、高塑性、超高扩孔率良好匹配，可应用在乘用车底盘零件如控制臂以及副车架等需要高强减薄的部位。
[0005]如中国专利申请号为：2018800448194，专利技术创造名称为一种拉伸强度为800MPa级的超高强度热轧钢板及其制造方法，通过在连铸
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轧制直连工艺中利用无头轧制模式，具有优异的表面品质、加工性和焊接性，同时使得钢板的宽度和长度方向材质偏差明显减小。

技术实现思路

[0006]1、要解决的问题
[0007]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢及其制造方法，通过工艺与合金元素的有效结合，对组织进行调控处理，使表现出优异的强度、塑性和扩孔性匹配，同时通过低碳、添加Cr、B及Nb+Ti微合金设计，解决扩孔钢的焊接问题，制备出焊接性优异的高扩孔钢。
[0008]2、技术方案
[0009]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0010]本专利技术的一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢，包括以下重量百分比的化学成分：C:0.05％～0.1％，Si:0％～0.4％，Mn:1.2％～1.6％，Mo:0.1％～0.2％，Nb:0.02％～0.04％，Ti:0.1％～0.2％，Cr:0.1％～0.4％；B:0.0005％～0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0011]C:碳是钢中最经济有效的强化元素。碳作为钢中的间隙原子，对提高钢的强度起着非常重要的作用，对钢的屈服强度和抗拉强度影响最大。因此，钢中碳的含量至少在0.05％以上，否则强度难以达到780MPa级。同时碳的含量也不能太高，需要控制碳的含量≤0.1％，否则易形成珠光体类型的组织，影响材料强度，同时也严重影响了其焊接性能。所以本专利技术将C含量控制在0.05％～0.1％范围之内。
[0012]Si：硅本专利技术钢中的基本元素，但不是一个关键元素，其在炼钢过程起到部分脱氧的作用。Si含量过高，对钢板的焊接性能不利，故本专利技术钢中Si含量控制在0％～0.4％。
[0013]Mn：锰是本专利技术钢中最基本的元素。锰是扩大奥氏体相区的重要元素，可以稳定奥氏体，细化晶粒，推迟奥氏体向珠光体的转变。在本专利技术中，锰含量控制在1.2％～1.6％。
[0014]Mo，钼是本专利技术钢中的重要元素之一。钼可以推迟铁素体和珠光体相变。钼还具有很强的抗焊接软化特性。由于本专利技术的主要目的是通过析出增强的贝氏体来保证强度，而贝氏体在焊接之后很容易发生软化现象，加入一定量的钼可以有效地减小焊接软化程度。Mo元素的添加可以提高焊缝强度，与Ti配合使用兼顾高强度和高韧性，进而可以实现改善钢材焊接性能的同时保持良好的综合力学性能。因此，钼的含量应控制在0.1％～0.2％之间。
[0015]Nb：Nb是抑制再结晶与细化晶粒最有效的元素，溶入奥氏体中的Nb可显著提高钢板的淬透性。Nb还与钢中C、N结合形成细小析出物，提高钢的强度。Nb含量过低，对细化晶粒效果不显著，不能有效降低C原子扩散自由程，在较低温度下C原子不能充分扩散配分；另外Nb含量过低，降低了钢的淬透性，焊接时熔融区与热影响区易软化，从而零部件在焊接部位容易发生疲劳断裂现象。Nb含量过高，在连铸时析出，显著降低钢的高温塑性，铸坯表面易产生大量裂纹；另外过高的Nb与C结合，从而降低了亚稳奥氏体的稳定性。因此本专利技术将Nb含量控制在0.02％～0.04％范围之内。
[0016]Ti，是本专利技术钢中的重要元素之一。Ti在钢中与N结合，形成TiN析出物，有效阻碍高温区奥氏体晶粒长大；尤其在焊接时能有效阻止热影响区与熔融区晶粒长大，细化组织，析出物还可以钉扎位错起到延缓焊缝处裂纹源的扩展作用，并显著改善材料的强韧性能改善焊接性能。Ti含量过低，不能有效细化热影响区与熔融区组织，恶化焊缝区力学性能；Ti含量过高，多余的Ti将与C结合形成TiC粒子，降低亚稳奥氏体的稳定性。因此本专利技术将Ti含量控制在0.1％～0.2％范围之内。
[0017]Cr，是本专利技术钢中的重要元素之一。少量铬元素的加入并非为了提高钢的淬透性，而是为了与B相结合，有利于焊接后在焊接热影响区形成针状铁素体组织，可大大提高焊接热影响区的低温韧性。由于本专利技术所涉及的最终应用零件为乘用车底盘类产品，其焊接热影响区的低温韧性是很重要的指标。除了要保证焊接热影响区的强度不能降低太多外，焊接热影响区的低温韧性也要满足一定要求。因此，本专利技术中铬元素含量控制在0.1％～0.4％范围之内。
[0018]B，是本专利技术钢中的重要元素之一。硼在钢中的作用主要是偏聚在原始奥氏体晶界
处，抑制先共析铁素体的形成；硼与铬相结合，改善焊接热影响区组织，获得韧性良好的针状铁素体组织。本专利技术钢中硼元素控制在0.0005％～0.015％之间。
[0019]作为本专利技术更进一步的改进，高扩孔钢的屈服强度≥660MPa，抗拉强度≥780MPa，延伸率≥15％，扩孔率≥35％。
[0020]本专利技术的一种焊接性能优良的780MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C:0.05％～0.1％，Si:0％～0.4％，Mn:1.2％～1.6％，Mo:0.1％～0.2％，Nb:0.02％～0.04％，Ti:0.1％～0.2％，Cr:0.1％～0.4％；B:0.0005％～0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢，其特征在于，高扩孔钢的屈服强度≥660MPa，抗拉强度≥780MPa，延伸率≥15％，扩孔率≥35％。3.根据权利要求1或2所述的一种焊接性能优良的780MPa级热轧高扩孔钢的制造方法，其特征在于，包括以下工艺流程：冶炼
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铸造
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热轧
→
冷却
→
卷取
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酸洗
→
拉矫，其中热轧工艺步骤中，开轧温度为1080℃～1200℃，终轧温度为850℃～950℃，终轧结束后将钢板水冷至450℃～580℃，且水冷速度≥30℃/s。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷海容，卢茜倩，马聪，刘阳，崔磊，张军，计遥遥，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：