【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料，具体为一种高屈强比高塑韧性低碳钢及其制备方法。
技术介绍
1、随着各行各业高速发展，对于化学储能市场需求急速增加，而化学储能的一种方式即采用电池壳，其采用钢带经过高速深冲后，形成深桶状，在通过电解镍的方式，对钢带表面进行防腐处理，最终向电池壳内注入电解液储存电能。
2、屈强比是指材料的屈服强度与抗拉强度的比值，屈服强度越小，表示材料的可塑性好，拉伸过程中越不容易断裂，具有较好的成形性能，在一些冲压零部件中使用较多，尤其是在汽车行业中以及需要深冲性能的零部件时，要求材料具有较低的屈强比。
3、通常电池壳钢需要经过6～8道次深冲，最终形成高极限拉伸比的电池壳，这对钢铁材料的成形要求极高，要求具备优良的塑韧性，便于材料在冲压过程中的金属流动，因此要求电池壳用钢强度低，成形性能极好。但电池壳冲压成形后，需要进行滚镀工艺，将其表面附着镀镍层，提高基板的耐腐蚀性能，防止在后续的注入电解液后，因表面腐蚀，漏液出现危险，但在滚镀过程中，电池壳因强度低、极易与电镀槽、电池壳之间发生碰撞，出现凹坑，划痕等问题，存在重大危险源，因此针对于滚镀工艺，需要电池壳强度高，表面硬要求。同时因生产设备能力提升，电池壳的冲压要求每分钟＞150次，因为要求材料的抗拉强度低，便于材料冲压落片，降低模具设备的磨损，提高设备的使用寿命，因此要求抗拉强度低。因此针电池壳极高的拉伸比，多道次深冲工艺，要求材料强度低，成形性能好，柔软，又针对于电池壳冲压速度提升，降低模具设备磨损，要求材料的抗拉强度低，易断裂，因此针对于高速深冲
4、通过国内外专利文献调研可知：
5、国内专利公开号为cn102286699b《冲速每分钟≥150个的耐腐蚀电池壳用钢及制备方法》报道的是一种电池壳以及制备方法。所述方法：采用的c：0.0001～0.005、mn：0.1～0.2、al：0.01～0.05、n：0.0001～0.004、nb：0.01～0.03，并控制p：≤0.02，s≤0.015、cu≤0.05、ni≤0.05、cr≤0.08、mo≤0.05、si≤0.02，余量为fe和不可避免的杂质。同时采用全氢罩式退火获得优异的成形性能。制备出的产品抗拉强度≥300mpa，延伸率≥36％、屈强比≤0.6。该专利采用超低碳成分体系，其
6、制备出的抗拉强度≥300mpa，屈强比则均≤0.6，与本专利所要解决的完全不同。
7、国内专利公开号为cn109136444a《快速、减薄冲压加工的新能源汽车电池壳用钢及生产方法》采用的c：0.0030～0.0060，mn：0.1～0.2，si：≤0.3，als：0.05～0.09，ti：0.05～0.07，p≤0.015，s≤0.012，n≤0.004，余量为fe和不可避免的杂质。其采用超低碳成体系获得较好的塑韧性，从而解决材料的冲压成电池壳的成型性能。制备出的电池壳屈服强度180～210mpa，抗拉强度为320～350mpa，延伸率≥39，且根据其实施例可知，制备出的电池壳屈强比均≤0.63，这与本专利专利技术的电池壳以及所要解决的问题完全相反。
8、国内专利公开号为cn100560770c《平面各向同性优良的电池壳用钢及其制造方法》采用的c：0.01～0.05，si≤0.03，mn：0.1～0.5，p≤0.02，s≤0.015，al：0.01～0.1，n：0.002～0.007，ti：0.005～0.02，余量为fe和不可避免的杂质。采用的是罩式退火，制备后的材料屈服强度≥220mpa。该专利虽然采用低碳钢成分，但其采用的ti对材料强化作用，同时该专利采用罩式退火，也主要解决材料各向同性问题，这与本专利所要解决问题完全不一致，且
技术实现思路
也不一致。
9、本专利为解决材料高速深冲电池壳需要低抗拉强度，而滚镀过程要求材料高屈服，同时具备优良的成形性能，即为获得高屈强比电池壳用钢。目前提高材料的强度通常可采用析出强化、固溶强化、位错强化、细晶强化等方式，而针对电池壳这种高拉深比，超深冲类型材料析出强化和位错强化无法达到材料的要求，因此只能通过位错强化和析出强化方式，提高材料的屈强比。同时通过对以上专利的调研可知，电池壳大多用超低碳成分体系获得塑韧性，通过微量ti、nb等方式获得高强度要求，如果但从超低碳成分体系是无法获得屈服强度≥250mpa，抗拉强度≤370mpa，屈强比≥0.65的要求。可以通过ti、nb等微合金，通过析出强化方式达到，但该强化方式依靠在组织中形成大量细小的析出物，但该析出物在冶炼、热轧过程、退火过程中均会出现，在后续深冲过程中极易出现砂眼缺陷，导致材料的报废。因此本专利为达到屈强比≥0.65，同时仍具备高深冲性能，极限拉伸比的电池壳材料的设计思想有实质性区别。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高屈强比高塑韧性低碳钢及其制备方法，解决了现有技术存在的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高屈强比高塑韧性低碳钢，所述化学成分重量百分比为：c：0.015～0.035％、si：0.002～0.010％、mn：0.15～0.25％、p：≤0.010％、s：≤0.010％、als：0.030～0.055％、cu：≤0.005％、ni：0.005～0.015％、cr：0.010～0.025％、ca：≤0.005％、ti+nb≤0.005％，n+o≤0.010％，其余为fe和不可避免的杂质，同时且成分体系需满足。
5、一种高屈强比高塑韧性低碳钢及其制备方法，包括上述所述的高屈强比高塑韧性低碳钢，具体操作如下：
6、s1、铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣；
7、s2、转炉冶炼：加强挡渣控制。
8、s3、rh：进行深脱碳，且保证净循环时间＞8min；
9、s3、连铸：火焰清理板坯。
10、s4、热轧工艺控制：出炉温度：1210～1250℃，先一次除磷，经过粗轧，二次除磷，且除磷水压≥180bar，水压尽量大，将粗轧过程中产生的氧化铁皮处理干净，避免钢坯表面存在氧化铁皮压入组织中，导致后续存在夹杂。后进入7机架热连轧。开轧温度：1030～1070℃，终轧温度：880～910℃，采用较低的终轧温度，可以降低奥氏体的再结晶动力，使组织中存在大量细小的奥氏体，便于后续形成细小的铁素体，同时组织中存在变形太的奥氏体，在后续退火过程中形成的织构较少，材料的各向异性好，有利于电池壳的深冲性能，提高材料的成形性能。卷取温度：630～670℃，该温度不易过高也不易过低。卷取温度过高，组织中的元素可以充分扩散，晶粒发生长大，对于细化晶粒作用降低，导致材料的屈服强度降低。如卷取温度过低，材料的强度提升，但材料的形成性能降低。
11、s5、酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高屈强比高塑韧性低碳钢，其特征在于：所述化学成分重量百分比为：C：0.015～0.035％、Si：0.002～0.010％、Mn：0.15～0.25％、P：≤0.010％、S：≤0.010％、Als：0.030～0.055％、Cu：≤0.005％、Ni：0.005～0.015％、Cr：0.010～0.025％、Ca：≤0.005％、Ti+Nb≤0.005％，N+O≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质，同时且成分体系需满足。
2.一种高屈强比高塑韧性低碳钢及其制备方法，其特征在于：包括权利要求1所述的高屈强比高塑韧性低碳钢，具体操作如下：
【技术特征摘要】
1.一种高屈强比高塑韧性低碳钢，其特征在于：所述化学成分重量百分比为：c：0.015～0.035％、si：0.002～0.010％、mn：0.15～0.25％、p：≤0.010％、s：≤0.010％、als：0.030～0.055％、cu：≤0.005％、ni：0.005～0.015...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨平，俞波，张宜，汤亨强，胡笛，李凯旋，王占业，吴浩，李进，
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：
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