本发明专利技术公开了一种屈服强度为700MPa级热轧H型钢及其制备方法，其化学成分为：C：0.08-0.20wt%、Si：0.20-0.80wt%、Mo：0-0.10wt%、Mn:1.20-2.00wt%、P≤0.015wt%、S≤0.0030wt、Al:0.035-0.080wt%、N：0.0030-0.0060wt%、V:0.150-0.400wt%、Ti:0.05-0.09wt%，余量为Fe和杂质。采用万能轧制技术，开轧温度不低于1180℃，终轧温度不低于840℃，采用空冷或缓冷，获得主要为铁素体和析出相的组织，呈弥散分布的析出相为5-20nm的主要成分为钒的碳化物。本发明专利技术热轧H型钢屈服强度大于700MPa,具有良好的力学性能，制造方法简便实用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高强度H型钢领域，具体涉及到一种。
技术介绍
汽车大梁在行驶过程中受到各种冲击、扭转等复杂应力的作用，因此对制造材料的要求十分严格，这种制造材料不仅需要很高的强度，而且还要求有良好的韧性和冷弯成形性，属于比较典型的高强度低合金钢品种。经过检索，有许多专利涉及到汽车大梁钢板。申请号为200810036415.9的中国专利中热轧钢的化学成分为C :0. 05-0. 10wt%、Si ( O. 10wt%、Mn: I. 1-1. 85wt%、P 彡 O. 025wt%、S 彡 O. 0030wt%、Al :0. 015-0. 060wt%、N ^ 0.0060wt%, Nb :0.015-0. 050wt%、V:0. 015-0. 150wt%、Ti :0.015-0. 150wt%、Ca ( 0. 0050wt%，余量为Fe和杂质，生产工艺采用控轧控冷，冷却速度为30_50°C /s,强度 可以达到 550-700MPa。另外，申请号为 200510100421. 2,200510047632. 4,200510047633. 9的中国专利以及日本专利JP11343536中所涉及的产品也为钢板材。汽车大梁用钢板或带钢经过切块、拼装、焊接等工序完成。申请号为02136738. 8的中国专利涉及的铁素体和纳米析出相的方法为300-700°C之间进行多道次大变形轧制的方法，得到的铁素体晶粒尺寸在IOOnm-I μ m之间，纳米第二相颗粒在Inm-IOOnm之间。申请号为200680029135的中国专利以及相同的US2009095381AU EP1918396A1中在钢材中获得了尺寸为IOnm左右的碳化物强化相。焊接H型钢由三块板焊接而成，经过切块、拼装、焊接等工序，其截面尺寸，形状的准确率较差.而热轧H型钢由万能轧机轧制而成，一次成型，截面尺寸准确，精度高，残余应力小而不需要矫正工序，同时节约劳动时间，缩短生产周期，提高生产效率，因此热轧H型钢汽车大梁成为汽车行业的发展趋势。由于减轻车重、降低油耗、减少环境污染和提高安全性等方面的要求，高强度热轧H型钢汽车大梁具有很好的应用前景。目前，高屈服强度的热轧性H型钢一般都是500 630MPa级别的。对于更高级别的高屈服强度的热轧型钢，现在市场上仍然是空白。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种屈服强度700MPa级的热轧H型钢并提供该钢的制造方法。为了开发热轧H型钢大梁，同时开发可用于建筑等其他用途的高强度热轧H型钢，本专利技术采用Si-Mo-Mn-V-Ti-Al系钢种，通过轧制和冷却，利用5 — 20nm大小的钒的纳米碳化物进行强化，设计并制造了一种屈服强度700MPa级的热轧H型钢。本专利技术提供了一种屈服强度700MPa级热轧H型钢，该钢的化学成分为C :O. 08-0. 20wt%、Si 0. 20-0. 80wt%、Mo :0_0. 10wt%、Mn: I. 20-2. 00wt%、P ^ 0. 015wt%、S< 0. 0030wt、Al :0. 035-0. 080wt%、N :0. 0030-0. 0060wt%、V :0. 150-0. 400wt%、Ti:O. 05-0. 09wt%，余量为 Fe 和杂质。本专利技术的屈服强度700MPa级的热轧H型钢成分如上所示，选择此范围的主要理由如下C :碳元素可与钢中的钒、钛等元素形成碳化物或者碳氮化物，在铁素体中的固溶碳元素可以提高基体的强度，但碳元素过高会降低钢材的塑性和韧性，因此本专利技术限定碳元素含量为O. 08-0. 20t%。Si:在钢中不形成碳化物，固溶在铁素体中的硅具有固溶强化的作用，并且能够降低奥氏体中碳元素的扩散速度，推迟铁素体和珠光体相变反应，即使铁素体和珠光体CCT (continuous cooling transformation,连续冷却相变)曲线右移,增长相变过程中碳化物的析出时间。但硅会提高韧脆转变温度。因此硅的合理范围是0.20-0. 80wt%。Mo:提高钛、铌、钒等在奥氏体中的固溶度，细化从铁素体中析出的碳化物；在此型碳化物(M为钛、铌、钒)中置换碳化物中的钛、钒等元素，形成复合碳化物。但钥元素会增加钢的淬透性，而且价格较高，因此限制钥元素的范围为0-0. 10wt%oMn:锰是钢中提高强度的主要元素之一，也是提高钢的淬透性的有效元素。本专利技术中锰作为一种主要的添加元素 可以强化铁素体基体，同时使铁素体和奥氏体两相区下移。 过高的锰含量会降低铁素体生成温度，使沉淀相太过细小而影响强化效果，锰元素合理范围是 I. 20-2. 00wt%oP、S:钢中的杂质元素，含量应越低越好。上限范围为P彡0. 015%, S彡0. 003%Al:铝与氧有很强的亲和力，可用来脱氧，铝能与N形成细小而弥散的A1N，可细化晶粒，同时消耗钢中的氮元素，降低TiN，VN等氮化物的生成。在一般的钢中主要起脱氧和细化晶粒的作用，提高材料韧性；铝和碳亲和力小，不会形成碳化物。Al含量过多，会增加浇注难度，因此控制铝元素含量为0. 035-0. 080wt%。N:可与钢中的Al等形成氮化物，抑制晶粒长大；同时Ti、V等元素形成细小的碳氮化物，提高材料强度，氮元素的最优范围是0. 0030-0. 0060wt%oV:铁素体形成元素，强烈缩小奥氏体区，可形成VC或V4C3碳化物，钒的碳化物析出温度较低，可在铁素体形成过程或在铁素体形成后析出，颗粒细小的碳化物具有沉淀强化的作用，可提高钢材强度300-400MPa。V含量的过度增加，增大碳化物尺寸，降低强化效果， 因此V合理的成分范围为0. 150-0. 400wt%。Ti:碳化物形成元素，高温析出的氮化物可以阻止晶粒长大。钢中含量过多的钛在冷却过程中会形成粗大的Ti (C，N)，降低对再结晶晶粒的钉扎效果，因此钢中限定Ti含量为 Ti:0. 05-0. 09wt%o该专利技术钢的碳当量计算公式为Cev=C+Mn/6+ (Ti+V) /5，焊接当量公式为 Pcm=C+Si/30+Mn/20+Mo/15+V/10，其中 C、Si、Mn、Cr、Ti、Mo、V 为钢中该元素含量。所述碳当量为钢或铸铁中碳元素的含量，合金钢中除碳元素外各种合金元素对钢材的强度与可焊性也起着重要作用。为便于表达这些材料的强度性能和焊接性能便通过大量试验数据的统计简单地以碳当量来表示。焊接当量则用来评价钢的可焊接性。本专利技术提供了屈服强度700MPa级的热轧H型钢的制造方法，该方法包括冶炼、浇注、加热、轧制、分段、冷却、矫直等工序，其中冷却工序前不需要经过加热，轧件分段后直接进入冷却工序。CN 102943203 A书明说3/5页冶炼按如下的化学成分配比进行制造C 0. 08-0. 20wt%、Si 0. 20-0. 80wt%、Mo 0-0. 10wt%、Mn: I. 20-2. 00wt%、P 彡 0. 015wt%、S 彡 0. 0030wt%、A1:0. 035-0. 080wt%、N 0.0030-0. 0060wt%、V:0. 150-0. 400wt%、Ti:0. 05-0. 09wt%，余量为 Fe 和杂质。浇注采用连铸机、模铸设备或者其他设备浇注成连铸坯或本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种屈服强度为700MPa级的热轧H型钢，其特征在于，所述H型钢按重量比具有如下化学组成：C：0.08?0.20wt%、Si：0.20?0.80wt%、Mo：0?0.10wt%、Mn:1.20?2.00wt%、P≤0.015wt%、S≤0.0030wt、Al:0.035?0.080wt%、N：0.0030?0.0060wt%、V:0.150?0.400wt%、Ti:0.05?0.09wt%，余量为Fe和杂质；所述H型钢为铁素体单相组织，且铁素体晶粒内部分布着尺寸为5?20nm的主要成分为钒的碳化物的析出相。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘成宝，易红亮，许宝玉，许荣昌，朱京军，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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