一种900MPa级热轧非调质薄钢板及其制备方法，属于合金钢技术领域。该钢板的化学成分和含量为：C：0.08～0.13wt.%、Si:≤0.50wt.%、Mn:1.0～2.0wt.%、V：0.08～0.20wt.%，Ti：0.08～0.15wt.%；Mo：0.15～0.40wt.%、P：<0.015wt.%、S：<0.005wt.%、N：<0.005wt.%，O：<0.002wt.%，余量为Fe和不可避免的杂质。通过V-Ti-Mo多元微合金化和热连轧在线TMCP工艺的合理控制，获得了在晶粒尺寸小于5μm的超细晶铁素体基体上弥散分布着粒径约5nm的微合金析出相的微观组织，使钢板屈服强度在热连轧工艺条件下就能达到900MPa级以上，从而可以取消轧后调质热处理。优点在于，简化钢板生产流程、降低能耗、减小钢板内应力，提高板型质量具有重要作用。该钢板可广泛应用于汽车、工程机械、集装箱等移动设施领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金钢
，特别是提供了一种。
技术介绍
目前，超高强度薄钢板在汽车、工程机械、集装箱等移动设施领域的应用日益增多。例如，在工程机械领域，屈服强度900MPa级以上的热轧薄钢板(厚度< 8mm)已应用于长臂混凝土泵车臂架、大吨位汽车起重机伸缩臂和履带式起重机拉板等关键部位，适应了工程机械不断向高参数化、大型化和轻型化方向发展的要求，对于提高设备效率、降低能耗和减少自重起到了重要作用。在汽车领域，屈服强度900MPa以上薄钢板已应用于车身骨架结构件和安全件。总之，超高强度薄钢板的应用推动了装备轻量化与节能降耗，提高了其安全性，产生了显著的经济效益和社会效益。传统900MPa及以上级别热轧薄钢板的生产工艺为热轧后再进行淬火+回火热处理(调质处理)，组织为低碳马氏体组织，其生产工艺繁琐、流程长、能耗高，马氏体组织的韧塑性较低，而且淬火处理造成的钢板内应力过大和板型不良问题一直困扰着业界。本专利技术人通过前期研究工作发现:通过V-T1-Mo多元微合金化，钢中微合金析出相的尺寸大幅度减小，其平均粒径可以从传统微合金钢的IOnm左右减小到5nm左右。由于析出相的沉淀强化增量与其粒径大致成反比，因而导致其沉淀强化增量明显提高；同时，V-T1-Mo复合微合金化可将相变后铁素体晶粒尺寸细化到5微米以下，细晶强化效果显著，因而钢板屈服强度在热连轧工艺条件下就能达到900MPa级以上，从而可以取消轧后调质热处理。这对于简化生产流程、降低能耗、减小钢板内应力和提高板型质量具有重要作用。与传统调质型900MPa级钢主要依靠马氏体相变强化不同的是，新型钢板的主要强化机理为纳米级微合金碳化物的沉淀强化与铁素体超细晶强化，具有良好的强塑性配合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，基于V-T1-Mo微合金化的900MPa级热轧非调质薄钢板，该钢板可以在热连轧机组上采用在线TMCP工艺生产，取消了轧后淬火和回火热处理工艺。本专利技术提供的900MPa级热轧非调质薄钢板的化学成分和含量为:C:0.08~0.13wt.%、S1: ^ 0.50wt.%、Mn: 1.0 ~2.0wt.%、V:0.08 ~0.20wt.%,T1:0.08 ~0.15wt.% ；Mo:0.15 ~0.40wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.005wt.%、N:<0.005wt.%, 0:<0.002wt.%，余量为Fe和不可避免的杂质。在此基础上，可以另外加入以下一种或多种合金元素:Cr:0~0.50wt.%、Ni:0 ~0.50wt.%、Cu:0 ~0.40wt.%、B:0 ~0.003wt.%、Al:0.01 ~0.06wt.%。本专利技术所述钢板的微观组织为在平均晶粒尺寸小于5 U m的超细晶铁素体基体上弥散分布着平均粒径约5nm的含T1、Mo、V微合金析出相。本专利技术各元素的作用及配比依据如下:碳:在热连轧及卷取过程中与强碳化物形成元素V、T1、Mo结合形成纳米级析出相，可产生强烈的沉淀强化作用及细晶化作用。本专利技术钢的碳含量范围为0.08~0.13wt.%,碳含量低于0.08wt.%,所形成的纳米级析出相体积分数较少,钢板强度不足以达到900MPa级；碳含量高于0.13wt.%，则钢板的韧性和焊接性明显降低。硅:钢中脱氧元素之一，同时具有一定的固溶强化作用，但过量的Si将恶化钢的韧性及焊接性能。综合上述考虑，本专利技术钢硅含量范围为0~0.50wt.%。Mn:具有细化晶粒作用和一定的固溶强化作用。Mn含量较高时，其在铸坯中的偏析倾向增加，导致钢板韧性和塑性下降，另外对焊接性能不利。基于上述原因，本专利技术钢Mn含量范围为:1.0~2.0wt.%。钛:Ti的化学性质较为活泼，部分Ti在高温首先与钢中N、S、C结合形成尺寸较大(微米、亚微米级)的TiN和Ti4C2S2，其细化晶粒和沉淀强化效果均很小，剩余的Ti再与C结合形成纳米级TiC，具有显著的沉淀强化和细晶化作用。通常把可与C结合形成TiC的那部分Ti称为“有效Ti”。热轧过程中有效Ti与C结合形成纳米级TiC，强烈延迟奥氏体再结晶，提高形变奥氏体中的缺陷密度，从而细化相变后组织。在卷取过程中Ti与V、Mo共同析出，形成纳米级(V, Ti, Mo)C复合析出相。应当指出，与单一微合金析出相比，多元复合析出由于相变驱动力较大且粗化速率较低，可以获得更细的粒子尺寸，因而将产生更为显著的沉淀强化作用。当Ti含量低于0.08wt.%时，所产生的沉淀强化增量不足以使钢板屈服强度达到900MPa级，当超过0.15wt.%时，则由于TiC固溶度积较小而导致铸坯加热过程中Ti难以固溶，从而不能起到相应作用。因此，本专利技术钢Ti含量范围为0.08~0.15wt.%。钥:热轧过程中具有一定的延迟奥氏体再结晶作用，提高形变奥氏体中的缺陷密度，热轧后冷却过程中则有助于增加相变过冷度。以上两种因素均有助于提高铁素体相变形核率，从而细化钢板最终晶粒尺寸。卷取过程中与V、Ti共同析出，形成纳米级(V，Ti，Mo)C复合析出相,产生显著的沉淀强化作用。当Mo含量低于0.15wt.%时,上述作用较小，超过0.40wt.%时，作用效果达到饱和，且成本较高。因此，本专利技术钢Mo含量范围为0.15~0.40wt.%。钥;:卷取过程中与Mo、Ti共同析出，形成纳米级(V, Ti, Mo)C复合析出相,产生显著的沉淀强化作用。当V含量低于0.08wt.%时，所产生的沉淀强化增量不足以使钢板屈服强度达到900MPa级，当超过0.20wt.%时，作用效果达到饱和，且成本较高。因此，本专利技术钢V含量范围为0.08~0.20wt.%。铬:具有一定的细化晶粒和改善耐大气腐蚀性能作用，但较高的Cr将降低焊接性能，应控制在0.50wt.%以内。镍:具有一定的细化晶粒和改善耐大气腐蚀性能作用，明显改善钢的低温韧性。但其价格价高，应控制在0.50wt.%以内。铜:具有一定的细化晶粒和改善耐大气腐蚀性能作用，时效析出的纳米级Cu相粒子具有一定的沉淀强化作用，但含Cu钢由于表面选择性氧化而易于产生热脆问题。基于上述考虑，Cu含量控制在0.40wt.%以内。硼:强烈偏聚于奥氏体晶界及其它晶体缺陷处，加入微量B即可显著提高淬透性，但硼含量超过0.003%后上述作用饱和， 而且还可能形成各种对热加工性能和韧性不利的含B析出相，因此硼含量应控制在0.0005~0.003wt.%范围内。铝:铝是强脱氧元素，还可与N结合形成A1N，能够起到细化晶粒作用。磷、硫、氧、氮:钢中杂质元素，显著降低塑韧性和焊接性能；N、S还可与Ti结合形成尺寸较大的TiN、Ti4C2S2，减少有效Ti含量。因此，应尽可能减少上述杂质元素含量。本专利技术所涉及的900MPa级热轧非调质薄钢板的制造工艺如下:采用转炉或电炉冶炼，铸造采用连铸或模铸。工艺中控制的技术参数如下:(I)连铸坯或铸锭开坯后在加热炉中加热，加热温度为1200~1280，°C时间为I~5小时。若铸坯加热温度低于1200°C，铸坯中的微合金碳化物难以完全固溶于奥氏体中，微合金的强化效果难以发挥出来；若加热温度高于1280°C，铸坯奥氏体晶粒显著长大，不利于最终组织细化。(2)铸坯加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种900MPa级热轧非调质薄钢板，其特征在于：钢板化学成分含量为：C：0.08～0.13wt.%、Si:≤0.50wt.%、Mn:1.0～2.0wt.%、V：0.08～0.20wt.%，Ti：0.08～0.15wt.%；Mo：0.15～0.40wt.%、P：<0.015wt.%、S：<0.005wt.%、N：<0.005wt.%，O：<0.002wt.%，；余量为Fe和不可避免的杂质；均为重量百分数；钢板的微观组织为在平均晶粒尺寸小于5μm的超细晶铁素体基体上弥散分布着平均粒径约5nm的含Ti、Mo、V微合金析出相。
【技术特征摘要】
1.一种900MPa级热轧非调质薄钢板，其特征在于:钢板化学成分含量为:C:0.08~0.13wt.%、S1: ^ 0.50wt.%、Mn: 1.0 ~2.0wt.%、V:0.08 ~0.20wt.%, T1:0.08 ~0.15wt.% ；Mo:0.15 ~0.40wt.%、P:<0.015wt.%、S:<0.005wt.%、N:<0.005wt.%, 0:<0.002wt.%,;余量为Fe和不可避免的杂质；均为重量百分数； 钢板的微观组织为在平均晶粒尺寸小于5 u m的超细晶铁素体基体上弥散分布着平均粒径约5nm的含T1、Mo、V微合金析出相。2.根据权利要求1所述的900MPa级热轧非调质薄钢板，其特征在于:在上述基础上，另外加入以下一种或多种合金元素:Cr:0~0.50wt.%、Ni:0~0.50wt.%、Cu:0~.0.40wt.%、B:0 ~0.003wt.%、Al:0.01 ~0.06wt.%。3.—种权利要求1或2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙新军，李昭东，张可，雍岐龙，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：
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