專利名稱：一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金工業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及高強(qiáng)度冷軋鋼板的材料及其制造技術(shù)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板。另外，本發(fā)明還涉及該冷軋鋼板的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
面臨汽車工業(yè)對(duì)節(jié)能減排、降低自重等輕量化的要求，高強(qiáng)度冷軋鋼板的需求量日趨增大，占汽車重量60%以上的薄板是減重的關(guān)鍵。根據(jù)2011年中國(guó)汽車輕量化聯(lián)盟的研究發(fā)展規(guī)劃，抗拉強(qiáng)度在600MPa以上級(jí)別冷軋高強(qiáng)度鋼板的研究和應(yīng)用，是2011年的重點(diǎn)研究課題之一。

在汽車構(gòu)造中，600MPa以上級(jí)別高強(qiáng)鋼應(yīng)用越來越廣，包括B柱等結(jié)構(gòu)件在內(nèi)，高強(qiáng)度鋼所占汽車白車身比例已經(jīng)接近20%。目前，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)及科研院所制造600MPa以上級(jí)別高強(qiáng)鋼一般以馬氏體或貝氏體強(qiáng)化為主；由珠光體和鐵素體混合組成的低合金高強(qiáng)度鋼尚未發(fā)現(xiàn)。汽車制造企業(yè)在采用相變強(qiáng)化的高強(qiáng)度鋼時(shí)，需要盡量避免高溫下的涂裝工藝，以免出現(xiàn)強(qiáng)化組織分解HM600MPa以上級(jí)別的高強(qiáng)度鋼組織穩(wěn)定，能夠忍受較高溫度的涂裝工藝而保證強(qiáng)度不發(fā)生衰減。中國(guó)專利號(hào)為CN1661127、名稱為“高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法”的專利文獻(xiàn)，公開了以下技術(shù)方案:通過成分控制和控軋控冷，實(shí)現(xiàn)細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化，得到具有優(yōu)良的深沖壓成形性的高強(qiáng)度的鋼板，抗拉強(qiáng)度在340MPa 590MPa。其成分要求是:C:0.015% 以下、Si:1.5% 以下、Mn:0.4 3%、P:0.15% 以下、S:0.02% 以下、sol.Al:
0.1 1%、N:0.01%以下、Ti:0.2%以下、余量Fe和不可避免的雜質(zhì)，并且滿足I彡([Ti]/48)/ ([C]/12+ [N]/14)，其中，[Μ]表示元素M的含量。中國(guó)專利號(hào)為CN1492068、名稱為“高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法”的專利文獻(xiàn)，公開了以下技術(shù)方案:通過成分控制和控軋控冷，可以生產(chǎn)優(yōu)良的深沖壓成形性的高強(qiáng)度的鋼板，抗拉強(qiáng)度在340MPa 440MPa之間，其成分要求是:C:0.0040 0.01%,Si:0.05%以下、Mn:0.1 L 0%,P:0.01 0.05%,S:0.02% 以下、sol.Al:0.01 (λ 1%,Ν:0.004%以下、Nb:0.01 0.14%，其余實(shí)質(zhì)上是Fe和不可避免的雜質(zhì)。上述專利文獻(xiàn)中提供的鋼材，能夠滿足深沖壓成形性的高強(qiáng)度鋼板的制造，但存在一些不足:1、抗拉強(qiáng)度偏低；2、制造工藝復(fù)雜，成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，其目的是通過科學(xué)、合理的合金成分和生產(chǎn)工藝，獲得抗拉強(qiáng)度大于600MPa、延伸率大于12%的高強(qiáng)度鋼。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:本發(fā)明所提供的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，主要合金成分包括C、S1、Mn、P、S、Al、T1、Nb和N。按重量百分比計(jì)算，上述成分的含量范圍為:
C:0.07 0.10% ；Si:0.15 0.20% ；Μη:1.00% 1.40% ；Ρ:彡 0.030% ；S:(0.030% ；A1:0.025% 0.075% ；Ti:0.020 0.050% ；Nb:0.030 0.060% ；N 0.005%。其具體的數(shù)值采用以下三個(gè)技術(shù)方案之一:C:0.072% ；Si:0.18% ；Mn:1.2% ；P:0.012% ；S:0.002% ；A1:0.034% ；Ti:0.027% ；Nb:0.045% ；N:0.002%?；蛘?C:0.093% ；Si:0.16% ；Mn:1.4% ；P:0.009% ；S:0.002% ；A1:0.037% ；Ti:
0.032% ；Nb:0.055% ；N:0.003%?；蛘?C:0.077% ；Si:0.16% ；Mn:1.4% ；P:0.013% ；S:0.005% ；A1:0.046% ；Ti:
0.030% ；Nb:0.047% ；N:0.003%。為了實(shí)現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板的生產(chǎn)方法，其技術(shù)方案是:所述的生產(chǎn)方法包括以下過程:1、鐵水預(yù)處理；2、轉(zhuǎn)爐冶煉；3、合金微調(diào)；4、LF 爐精煉；5、連鑄；6、鑄坯出爐；7、熱軋；8、熱軋卷??；9、冷軋；10、退火。具體地說，以上所述的工藝過程的內(nèi)容及其技術(shù)參數(shù)為:鐵水預(yù)處理:要求前扒渣和后扒渣；轉(zhuǎn)爐冶煉:出鋼進(jìn)行脫氧合金化；同時(shí)加強(qiáng)出鋼擋渣操作；合金微調(diào)站:加入小鋁粒并進(jìn)行強(qiáng)攪拌操作，對(duì)鋼包頂渣初步還原；LF爐精煉:保證喂鈣線前后的總?cè)鯏嚢钑r(shí)間不小于Ilmin ；連鑄:中包目標(biāo)溫度控制在液相線溫度以上15 30°C ；鑄坯出爐溫度控制在1190±20°C ;熱軋終軋溫度控制在890±15°C ;
熱軋卷取溫度控制在600±15°C ;退火溫度控制在740 V 760 V。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，通過采用低合金高強(qiáng)度鋼的化學(xué)成分，制定合適的連續(xù)退火溫度制度，配合熱軋、冷軋工藝，獲得抗拉強(qiáng)度在600MPa以上、延伸率高于12%的高強(qiáng)度鋼，同時(shí)保證良好的板形、表面質(zhì)量、沖壓性能和焊接性能，即:在具有高強(qiáng)度的同時(shí)也有良好的冷成形性能，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式下面通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。本發(fā)明為一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，本發(fā)明還提供了該高強(qiáng)度連續(xù)退火鋼板的生產(chǎn)方法。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采取的技術(shù)方案為:本發(fā)明所提供的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，主要合金成分包括C、S1、Mn、P、S、Al、T1、Nb和N。按重量百分比計(jì)算，上述成分的含量范圍為:C:0.07 0.10% ；Si:0.15 0.20% ；Mn:1.00% 1.40% ；P:彡 0.030% ；S:(0.030% ；A1:0.025% 0.075% ；Ti:0.020 0.050% ；Nb:0.030 0.060% ；N 0.005%。其具體的數(shù)值采用以下三個(gè)技術(shù)方案之一:C:0.072% ；Si:0.18% ；Mn:1.2% ；P:0.012% ；S:0.002% ；A1:0.034% ；Ti:0.027% ；Nb:0.045% ；N:0.002%?；蛘?C:0.093% ；Si:0.16% ；Mn:1.4% ；P:0.009% ；S:0.002% ；A1:0.037% ；Ti:
0.032% ；Nb:0.055% ；N:0.003%?；蛘?C:0.077% ；Si:0.16% ；Mn:1.4% ；P:0.013% ；S:0.005% ；A1:0.046% ；Ti:
0.030% ；Nb:0.047% ；N:0.003%。

本發(fā)明通過采用低合金高強(qiáng)鋼化學(xué)成分，制定合適的連續(xù)退火溫度制度，配合熱車U冷軋工藝，能夠獲得抗拉強(qiáng)度在600MPa以上、延伸率高于12%的高強(qiáng)度鋼，同時(shí)保證良好的板形、表面質(zhì)量、沖壓性能和焊接性能。此外，對(duì)于生產(chǎn)工藝沒有過高的要求，操作具備可行性。為了實(shí)現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板的生產(chǎn)方法，其技術(shù)方案是:所述的生產(chǎn)方法包括以下過程:1、鐵水預(yù)處理；2、轉(zhuǎn)爐冶煉；3、合金微調(diào)；4、LF爐精煉；5、連鑄；6、鑄坯出爐；7、熱軋；8、熱軋卷??；9、冷軋；10、退火。具體地說，以上所述的工藝過程的內(nèi)容及其技術(shù)參數(shù)為:鐵水預(yù)處理:要求前扒渣和后扒渣；轉(zhuǎn)爐冶煉:出鋼進(jìn)行脫氧合金化；同時(shí)加強(qiáng)出鋼擋渣操作；合金微調(diào)站:加入小鋁粒并進(jìn)行強(qiáng)攪拌操作，對(duì)鋼包頂渣初步還原；LF爐精煉:保證喂鈣線前后的總?cè)鯏嚢钑r(shí)間不小于Ilmin ；連鑄:中包目標(biāo)溫度控制在液相線溫度以上15 30°C ；鑄坯出爐溫度控制在1190±20°C ;熱軋終軋溫度控制在890±15°C ;熱軋卷取溫度控制在600±15°C ;退火溫度控制在740 V 760 V。根據(jù)發(fā)明中低合金高強(qiáng)鋼的化學(xué)成分、熱軋、冷軋、連續(xù)退火等工藝要求，通過以下三個(gè)實(shí)施例進(jìn)行具體說明:鋼水的化學(xué)成分見表1，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素。表1:實(shí)施例化學(xué)成分(wt%)
權(quán)利要求
1.一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，主要合金成分包括C、S1、Mn、P、S、Al、T1、Nb和N，其特征在于:按重量百分比計(jì)算，上述成分的含量范圍為:C:0.07 0.10% ；Si:0.15 0.20% ；Mn:1.00% 1.40% ；P 0.030% ;S:彡 0.030% ；Al:0.025% 0.075% ；Ti:0.020 0.050% ；Nb:0.030 0.060% ；N 0.005%。
2.按照權(quán)利要求1所述的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，其特征在于:按重量百分比，上述成分的含量的數(shù)值為: C:0.072% ；Si:0.18% ；Mn:1.2% ；P:0.012% ；S:0.002% ；A1:0.034% ；Ti:0.027% ；Nb:0.045% ；N:0.002%。
3.按照權(quán)利要求1所述的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，其特征在于:按重量百分比，上述成分的含量的數(shù)值為: C:0.093% ；Si:0.16% ；Mn:1.4% ；P:0.009% ；S:0.002% ；A1:0.037% ；Ti:0.032% ；Nb:0.055% ；N:0.003%。
4.按照權(quán)利要求 1所述的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，其特征在于:按重量百分比，上述成分的含量的數(shù)值為: C:0.077% ；Si:0.16% ；Mn:1.4% ；P:0.013% ；S:0.005% ；A1:0.046% ；Ti:0.030% ；Nb:0.047% ；N:0.003%。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的生產(chǎn)方法包括以下過程: 1)、鐵水預(yù)處理； 2)、轉(zhuǎn)爐冶煉； 3)、合金微調(diào)； 4)、LF爐精煉； 5)、連鑄； 6)、鑄坯出爐； 7)、熱軋； 8)、熱軋卷?。? 9)、冷軋； 10)、退火。
6.按照權(quán)利要求5所述的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的工藝過程的內(nèi)容及其技術(shù)參數(shù)為: 鐵水預(yù)處理:要求前扒渣和后扒渣； 轉(zhuǎn)爐冶煉:出鋼進(jìn)行脫氧合金化；同時(shí)加強(qiáng)出鋼擋渣操作； 合金微調(diào)站:加入小鋁粒并進(jìn)行強(qiáng)攪拌操作，對(duì)鋼包頂渣初步還原； LF爐精煉:保證喂鈣線前后的總?cè)鯏嚢钑r(shí)間不小于Ilmin ； 連鑄:中包目標(biāo)溫度控制在液相線溫度以上15 30°C ； 鑄坯出爐溫度控制在1190±20°C ； 熱軋終軋溫度控制在890±15°C ； 熱軋卷取溫度控制在600±15°C ； 退火溫度控制在740V 760°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)高強(qiáng)度冷軋鋼板，按重量百分比計(jì)算，其成分的含量為C0.07～0.10%；Si0.15～0.20%；Mn1.00%～1.40%；P≤0.030%；S≤0.030%；Al0.025%～0.075%；Ti0.020～0.050%；Nb0.030～0.060%；N≤0.005%。上述技術(shù)方案通過采用低合金高強(qiáng)度鋼的化學(xué)成分，制定合適的連續(xù)退火溫度制度，配合熱軋、冷軋工藝，獲得抗拉強(qiáng)度在600MPa以上、延伸率高于12%的高強(qiáng)度鋼，同時(shí)保證良好的板形、表面質(zhì)量、沖壓性能和焊接性能；在具有高強(qiáng)度的同時(shí)也有良好的冷成形性能，并且降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C21D8/02GK103088261SQ20131005187
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月17日
發(fā)明者詹華, 劉永剛, 潘紅波, 楊興亮, 汪建威, 范楊 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司