抗拉强度1900MPa级热成形用钢带及其生产方法与流程

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种抗拉强度1900mpa级热成形用钢带及其生产方法。

背景技术：

目前，热冲压成形钢普遍应用于汽车生产制造领域，其优点是高温状态钢的成形性好，可冲压成形复杂的构件，同时消除回弹影响，零件精度高，质量好。随着汽车行业的蓬勃发展，对汽车轻量化和安全性要求的不断提升，对汽车安全构件的要求也越来越高。这就要求钢带在热处理前性能均匀、板型卷形良好，热处理后具有足够的强度，避免加工环节的成材率损失。高强度热成形钢对成分和冶金质量有较高的要求，这就需要解决生产过程中存在的诸多问题，如合金加入种类多且量大导致的成分及温度控制的不稳定，易偏析元素含量高导致的连铸坯偏析严重，热轧板卷通宽及通长性能均匀性较差，卷取之后易扁卷等问题。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种抗拉强度1900mpa级热成形用钢带及其生产方法，本发明采用的技术方案如下：

一种抗拉强度1900mpa级热成形用钢带，其化学成分及重量百分含量为：c：0.30～0.40％，mn：1.25～1.45％，si：0.20～0.30％，p≤0.02％，s≤0.006％，als：0.02～0.06％，cr：0.20～0.30％，ti：0.03～0.05％，b：0.002～0.003％，n≤0.005％，其余为fe及不可避免的残余元素。

一种抗拉强度1900mpa级热成形用钢带的生产方法，其包括铁水预处理、转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、轧制、冷却、卷取工序；所述转炉冶炼、lf精炼和板坯连铸工序，控制中间包钢水中[n]≤50ppm。

本发明所述铁水预处理工序，铁水包喷吹镁粉后，将渣子捞净，铁水表层无渣，入炉铁水中s＜0.003％。

本发明所述转炉冶炼工序，终渣碱度为3.0～3.5，控制钢水中s≤0.010％，p≤0.012％，终点温度为1660～1700℃，出钢时间≥3min，采用挡渣机与滑板联合挡渣，下渣厚度≤30mm，出钢1/5时依次加入石灰、硅铁、高碳锰铁、高碳铬铁，出钢2/3前加完合金和造渣材料。

本发明所述lf精炼工序，进站充分造渣、送电升温、合金化调整成分，出站温度为1540～1565℃。

本发明所述板坯连铸工序，钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水，中间包钢水过热度20～30℃；中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包烘烤温度≥1100℃，烘烤时间≥3h，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口、吹氩塞棒和浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，结晶器使用专用保护渣，轻压下液芯压下量≥7.0mm，二次冷却采用弱冷却方式，拉速为1.2～1.3m/min，拉矫温度≥900℃。

本发明所述轧制工序，精轧进口温度1000～1100℃，终轧温度830～900℃。

本发明所述卷取工序，卷取张力为38～45n/mm²；卷取完成后钢卷在卷取机芯轴停留30～120s，卸卷前重复定尾操作1～3次。

将上述热轧钢带沿宽度、长度方向取标准拉伸试样、硬度试样，进行性能测试，对比试验结果，抗拉强度偏差≤60mpa，屈服强度偏差≤60mpa，力学性能均匀性良好。可见，本发明热轧钢带在纵剪分条后性能均匀性良好。

将本发明所述热成形用钢带加工成标准拉伸试样，进行热处理，具体步骤为：加热到830～930℃，保温3～20min进行奥氏体化，然后水淬到室温，随后回火处理，回火温度120～180℃，保温时间10～30min。

对上述热处理后的试样进行性能测试，淬火后其抗拉强度为1900～2100mpa，组织为全马氏体。可见，本发明的钢带经热成型工艺后，能够获得≥1900mpa的超高强度。

本发明通过对合金元素的优化，无需加入成本较高的mo、nb、v元素，并且降低si、al的加入量，保证钢材具有良好的淬透性，热处理后依然可以获得足够的抗拉强度。同时通过对炼钢、轧钢过程的工艺优化，解决了铸坯元素偏析严重、夹杂物控制能力不足、扁卷等技术难题，获得了具有良好力学性能均匀性的热成形钢。生产的热轧钢带板型、卷形及表面质量好、组织性能均匀性稳定，对实现汽车轻量化与安全性具有重要意义。

附图说明

图1为本发明实施例1钢带的热轧卷形。

图2为本发明实施例1钢带的热轧组织。

图3为本发明实施例1钢带淬火后的组织。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。

实施例1-9

本发明抗拉强度1900mpa级热成形用钢带的化学成分及重量百分含量为：c：0.30～0.40％，mn：1.25～1.45％，si：0.20～0.30％，p≤0.02％，s≤0.006％，als：0.02～0.06％，cr：0.20～0.30％，ti：0.03～0.05％，b：0.002～0.003％，n≤0.005％，其余为fe及不可避免的残余元素。

本发明抗拉强度1900mpa级热成形用钢带的生产方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、轧制、冷却、卷取工序；所述转炉冶炼、lf精炼和板坯连铸工序，控制中间包钢水中[n]≤50ppm。各工序步骤如下所述：

(1)铁水预处理工序：铁水包喷吹镁粉后，将渣子捞净，铁水表层无渣，入炉铁水中s＜0.003％。

(2)转炉冶炼工序：终渣碱度为3.0～3.5，控制钢水中s≤0.010％，p≤0.012％，终点温度为1660～1700℃，出钢时间≥3min，采用挡渣机与滑板联合挡渣，下渣厚度≤30mm，出钢1/5时依次加入石灰、硅铁、高碳锰铁、高碳铬铁，出钢2/3前加完合金和造渣材料。

(3)lf精炼工序：进站充分造渣、送电升温、合金化调整成分，出站温度为1540～1565℃。

(4)板坯连铸工序：钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水，中间包钢水过热度20～30℃；中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包烘烤温度≥1100℃，烘烤时间≥3h，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口、吹氩塞棒和浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，结晶器使用专用保护渣，轻压下液芯压下量≥7.0mm，二次冷却采用弱冷却方式，拉速为1.2～1.3m/min，拉矫温度≥900℃。

(5)轧制工序：精轧进口温度1000～1100℃，终轧温度830～900℃。

(6)卷取工序：卷取张力为38～45n/mm²；卷取完成后钢卷在卷取机芯轴停留30～120s，卸卷前重复定尾操作1～3次。

将上述热成形用钢带加工成标准拉伸试样，进行热处理，具体步骤为：加热到830～930℃，保温3～20min进行奥氏体化，然后水淬到室温，随后回火处理，回火温度120～180℃，保温时间10～30min。

对上述热处理后的试样进行性能测试，淬火后其抗拉强度为1900～2100mpa，组织为全马氏体。可见，本发明的钢板经热成型工艺后，能够获得≥1900mpa的超高强度。

实施例1-9热成形用钢带的化学成分及质量百分含量见表1，各工序控制参数见表2-4，淬火前后性能检测情况分别见表5和表6。

本发明实施例1热成形用钢带的卷形如图1，由图1可知卷形良好，无扁卷现象。本发明实施例1热成形用钢带的热轧组织见图2，由图2可知，热轧钢带的组织为铁素体+珠光体；其淬火后的组织见图3，由图3可知，其组织为马氏体，且马氏体组织尺寸细小。

表1.各实施例热成形钢的化学成分及质量百分含量(％)

表1中，余量为fe和不可避免的杂质。

表2.各实施例转炉冶炼、lf精炼工序控制参数

表3.各实施例板坯连铸工序控制参数

表4.各实施例轧制、卷取工序控制参数

表5.各实施例热成形钢带状组织及性能检测

表6.各实施例热成形钢淬火工艺及淬火后性能检测情况

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除