本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種碳素結(jié)構(gòu)鋼板及其制備方法，以該碳素結(jié)構(gòu)鋼板的總量為基準(zhǔn)，該碳素結(jié)構(gòu)鋼板含有0.12-0.17重量％的C、0.70-1重量％的Mn、0.015-0.07重量％的Als和98.77-99.16重量％的Fe，所述Als表示酸溶鋁，其中，根據(jù)GB/T5027-2007規(guī)定的測試方法，所述碳素結(jié)構(gòu)鋼板的塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值為1.3-1.8。本發(fā)明專利技術(shù)通過控制冷軋壓下率為45-55％，退火溫度為660-680℃，在450℃至退火溫度之間的退火升溫速度為30-40℃/小時，能夠?qū)⑵胀ㄌ妓亟Y(jié)構(gòu)鋼加工成塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值(值)高達(dá)1.3-1.8的碳素結(jié)構(gòu)鋼板，顯著提高了碳素結(jié)構(gòu)鋼板的深拉延成形性能。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
近年來，國內(nèi)汽車工業(yè)得到快速發(fā)展，對冷軋鋼板的品種和質(zhì)量提出了更高的要求。目前，冷軋汽車板的發(fā)展呈現(xiàn)二種趨勢，一是向雙相鋼、誘導(dǎo)相變塑性鋼等高端產(chǎn)品發(fā)展，二是向低成本高性能化發(fā)展。St37-2G是從德國引進(jìn)的抗拉強度為360MPa級的碳素結(jié)構(gòu)鋼板品種，按 DIN1623(2)標(biāo)準(zhǔn)，其化學(xué)成分滿足=C ^ 0. 17%, P, S ^ 0. 035%，力學(xué)性能滿足屈服強度 (Rpa2或RJ大于等于215Mpa，抗拉強度為360 510Mpa，斷后伸長率(A8tl)大于等于20%， 適用于汽車、自行車等行業(yè)的一些簡單成形結(jié)構(gòu)件。由于M37-2G冷軋鋼板具有低成本的特點，所以在國內(nèi)微型汽車制造行業(yè)得到之泛應(yīng)用，主要用于車架、立柱、后橫梁等結(jié)構(gòu)件。 雖然其屈服強度、抗拉強度以及斷后伸長率等力學(xué)性能較好，但其成形性能一般，僅能用于簡單變形的零件。但是對于一些需要通過深拉延方式成形的零部件，現(xiàn)有的碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的成形性并不能充分滿足要求。表征冷軋板成形性能的主要力學(xué)性能指標(biāo)為塑性應(yīng)變比r值、 拉伸應(yīng)變硬化指數(shù)η值和斷后伸長率，這些參數(shù)的值越大，成形性能越好。一般認(rèn)為，碳素結(jié)構(gòu)鋼板中隨著碳含量的提高，塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值(？值)和拉伸應(yīng)變硬化指數(shù)加權(quán)平均值([值)顯著降低，因此為了提高碳素結(jié)構(gòu)鋼的成形性能，一般都從提高斷后伸長率入手，常用的技術(shù)措施有(1)降低磷、硫等殘余元素含量，提高鋼的純凈度，如將磷、硫含量降低到0.01%以下；( 降低碳、錳含量。采取第一種方案會增加煉鋼工序生產(chǎn)成本；采取第二種方案時，為了保證強度，需采用連續(xù)退火方式生產(chǎn)，由于強化主要由細(xì)晶強化實現(xiàn)的，導(dǎo)致屈強比較高，不利于成形，且為了達(dá)到較高的細(xì)晶強化作用，冷軋時需采用高的冷軋壓下率，對冷軋機的能力要求較高。因此，為了滿足汽車用戶低成本化的需求，需要開發(fā)一種能夠在現(xiàn)有的冷軋生產(chǎn)線上采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)低成本且成形性能優(yōu)良的冷軋薄板的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，制造的鋼板在保證強、塑性的同時，具有高的塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值(？值)，滿足深拉延方式成形的一些零部件的使用要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中碳素結(jié)構(gòu)鋼成形性較低的問題，目的在于提供一種生產(chǎn)成本低且成形性能良好的碳素結(jié)構(gòu)鋼板及其制備方法?，F(xiàn)有技術(shù)中，在保證碳素結(jié)構(gòu)鋼板的屈服強度、抗拉強度和斷后伸長率等常規(guī)力學(xué)性能的前提下，塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值(卩值)只能維持在1.0左右，為了提高碳素結(jié)構(gòu)鋼板的成形性，主要從提高斷后伸長率的方面考慮，其技術(shù)措施主要有提高鋼的純凈度和降低碳、錳含量，前者會增加煉鋼工序生產(chǎn)成本，后者需采用連續(xù)退火方式生產(chǎn)。雖然通過提高斷后伸長率后可以提高彎曲等成形性，但不能明顯提高深拉延成形性能。本專利技術(shù)的專利技術(shù)人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)冷軋?zhí)妓劁摪宓睦滠垑合侣屎屯嘶鸸に囍贫龋梢缘玫礁咚苄詰?yīng)變比加權(quán)平均值(卩值)的碳素結(jié)構(gòu)鋼板，顯著提高碳素結(jié)構(gòu)鋼板的深拉延成形性能， 從而打破了現(xiàn)有技術(shù)只能將塑性應(yīng)變比(!^值)維持在1.0左右的常規(guī)。本專利技術(shù)提供了一種碳素結(jié)構(gòu)鋼板，以該碳素結(jié)構(gòu)鋼板的總量為基準(zhǔn)，該碳素結(jié)構(gòu)鋼板含有0. 12-0. 17重量％的C、0. 70-1. 00重量％的Μη、0· 015-0. 070重量％的Als和 98. 77-99. 16重量％的!^e，所述Als表示酸溶鋁，其中，根據(jù)GB/T5027-2007規(guī)定的測試方法，所述碳素結(jié)構(gòu)鋼板的塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值(卩值)為1.3-1.8。本專利技術(shù)還提供了一種上述碳素結(jié)構(gòu)鋼板的制備方法，該方法包括制備鋼板坯，將上述得到的鋼板坯依次進(jìn)行熱軋、成卷、冷軋和退火，其中，冷軋壓下率為40-60%，退火溫度為650-700°C，在450°C至退火溫度之間的退火升溫速度為30_45°C /小時。在現(xiàn)有的碳素結(jié)構(gòu)鋼板的生產(chǎn)工藝中，通常在1200-800°c進(jìn)行熱軋、在 580-680°C下成卷(冷軋機軋制能力較大時，采用接近下限的卷取溫度；冷軋機軋制能力較低時，采用接近上限的卷取溫度)、在室溫下冷軋以及在610-650°C下進(jìn)行退火，冷軋的壓下率通常根據(jù)冷軋機的軋制能力來確定，一般采用盡可能大的冷軋壓下率以降低再結(jié)晶溫度，本專利技術(shù)通過控制冷軋壓下率為45-55%，退火溫度為660-680°C，在450°C至退火溫度之間的退火升溫速度為30-40°C /小時，能夠?qū)⑵胀ㄌ妓亟Y(jié)構(gòu)鋼加工成塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值G值)高達(dá)1. 3-1. 8的碳素結(jié)構(gòu)鋼板，顯著提高了碳素結(jié)構(gòu)鋼板的深拉延成形性能。并且，本專利技術(shù)的碳素結(jié)構(gòu)鋼板具有優(yōu)良的常規(guī)力學(xué)性能屈服強度為220-280MPa，抗拉強度為380-440MPa，斷后伸長率(A8tl)為27_35%。另外，本專利技術(shù)提供的高塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值(？值)的碳素結(jié)構(gòu)鋼板不需要對鋼中磷、硫含量進(jìn)行嚴(yán)格控制，可以在緊卷罩式退火和普通平整機的冷軋板的設(shè)備條件下進(jìn)行生產(chǎn)，且對冷軋機的能力沒有嚴(yán)格要求，從而降低了生產(chǎn)難度。因此，本專利技術(shù)的碳素結(jié)構(gòu)鋼板及其制備方法能夠在現(xiàn)有的煉鋼、熱連軋、冷軋、 罩式退火、平整的工藝條件下實現(xiàn)工業(yè)批量生產(chǎn)，且具有高塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值(卩值)。具體實施例方式根據(jù)本專利技術(shù)提供的碳素結(jié)構(gòu)鋼板，以該碳素結(jié)構(gòu)鋼板的總量為基準(zhǔn)，該碳素結(jié)構(gòu)鋼板含有0. 12-0. 17重量％的C、0. 70-1. 00重量％的Μη、0· 015-0. 070重量％的Als和 98. 77-99. 16重量％的!^e，所述Als表示酸溶鋁，其中，根據(jù)GB/T5027-2007規(guī)定的測試方法，所述碳素結(jié)構(gòu)鋼板的塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值(卩值)為1.3-1. 8，優(yōu)選為1.4-1.6。塑性應(yīng)變比是指金屬薄板試樣在單軸拉伸應(yīng)力作用下，試樣寬度方向真實塑性應(yīng)變和厚度方向真實塑性應(yīng)變之比，而塑性應(yīng)變加權(quán)平均值是指不同取向試樣的塑性應(yīng)變比 (分別為鋼板的軋向^、與軋向成45°方向的1~45和橫向的r9(l)的加權(quán)平均值，按以下公式計算(r0+2r45+r90) /4。碳(C)是穩(wěn)定奧氏體的代表元素，碳的含量對碳素鋼的組織和性能具有明顯的影響。本專利技術(shù)從保證碳素結(jié)構(gòu)鋼板的屈服強度、抗拉強度和斷后伸長率等常規(guī)力學(xué)性能的角度出發(fā)，對碳的含量進(jìn)行控制，碳含量為0. 12-0. 17重量％，優(yōu)選為0. 13-0. 16重量％。錳(Mn)是脫氧和脫硫的有效元素，可以作為脫氧劑使用，在熱處理時還可以提高碳素鋼的強度。但是，如果錳的含量過高，會使碳素結(jié)構(gòu)鋼板成形性變差。因此，本專利技術(shù)控制錳的含量為0. 70-1重量％，優(yōu)選為0. 75-0. 90重量％。酸溶鋁(Als)指鋼中可以被酸溶解的鋁。鋼中的鋁分為兩種，一種是來不及上浮到渣中的脫氧產(chǎn)物Al2O3中的鋁，由于Al2O3不能溶于酸中，所以將與氧結(jié)合的鋁稱為酸不溶鋁，將其余可被酸溶解的鋁稱為酸溶鋁，酸溶鋁常用“Als”表示，鋼中酸溶鋁和酸不溶鋁之和稱為全鋁，常用“Al”或“Alt”表示。本專利技術(shù)所稱的酸溶鋁指如以上所描述的存在于鋼中可以被酸溶解的鋁(Als)，所涉及的對酸溶鋁的量的表述也指上述可以被酸溶解的酸溶鋁中鋁元素的量。鋼中加入鋁的目的主要有兩個，其一為脫除鋼中的氧，避免在凝固過程中形成非金屬夾雜物，其二為以氮化鋁(AlN)的形式固定鋼中的氮。本專利技術(shù)中將酸溶鋁控制為 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
１．一種碳素結(jié)構(gòu)鋼板，以該碳素結(jié)構(gòu)鋼板的總量為基準(zhǔn)，該碳素結(jié)構(gòu)鋼板含有０．１２－０．１７重量％的Ｃ、０．７０－１重量％的Ｍｎ、０．０１５－０．０７重量％的Ａｌｓ和９８．７７－９９．１６重量％的Ｆｅ，所述Ａｌｓ表示酸溶鋁，其特征在于，根據(jù)ＧＢ／Ｔ５０２７－２００７規(guī)定的測試方法，所述碳素結(jié)構(gòu)鋼板的塑性應(yīng)變比加權(quán)平均值為１．３－１．８。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭之旺，王敏莉，梁英，劉慶春，王平利，
申請(專利權(quán))人：攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司，攀鋼集團(tuán)研究院有限公司，攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司，攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：51
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