Ti析出強化型超高強熱軋薄板及其生產方法技術

本發明專利技術提供了一種Ti析出強化型超高強熱軋薄板，其化學成分包括：C：0.07-0.12wt%，Si：0.1-0.3wt%，Mn：1.0-2.0wt%，P：0-0.01wt%，S：0-0.003wt%，Al：0.02-0.05wt%，Ti：0.15-0.20wt%，B：0.0010-0.0020，余量為Fe及不可避免雜質。本發明專利技術還提供了一種生產上述Ti析出強化型超高強熱軋薄板的方法，本發明專利技術提供的Ti析出強化型超高強熱軋薄板及其生產方法，在生產工藝上充分利用了TiC的析出強化，提高熱軋板屈服強度和抗拉強度，且在較低的強度條件下，鋼內應力小，板型控制較易，板型良好。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種Ti析出強化型超高強熱軋薄板，其化學成分包括：C：0.07-0.12wt%，Si：0.1-0.3wt%，Mn：1.0-2.0wt%，P：0-0.01wt%，S：0-0.003wt%，Al：0.02-0.05wt%，Ti：0.15-0.20wt%，B：0.0010-0.0020，余量為Fe及不可避免雜質。本專利技術還提供了一種生產上述Ti析出強化型超高強熱軋薄板的方法，本專利技術提供的，在生產工藝上充分利用了TiC的析出強化，提高熱軋板屈服強度和抗拉強度，且在較低的強度條件下，鋼內應力小，板型控制較易，板型良好。【專利說明】
本專利技術涉及軋鋼
，特別涉及一種Ti析出強化型超高強熱軋薄板及其生產方法。
技術介紹
近年來，Ti作為析出強化元素在熱軋高強鋼中得到廣泛應用，當熱軋鋼板的抗拉強度超過900MPa時，在工業熱軋過程中難以控制板型，因此，對于這種抗拉強度900MPa級以上的高強鋼，國際市場以調質產品為主。目前調質方式存在以下缺點:合金成本高，生產效率低，工藝成本高，成形性能差。由此，Ti在高強鋼中的應用遇到了瓶頸。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種能降低合金成本，板型好，鋼材的冷成形性能高的。本專利技術的一個方面，提供了一種Ti析出強化型超高強熱軋薄板，其化學成分包括:C:0.07-0.12wt%, Si:0.1-0.3wt%, Mn:1.0-2.0wt%, P:0-0.01wt%, S:0-0.003wt%, Al:0.02-0.05wt%, Ti:0.15-0.20wt%, B:0.0010-0.0020，余量為 Fe 及不可避免的雜質。進一步地，上述Ti析出強化型超高強熱軋薄板，其化學成分還包括以下的一種或幾種:Ni:0.1-0.5wt%, Cr: 0.3-0.8wt%, Mo: 0.2-0.5wt%, Cu: 0.1-0.5wt%, Ca:0.005-0.03wt%, :0-0.004wt%。本專利技術的另一個方面，提供一種生產上述Ti析出強化型超高強熱軋薄板的方法，包括:將鐵水經過轉爐、電爐或感應爐冶煉獲得半鋼水， 將所述半鋼水通過連鑄獲得權利要求1或2所述成分的鑄坯，或通過模鑄獲得權利要求I或2所述成分的鑄錠；將所述鑄坯或鑄錠進行加熱，加熱溫度為:1150-1350°c，保溫l_5h，以保證80%的Ti實現固溶，再經過再結晶和未再結晶兩個階段軋制獲得熱軋板；將所述熱軋板進行層流冷卻后卷取獲得熱軋卷；將所述將熱軋卷開平后，上熱矯機矯平獲得成品。進一步地，所述再結晶階段軋制溫度≥1000°C，道次變形量控制在15%_30%，積累變形量控制在50-70% ;所述未再結晶階段軋制溫度為980-820°C，積累變形量30_50%。進一步地，將所述熱軋板進行層流冷卻時，先以30-50°C /s的冷速將所述熱軋板冷至550-650°C，且空氣中冷卻2s-8s，以保證10%左右的針狀鐵素體生成，再以40_60°C /s的冷速快將所述熱軋板冷至300-450°C，以保證貝氏體組織生成。進一步地，將所述將熱軋卷開平，加熱至590-630°C，保溫30_50min后，經過熱矯機矯平獲得成品。本專利技術提供的，通過對成分的有效改進，在C-S1-Mn-T1-B的基礎上選擇性添加少量的I到2種貴重合金，合金成本較低，在生產工藝上充分利用了 TiC的析出強化，提高熱軋板屈服強度和抗拉強度，同時在熱軋時采用層流冷卻方式進行冷卻，抑制TiC的析出，隨后在貝氏體區內卷取，此時，鋼板屈服強度在700MPa左右，較低的強度條件下，鋼內應力小，板型控制較易，板型良好，此外，使得鋼材的成形性能良好。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術實施例提供的Ti析出強化型超高強熱軋薄板金相組織示意圖。【具體實施方式】本專利技術實施例提供了一種Ti析出強化型超高強熱軋薄板，其化學成分包括:C:0.07-0.12wt%, S1:0.1-0.3wt%, Mn: 1.0-2.0wt%, P:0-0.01wt%, S:0-0.003wt%,Al:0.02-0.05wt%, T1:0.15-0.20wt%, B:0.0010-0.0020，余量為 Fe 及不可避免雜質。本專利技術主要合金元素的作用如下:碳:碳是提高材料強度最經濟有效的元素，能有效提高鋼材的強度；但碳含量過高，也導致鋼材焊接性能、韌性和冷彎性能的下降。為了使鋼材具有良好的綜合機械性能，本專利技術采用的碳含量為0.07-0.12wt%。硅:硅為固溶強化元素，同時還能夠促進奧氏體中碳的擴散，從而促進針狀鐵素體的相變。但是添加硅含量過高，一方面會對鋼材表面質量產生影響，另一方面會增加組織中的針狀鐵素體，使強度降低，本專利技術添加硅含量為0.10%~0.30%。錳:錳具有固溶強化作 用，同時提高材料淬透性，是提高材料強度的重要元素之一。但錳含量超過2.00%時很容易產生偏析，同時淬透性的提高降低材料韌性，同時本專利技術添加較多的碳、鈦保證了材料具有足夠的淬透性，本專利技術添加錳含量為1.00%~2.00%。硫和磷:硫和磷是雜質元素，硫含量過高會產生夾雜，磷含量過高會產生偏析，對材料的疲勞壽命產生不利影響。由于此類鋼材可應用于起重機吊臂或者其他汽車部件上，對疲勞性能要求較高，本專利技術限定了硫含量應控制在0.003%以內，磷含量應控制在0.01%以內。鋁:鋁為脫氧元素，在鋼中作為殘余元素存在。本專利技術限定了鋁含量為0.02%~0.05%。硼:添加一定量的B顯著提高材料的淬透性，保證在線冷卻過程中可以在較小的冷速下得到理想的組織。替代貴重合金元素的應用以降低成本。當B添加量大于20ppm時，即使保溫條件下也難以避免鑄坯存放時產生裂紋；當B添加量小于IOppm時，難以保證有足夠的酸溶硼提高淬透性，本專利技術中添加B含量10-20ppm。鈦:添加0.03%以下的鈦具有細晶強化作用，添加鈦含量大于0.03%時不僅具有細晶強化作用，還有提高淬透性和析出強化作用。Ti與C結合成為碳化鈦，納米尺寸的碳化鈦可以提高強度200-300MPa。基于本專利技術的碳含量，為了實現最優碳鈦比，選擇鈦含量范圍0.15-0.20%ο除上述成分外，本專利技術實施例提供的Ti析出強化型超高強熱軋薄板也可以在以上基礎上添加下述一種或多種元素，Ni:0.1-0.5wt%, Cr:0.3-0.8wt%, Mo:0.2-0.5wt%,Cu:0.1-0.5wt%, Ca:0.005-0.03wt%, :0.-0.004wt%。鎳、鉻、鑰、銅均具有固溶強化作用。此外，鎳能通過增加鋼材變形中的滑移面提高鋼材的塑性；鑰能抑制磷元素的偏析，并與碳化鈦結合提高納米析出相的熱穩定性，銅也具有析出強化作用。但這些元素較貴重，含量過高一方面會造成成本大大增加，另外一方面，本專利技術中硼的添加帶來的強化效應已經很明顯，在此基礎上如果貴重合金添加過量會造成韌性和成形性能下降。因此，本專利技術中也可以添加這些貴重合金的一種或多種，以彌補強度或者塑性的不足。氮是煉鋼過程中產生的殘量。鎳有固溶強化作用，此外能通過增加滑移面有效提高鋼的塑性，通常鋼中添加Ni是為了提高鋼的塑性，考慮到鋼的成本及其對鋼的強化作用，本專利技術中如果添加鎳，范圍將控制在0.1-0.5%。鉻有固溶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種Ti析出強化型超高強熱軋薄板，其特征在于，其化學成分包括：C：0.07?0.12wt%，Si：0.1?0.3wt%，Mn：1.0?2.0wt%，P：0?0.01wt%，S：0?0.003wt%，Al：0.02?0.05wt%，Ti：0.15?0.20wt%，B：0.0010?0.0020，余量為Fe及不可避免雜質。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭佳，姚志強，劉杰，代曉莉，馮軍，白永立，杜宇，潘輝，趙運堂，周娜，周志偉，李飛，朱國森，崔陽，王全禮，
申請(專利權)人：首鋼總公司，
類型：發明
國別省市：