抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板及其制造方法，解决现有的抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板扩孔和翻边加工性能差的技术问题。本发明专利技术提供的抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C:0.05%～0.09%，Si：0.15%～0.35%，Mn:1.20%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.008%，Al:0.015%～0.050%，Ti:0.08%～0.13%，V：0.035%～0.065%,余量为铁和不可避免的夹杂。本发明专利技术热轧钢板可用于汽车结构零部件制作。

High tensile strength 700MPa hot rolled steel plate and method for producing the same

The invention relates to a high tensile strength 700MPa grade hot rolled steel plate and a manufacturing method thereof, and solves the technical problems of the existing tensile strength 700MPa grade high expansion hot rolled steel plate and the poor processing performance of the reaming and flanging. The tensile strength of 700MPa grade high reaming hot rolled steel plate provided by the invention, the weight percentage of its chemical composition is C:0.05% ~ 0.09%, Si:0.15% ~ 0.35%, Mn:1.20% ~ 1.80%, P = 0.015%, S = 0.008%, Al:0.015% ~ 0.050%, Ti:0.08% ~ 0.13%, V:0.035% ~ 0.065%, the balance of iron and unavoidable inclusion. The hot rolled steel plate of the invention can be used for the manufacture of automobile structural parts.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高扩孔钢板，特别涉及一种抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板及其制造方法。
技术介绍
随着汽车工业的发展，汽车行业对轻量化、安全、降低成本、降低燃油消耗的要求越来越高，“高强减薄”是汽车用钢的必然趋势。许多车身零部件，例如汽车动力摆臂、车轮等，对钢材的强度提出了更高的要求。但在应用过程中发现，这种高强度材料在制作某些有较大扩孔量和翻边量的零部件时非常容易出现开裂，所以这些零部件在强度高的前提下要求钢的具有良好的扩孔性能，延伸凸缘性好。现有技术生产高扩孔钢主要通过合金元素以及控轧控冷工艺在钢中获得单相铁素体或铁素体+贝氏体的混合组织，获得良好的扩孔性能。但是在现有公开的技术中，铁素体或者是铁素体+贝氏体的混合组织难以获得更高的强度，单相的铁素体组织强度不足，铁素体+贝氏体组织中如果贝氏体含量过高，钢板的强度上升，但是带来的后果是扩孔性能的急剧下降。中国专利申请CN201510049822.3的专利公开了“具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法”，通过对化学成分的控制及轧制、酸洗工艺参数的控制，使得成产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体组织所占体积比10～20％，该带钢抗拉强度≥540MPa，扩孔率λ≥100％。但是其强度有限，不能满足汽车行业对更高强度高扩孔性能钢板的需要。中国专利申请CN201310628170.X的专利公开的“一种抗拉强度780MPa级高扩孔钢板及其制造方法”，提供了一种高强度的高扩孔钢，主要利用Ti和C的析出强化作用，导致其扩孔性能并不高，50％≤λ≤70%，不能用于制作成型复杂，对扩孔和翻边性能要求高的零件。因此，现有技术中公开有关高强度高扩孔性能热轧薄板及其制造方法的技术方案存在以下问题：不能同时具备高强度和高扩孔性能的特征，无法用于既对强度有要求，成型复杂，又对扩孔和翻边性能要求高的应用场合，不能满足汽车行业对“高强减薄”减少能源消耗的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板及其制造方法，解决现有的抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板扩孔和翻边加工性能差的技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C:0.05%～0.09%，Si：0.15%～0.35%，Mn:1.20%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.008%，Al:0.015%～0.050%，Ti:0.08%～0.13%，V：0.035%～0.065%,余量为铁和不可避免的夹杂。本专利技术所述的抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板的化学成分限定在上述范围内的理由如下：碳：碳在本专利技术中提高强度并获得预期组织的重要元素。固溶在基体中碳提高材料的淬透性，降低相变点，有利于获得贝氏体和马氏体组织。另外的碳和Ti及V结合形成Ti和V的碳氮化合物，在铁素体中形成相间析出，具有强化铁素体，减少铁素体和马氏体之间的强度差作用。碳含量过高，获得的马氏体比例高，不利于获得高的扩孔性能，碳含量过低，无法获得足够的强度，本专利技术设定的C含量为0.05%～0.09%。硅：硅固溶在钢板基体中有明显的强化效果，在本专利技术中的Si还具有促进C向奥氏体扩散，抑制珠光体转变的作用。珠光体对扩孔性能有严重的恶化作用。在本专利技术中，如Si含量过低，在显微组织中会出现珠光体，降低扩孔性能，Si含量过高，会在热轧板表面形成严重的难以去除的Fe2O3，影响产品外观及后续表面处理。本专利技术限定Si含量为0.15%～0.35%。锰：锰在本专利技术中一方面可以起到固溶强化的作用，同时能扩大γ区，降低γ→α转变温度，扩大轧制工艺范围，有利于得到贝氏体+马氏体组织。但Mn含量高，会相应增加钢的成本，也会增加碳当量，不利于焊接。本专利技术限定Mn含量范围为1.20%～1.80%。钛：钛在本专利技术是重要的合金元素，钛在高温轧制时形成TiN析出相有效细化奥氏体晶粒。在低温时，Ti和C形成TiC颗粒，在铁素体相变时形成重要的相间析出物，提高铁素体的强度，从而减少铁素体和马氏体之间的强度差，提高变形时的协调性，获得高的强度的同时具有高的扩孔性能。Ti过高会造成钢板的韧性下降。本专利技术限定Ti含量为0.08%～0.13%。钒：钒在本专利技术中是在铁素体相变时获得相间析出的重要合金元素。由于相间析出具有析出均匀、弥散、尺寸为纳米级的特点，强化作用明显，并且能够保持材料具有一定的韧性。本专利技术限定V的含量为V：0.035%～0.065%。硫和磷：硫在钢中形成硫化物夹杂，使其延展性和韧性降低。钢轧制时，由于MnS夹杂随着轧制方向延伸，使钢的各向异性加重，严重时导致钢板分层。同时含硫量高对钢的焊接性不利。磷高增加钢的冷脆性，使钢的脆性转变温度上升，使钢的冲击韧性显著下降。但考虑到实际工艺控制能力，本专利技术限定S≤0.008%，P≤0.015%。铝：铝在本专利技术中的作用是起到脱氧的作用，铝是强氧化性形成元素，和钢中氧形成Al2O3在炼钢时去除。铝过高会形成过多的Al2O3夹杂，并且连铸浇注是容易堵塞浇注水口。本专利技术限定Al含量为0.015%～0.050%。一种抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板的制造方法，该方法包括：钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸板坯，其中所述钢水成分的重量百分比为：C:0.05%～0.09%，Si：0.15%～0.35%，Mn:1.20%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.008%，Al:0.015%～0.050%，Ti:0.08%～0.13%，V：0.035%～0.065%，余量为铁和不可避免的夹杂。连铸板坯于1220℃～1260℃，加热200～280min后进行热轧，所述的热轧为两段式轧制工艺，粗轧为6道次连轧，在奥氏体再结晶温度以上轧制，粗轧结束温度为1020～1070℃；精轧为7道次连轧，在奥氏体非再结晶温度区轧制，精轧结束温度为820℃～860℃，精轧压下率大于75%，精轧后层流冷却采取三段式冷却方式，第一段采用采用水冷，冷却速度为20-50℃/s，第一段终冷温度为600-700℃/s，第二段采用空冷，空冷时间为4-15s，第三段为水冷，冷却速度为30-60℃/s，卷取温度为200℃～300℃。本专利技术采取的热轧工艺制度的理由如下：1、连铸板坯加热温度和加热时间的设定连铸板坯加热温度和时间的设定在于保证连铸坯中粗大的TiC颗粒的溶解，本专利技术技术方案Ti含量较高，在连铸板坯冷却过程中会析出TiC颗粒，此时析出的TiC粒子粗大，没有强化作用，需要在热轧前的板坯加热时，将粗大的TiC粒子充分溶解，这样才能将化合态的Ti、V元素固溶入奥氏体中去，在随后的热轧和冷却过程的相变时形成相间析出，强化铁素体，这对于本专利技术技术方案非常重要，温度过低和加热时间过短，连铸板坯中原始粗大的TiC粒子不能充分溶解，温度过高，加热时间过长，板坯表面氧化脱碳严重，不利于钢板最终性能和表面质量，同时也消耗能源。因此本专利技术设定连铸板坯加热温度为1220℃～1260℃，加热时间为200min～280min。2、粗轧结束温度设定粗轧轧制过程控制在奥氏体再结晶温度以上轧制，确保奥氏体经过反复变形和再结晶，得到均匀细小的奥氏体晶粒。因此本专利技术设定粗轧结束温度为1020℃～1070℃。3、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C:0.05%～0.09%，Si：0.15%～0.35%，Mn:1.20%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.008%，Al:0.015%～0.050%，Ti:0.08%～0.13%，V：0.035%～0.065%,余量为铁和不可避免的夹杂。

【技术特征摘要】
1.一种抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板，其化学成分的重量百分比为：C:0.05%～0.09%，Si：0.15%～0.35%，Mn:1.20%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.008%，Al:0.015%～0.050%，Ti:0.08%～0.13%，V：0.035%～0.065%,余量为铁和不可避免的夹杂。2.如权利要求1所述的抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板，其组织为细晶粒块状铁素体+针状铁素体+马氏体，其中马氏体的比例为5%-15%，铁素体基体上有均匀析出的Ti和V的碳氮化物，所述铁素体的晶粒度为10-13级。3.如权利要求1或2所述的抗拉强度700MPa级高扩孔热轧钢板，其2～6mm厚热轧钢板屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥700MPa，断后伸长率≥18%，扩孔性能≥120%。4.如权利要求1—3任一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴新华，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32