采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢及方法技术

采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢，其组分及wt%为：C：0.050～0.080%，Si：≤0.20%，Mn：1.40～1.70%，Ti：0.11～0.15%，Mo：0.15～0.19%，Nb：0.025～0.050%，V：0.015～0.045%，Als：0.015～0.050%，P：≤0.020%，S：≤0.006%，N：≤0.006%；生产方法：经常规冶炼后连铸成薄板坯；对薄板坯均热；两道次除鳞；七道次精轧；层流冷却至卷取温度；卷取；平整。本发明专利技术解决了短流程轧制700MPa级薄规格热轧汽车结构钢过程中板形、卷形不良，轧制过程不稳定等不足，实现了短流程轧制700MPa级薄规格热轧汽车结构钢的高稳定性规模化生产，使板形及卷形优良，轧制过程稳定，原品种成材率提高至92%以上，达到替代冷轧产品的目的。

【技术实现步骤摘要】
采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢及方法
本专利技术涉及一种汽车用钢及生产方法，确切地属于700MPa级薄规格热轧汽车结构钢及方法，具体为采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢及方法。
技术介绍
随着能源的日益枯竭及生态环境的恶化，汽车的轻量化越来越受到关注。使用高强度、薄规格汽车用钢是实现汽车减重节能、提高安全性的有效手段。传统的汽车结构钢，特别是厚度2.0mm以下产品均采用热轧+冷轧的制造工艺，工艺流程长、能耗和制造成本高。随着钢铁工业的发展，短流程工艺取得了长足进步，采用短流程工艺可以直接轧制生产最薄1.0mm厚度规格的热轧产品，用于替代同等强度和同等厚度的冷轧产品，实现“以热代冷”。可大幅度缩短制造流程，节能减排效果显著，符合钢铁工业简约高效、绿色生态的发展方向。经检索，申请号为200910038833.6的中国专利技术专利公开了一种700MPa级Ti微合金化超细晶钢及其生产方法。其组分及wt％：C：0.03～0.07％，Si＜0.30％，Mn：1.00～2.10％，P≤0.02％，S≤0.008％，Ti：0.10～0.14％，余量为铁和不可避免的杂质。采用连铸连轧工艺得到屈服强度≥700MPa、厚度规格为3.0～6.0mm的高强钢产品，该专利技术高强钢的强度来源主要来自超细晶强化，因此强度和韧性匹配更合理，综合性能优良。申请号为201510419118.2的中国专利技术专利公开了一种基于CSP产线具有良好成形性能的经济型高强钢及其制造方法。其组分及wt％：C：0.04～0.07％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.20～1.50％，P≤0.015％，S≤0.004％，Ti：0.13～0.18％，Als：0.02～0.04％，N≤0.004％，O≤0.002％，其它为Fe及不可避免的夹杂元素。基于CSP工艺得到抗拉强度≥700MPa、厚度规格为2.0～4.0mm的高强钢产品，可进行辊压和冲压加工，成形性能良好。上述专利技术专利主要针对产品的力学性能以及应用性能，对于产品在生产过程中的控制涉及较少，实际上采用短流程工艺生产1.0～4.0mm薄规格汽车结构钢过程中存在轧制速度和轧制负荷接近设备极限，板形、卷形控制难度大，轧制过程不稳定等行业性技术难题，造成废钢和表面质量改判，给企业带来重大的经济损失。因此，实现高强度、薄规格热轧汽车结构用钢的批量、稳定轧制是本领域亟待解决的技术难点之一。
技术实现思路
本专利技术在于克服现有技术存在的短流程轧制700MPa级薄规格热轧汽车结构钢过程中存在板形、卷形不良，轧制过程不稳定，导致原品种成材率不超过83％的不足，提供一种板形及卷形优良，轧制过程稳定，使原品种成材率提高至92％以上的采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢及方法。实现上述目的的措施：采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.050～0.080％，Si：≤0.20％，Mn：1.40～1.70％，Ti：0.11～0.15％，Mo：0.15～0.19％，Nb：0.025～0.050％，V：0.015～0.045％，Als：0.015～0.050％，P：≤0.020％，S：≤0.006％，N：≤0.006％，其余为Fe及不可避免的杂质。优选地：其组分及重量百分比含量如下：C：0.050～0.070％，Si：≤0.15％，Mn：1.50～1.60％，Ti：0.12～0.14％，Mo：0.16～0.18％，Nb：0.025～0.040％，V：0.020～0.035％，Als：0.015～0.040％，P：≤0.012％，S：≤0.004％，N：≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。生产采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢的方法，其步骤：1)经常规冶炼后连铸成坯，其铸坯厚度控制在52～70mm；并控制拉速在3.5-4.8m/min；且在正常浇铸时，中包吨位控制不低于35t；在异钢种连浇时，控制中包吨位不低于25t；2)对薄板坯进行均热，控制出炉温度在1210～1250℃，在炉时间不低于35min；3)连续进行两次除鳞：控制二次除鳞时上集管喷嘴至薄板坯表面的距离均在50～65mm；4)进行七道次精轧，控制终轧温度在870～910℃；控制F7机架轧制压下率在9～11％；精轧期间，按照以下方式操作：A、调节F1～F4机架辊缝冷却水量：其上喷水量按照额定水量的88～92％控制，下喷水量按照额定水量的112～108％，上、下总水量保持额定量不变；B、调整F1～F6机架活套控制器参数：比例增益系数控制在0.18～0.24，积分增益系数控制在0.11～0.18，微分增益系数保持不变；C、调整精轧各侧导板中心与轧制中心线的偏差，控制其偏差不超过5mm；5)层流冷却至卷取温度，其采用隔一根集管开一根集管的方式进行稀疏上喷冷却；控制层流各侧喷嘴在带钢头部运行超过3米后再开启进行喷流冷却；6)进行卷取，控制卷取温度在600～640℃；卷取张力自F1机架抛钢后开始减小至F7抛钢时，逐步将卷取张力减到30～35N/mm2；7)进行平整。优选地：在精轧期间，F1～F6机架活套控制器参数为比例增益系数控制在0.20～0.22，积分增益系数控制在0.13～0.16，微分增益系数保持不变。本专利技术中各元素及主要工序的作用及机理：C：是提高钢强度最经济有效的元素，C含量过高会恶化钢的焊接性能，但C含量也不宜过低，应足以与微合金元素Ti﹑Mo﹑Nb﹑V结合形成纳米级析出物，起到析出强化的作用，本专利技术C含量设计为0.050～0.080％。Si：有利于提高钢的强度、屈服点，同时也是影响热轧带钢表面质量的重要元素，Si含量过高易造成氧化铁皮缺陷，恶化热轧带钢的表面质量，为保证带钢良好的表面质量，本专利技术将Si含量限定在≤0.20％范围之内。Mn：是钢中重要的强韧化元素，但含量过高会降低焊接性能，本专利技术中Mn含量过高，薄板坯连铸过程中容易产生裂纹缺陷，设计为1.40～1.70％。Ti：是成本最低廉的微合金元素，既能降低成本又能达到好的强化效果，其强化机理主要是细晶强化和析出强化，但Ti元素易氧化，在薄板坯连铸过程中会因为保护渣的变性而产生漏钢，本专利技术Ti含量设计为0.11～0.15％。Mo：Mo能增加淬透性，提高钢的强度，但过高的Mo会使钢的低温韧性显著恶化，过量的Mo还会在焊接时形成马氏体，导致焊接接头脆性的增加，本专利技术Mo含量设计为0.15～0.19％。Nb：是强碳﹑氮化物形成元素，能细化晶粒，提高钢的强度和韧性，但Nb含量过高容易形成混晶组织，本专利技术Nb含量设计为0.025～0.050％。V：是强碳﹑氮化物形成元素，钢中微量V可提高钢的强度和韧性，在冷却过程中，可起到析出强化的作用，本专利技术V含量设计为0.015～0.045％。Als：Als含量与O存在平衡，按照夹杂物实际控制情况，本专利技术控制Als含量为0.015～0.050％。P：会恶化钢的韧性和塑性，特别是剧烈的降低钢的低温冲击韧性，本专利技术P含量限定在≤0.020％范围之内。S：为有害元素，与Ti结合生成Ti2S4C4，消耗Ti含量，影响Ti的析出强化效果，本专利技术S含量限定在≤0.006％范围之内。N：在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.050～0.080%，Si：≤0.20%，Mn：1.40～1.70%，Ti：0.11～0.15%，Mo：0.15～0.19%，Nb：0.025～0.050%，V：0.015～0.045%，Als：0.015～0.050%，P：≤0.020%，S：≤0.006%，N：≤0.006%，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.050～0.080%，Si：≤0.20%，Mn：1.40～1.70%，Ti：0.11～0.15%，Mo：0.15～0.19%，Nb：0.025～0.050%，V：0.015～0.045%，Als：0.015～0.050%，P：≤0.020%，S：≤0.006%，N：≤0.006%，其余为Fe及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢，其特征在于：其组分及重量百分比含量如下：C：0.050～0.070%，Si：≤0.15%，Mn：1.50～1.60%，Ti：0.12～0.14%，Mo：0.16～0.18%，Nb：0.025～0.040%，V：0.020～0.035%，Als：0.015～0.040%，P：≤0.012%，S：≤0.004%，N：≤0.005%，其余为Fe及不可避免的杂质。3.生产如权利要求1所述的采用短流程生产的700MPa级薄规格热轧汽车结构钢的方法，其步骤：1）经常规冶炼后连铸成坯，其铸坯厚度控制在52~70mm；并控制拉速在3.5-4.8m/min；且在正常浇铸时，中包吨位控制不低于35t；在异钢种连浇时，控制中包吨位不低于25t；2）对薄板坯进行均热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，丁茹，陈浩，甘晓龙，田军利，谭佳梅，陶文哲，邢子柱，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42