一种抗氧化热成形钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种抗氧化热成形钢及其生产方法，该钢种热成形后显微组织为马氏体，屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1500MPa，延伸率≥6％，且热成形后未出现氧化皮脱落，氧化层厚度在2um以内，点焊工艺窗口≥1.0KA，涂装后的漆膜附着力级别低于ISO2409

【技术实现步骤摘要】
一种抗氧化热成形钢及其生产方法


[0001]本专利技术属于热成形钢
，具体涉及一种抗氧化热成形钢及其生产方法。

技术介绍

[0002]热轧热成形钢板在商用车上的应用具备很大的市场潜力，但是热成形过程钢材表面会产生疏松氧化皮，氧化皮容易剥落到模具中，降低模具的使用寿命，因此常规热成形钢一般会在模具淬火后进行抛丸处理，或者以镀层板状态供货，但这样就增加了生产成本，因此抗高温氧化热成形钢的开发具有广阔的应用前景。由于Si、Cr元素有利于提高热成形钢抗高温氧化性能，但其又会带来热轧氧化铁皮严重的问题，因此，设计适宜的热轧工艺以减轻热轧氧化铁皮具有重要的实际意义。
[0003]经检索，CN114130842A公开了一种高Cr
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Si合金化1000
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1800MPa级热成形钢氧化皮去除方法，所述钢的成分为：0.15
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0.35％C，0.8～3.2％Mn，0.8～2.8％Si，1.5～3.9％Cr，0.01～0.05Nb，0.01～0.05％V，0.01～0.03％Ti，0.05～0.15％Cu，其余为Fe和不可避免的杂质，并提供了一种盐酸酸洗和EPS结合的氧化皮去除工艺，采用浓度60g/L～200g/L、温度60
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95℃的盐酸分三阶段进行酸洗，最终获得的钢在热成形后，氧化皮厚度不大于2um。
[0004]CN114540712A公开了一种添加Ce元素的无涂层增强抗高温氧化热冲压成形钢，所述钢的成分为：0.2～0.4％C，1.3～2.0％Si，1.0～1.8％Mn，0.15～1.5％Cr，0.01～0.15％Ti，0.0008～0.004％B，0.0002～0.01％Ce，Al≤0.05％，S≤0.01％，P≤0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质。所述钢制备过程包括炼钢、连铸、热轧、酸洗、冷轧、退火，获得的钢在930℃加热5min后迅速淬火的屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1450MPa，总延伸率≥7.0％，强塑积≥12.0GPa
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％。
[0005]综上可知，现有专利未涉及抗氧化热成形钢及热轧氧化铁皮控制方法。

技术实现思路

[0006]为了克服所述现有技术存在的缺陷，本专利技术针对热成形过程钢材表面会产生疏松氧化皮，氧化皮容易剥落到模具中，降低模具的使用寿命；以及热成形钢应用于车厢板时，采用传统的冷轧热成形钢板成分淬透性能不足的问题，进行了抗氧化热成形钢的生产研发。
[0007]为实现所述专利技术目的，本专利技术提供了一种抗氧化热成形钢，其化学成分按重量百分比包括，C：0.20
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0.24％，Mn：0.8
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2.0％，Ti：0.015
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0.040％，P≤0.015％，S≤0.005％，N≤0.0050％，Si+Cr：2.0
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4.0％，B：0.0015
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0.0040％，稀土含量0.0015
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0.0040％，所述稀土是但不限于Ce、Y、La等元素中的一种或多种，其余为Fe及不可避免的杂质元素。
[0008]该钢种热成形后显微组织为马氏体，屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1500MPa，延伸率≥6％，且热成形后未出现氧化皮脱落，氧化层厚度在2μm以内，点焊工艺窗口≥1.0KA，涂装后的漆膜附着力级别低于ISO 2409
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2013标准要求的1级。下面对所述钢中主要的合金元素限制原因进行说明：
[0009]C是钢中重要的强化元素，对热成形后钢板的马氏体含量、抗拉强度等影响显著，且C含量增加后，可使CCT曲线右移、延迟珠光体和贝氏体转变，以获得单一马氏体组织。因此，基于组织控制和抗拉强度的要求，将C含量控制为0.20
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0.24％。
[0010]Mn在钢中起到固溶强化、提高韧性的作用，同时采用较高Mn元素含量，可以提高奥氏体的淬透性，并降低临界冷却速率，但是Mn含量过高时，易引起铸坯偏析，影响组织均匀性，因此，将Mn含量控制为0.8
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2.0％。
[0011]Si是钢中重要的间隙固溶强化元素，在相变过程能提高C的活度，促进C从铁素体向残余奥氏体中扩散，提高奥氏体的稳定性，促进后续的马氏体转变，同时Si能提高马氏体钢的回火稳定性，降低马氏体钢的过时效。另外，Si在热成形过程中可形成致密氧化膜，抑制钢板表面氧化膜继续生长，从而提高钢的抗高温氧化性。
[0012]Cr能够提高钢的淬透性，促进马氏体转变，同时Cr能提高钢的抗高温氧化性能，因此，本专利技术要求添加Si和Cr，并将Si+Cr含量控制为2.0
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4.0％。
[0013]微量B可明显提高热成形用钢的淬透性，获得马氏体组织，但是B含量偏高时，晶界偏析的风险较大。因此，将B含量控制为0.0015
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0.0040％。
[0014]微量稀土可通过形成细小析出相细化铸态组织，或对原始奥氏体起到钉扎作用，促进奥氏体再结晶和铁素体细化，另外，稀土有利于提高钢在热成形过程形成致密的氧化膜，提高氧化膜与基体的结合力。但是，稀土含量偏高时，形成大尺寸的氧化物或硫化物夹杂的风险较大。因此，将稀土含量设计为0.0015
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0.0040％，其中稀土是但不限于Ce、Y、La等元素中的一种或多种。
[0015]少量的Ti可以固定钢中N，形成TiN以避免BN的形成，从而提高B的有效含量，但是Ti含量和N含量不宜过高，否则形成的液析TiN尺寸较大，易影响钢的塑性。因此，将Ti含量控制为0.015～0.040％，N含量控制为0.0050％。
[0016]一种所述抗氧化热成形钢的生产方法，所述方法采用转炉冶炼
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LF精炼
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RH精炼
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连铸
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热轧的生产流程。
[0017]所述钢在RH真空精炼工序加入稀土，加入前保证钢液O≤0.0015％，S≤0.008％，加入稀土后进行吹氩处理。这缘于稀土易与氧、硫结合形成大尺寸的氧化物或硫化物夹杂，如果在炼钢工序添加稀土则必须保证O、S等元素控制在较低水平，且必须在真空工序之后。采用在RH真空精炼工序加入稀土，解决了所述问题。
[0018]进一步，所述钢铸坯厚度为200
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250mm。
[0019]进一步，所述钢采用热送热装装入板坯加热炉。由于所述钢添加了Si、Cr、B等较多的淬透性元素，铸坯在室温下冷却时开裂的风险较大，因此要求：连铸后获得的钢坯采用热送热装送入板坯加热炉。
[0020]进一步，所述钢板坯再加热温度为1220
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1280℃。为促进板坯加热时表面氧化铁皮疏松，利于后续板坯除鳞，从而减轻热轧氧化铁皮，采用较高的板坯加热温度。同时，较高的加热温度有利于减轻后续轧制时轧机负荷，避免轧机将热轧氧化铁皮压碎，并压入到钢板表面。因此，将板坯再加热温度控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗氧化热成形钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比包括，C：0.20
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0.24％，Mn：0.8
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2.0％，Ti：0.015
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0.040％，P≤0.015％，S≤0.005％，N≤0.0050％，Si+Cr：2.0
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4.0％，B：0.0015
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0.0040％，稀土含量0.0015
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0.0040％，所述稀土是但不限于Ce、Y、La等元素中的一种或多种，其余为Fe及不可避免的杂质元素。2.一种权利要求1所述的抗氧化热成形钢的生产方法，其特征在于，所述方法采用转炉冶炼
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LF精炼
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RH精炼
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连铸
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热轧的生产流程。3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：所述钢在RH真空精炼工序加入稀土，加入前保证钢液O≤0.0015％，S≤0.008％，加入稀土后进行吹氩处理。4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述钢铸坯厚度为200
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250mm；所述钢采用热送热装装入板坯加热炉；所述钢板坯再加热温度为1220
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1280℃。5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于：所述钢从加热炉中送出后迅速除鳞，除鳞前钢坯温度≥1205℃，除鳞水压力≥20MPa。6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊雪刚，张开华，郑昊青，崔凯禹，李海波，陈述，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：