一種熱軋高強度微合金化鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱軋高強度微合金化鋼及其制備方法。其技術(shù)方案是：先將鋼坯加熱至1250~1300℃，再進行熱軋，開軋溫度大于1150℃，精軋出口溫度為860~880℃；然后對軋后鋼板以40~50℃/s的冷卻速度冷卻至650~680℃，再以5~10℃/s的冷卻速度冷卻至560~580℃，最后空冷至室溫，制得熱軋高強度微合金化鋼。所述鋼坯的化學(xué)成分及其含量是：C為0.04~0.06 wt%，Si為0.30~0.45 wt%，Mn為1.70~1.85 wt%，Ti為0.15~0.20wt%，Nb為0.06~0.08 wt%，P<0.008 wt%，S<0.002 wt%，N<0.004 wt%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明具有工藝簡單、成本低廉和易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點，所制備的熱軋高強度微合金化鋼力學(xué)性能優(yōu)良。
【專利說明】一種熱軋高強度微合金化鋼及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微合金化鋼【技術(shù)領(lǐng)域】。尤其涉及一種熱軋高強度微合金化鋼及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]微合金化鋼綜合性能優(yōu)良，廣泛用于橋梁建筑、汽車構(gòu)件、石油管道、船舶等領(lǐng)域。微合金化鋼主要通過熱軋和熱處理工藝生產(chǎn)，在普通碳錳鋼基體化學(xué)成分中添加微量Nb、V、Ti等合金元素達到提升強度的目標(biāo)。關(guān)于微合金化鋼的生產(chǎn)制備方法，已公開的技術(shù)有一種微合金化鋼及熱處理方法”(CN 103122438 A)專利技術(shù)，采用熱軋后高溫固溶處理，之后快冷到一定溫度等溫轉(zhuǎn)變，以及油淬+回火等熱處理工藝制備微合金化鋼，該工藝技術(shù)雖有其優(yōu)點，但由于制備工藝復(fù)雜和生產(chǎn)流程長，不僅增加了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)效率，且其制備的微合金化鋼中合金元素添加較多，增加了生產(chǎn)成本。“耐腐蝕性的微合金化鋼和鋼軌及其制備方法”(CN 104060187 A)專利技術(shù)，公開了一種微合金化鋼成分:C為 0.73-0.85 wt%，Mn 為 0.80-1.20 wt%，S1:0.30-0.90 wt%，Cr 為 0.20%~0.40%，Cu 為
0.30%~0.50%，Ni 為 Cu 含量的 1/2-2/3, P 為 0.03-0.05%，S 為不大于 0.025%，以下三種元素中的至少一種:V 為 0.04%~0.12%，Nb 為 0.02-0.06%，Re 為 0.005%~0.05%，其余為 Fe 及不可避免雜質(zhì)。該技術(shù)亦雖有其優(yōu)點，但由于上述鋼種化學(xué)成分復(fù)雜，除了添加V、Nb常用合金元素外，還添加了 Cr、Cu、Ni等合金元素，不僅成本較高，而且增加了冶煉難度，大量合金元素的存在還會給后續(xù)熱加工處理增加難度?！耙环N釩鈦微合金化熱軋低碳貝氏體鋼及其生產(chǎn)方法”(CN 103911552 A)專利技術(shù)，該技術(shù)采用傳統(tǒng)熱軋法制備了一種微合金化貝氏體鋼，其化學(xué)成分不含微合金元素Nb，所制備出的鋼種強度較低。
[0003]綜上可以看出，目前生產(chǎn)微合金化鋼，還存在鋼種化學(xué)成分復(fù)雜使成本增加、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、周期長等缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種工藝簡單、成本低廉和易于工業(yè)化生產(chǎn)的熱軋高強度微合金化鋼的制備方法，所制備的熱軋高強度微合金化鋼的力學(xué)性能優(yōu)良。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:先將鋼坯加熱至1250~1300°C，再進行熱軋，開軋溫度大于1150°C，精軋出口溫度為860~880°C;然后對軋后鋼板以40~50°C /s的冷卻速度冷卻至650~680°C，再以5~10°C /s的冷卻速度冷卻至560~580°C，最后空冷至室溫，制得熱軋高強度微合金化鋼。
[0006]所述鋼坯的化學(xué)成分及其含量是:C為0.04-0.06 wt%，Si為0.30-0.45 wt%，Mn為 1.70-1.85 wt%，Ti 為 0.15-0.20wt%,Nb 為 0.06-0.08 wt%，P〈0.008 wt%,S<0.002 wt%，N〈0.004 wt%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果: 本發(fā)明所采用的鋼種成分為普通微合金化鋼的成分，以價格低廉的C、Si和Mn元素為主，添加少量的Ti和Nb元素，不含Cr和V等貴重金屬，因此成本低廉。本發(fā)明采用的熱軋工藝簡單，易操作，不需要額外添加特殊設(shè)備，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；將鋼坯加熱到1250~1300°C，開軋溫度大于1150°C，精軋出口溫度為860~880°C，主要是控制熱軋后鋼板的冷卻工藝，對熱軋板進行分段冷卻，不需要經(jīng)過其他熱處理。先以40~50°C /s的冷卻速度快冷至650~680°C，縮短鋼材在高溫段的停留時間，控制快冷段終冷溫度，減少鐵素體、珠光體的高溫轉(zhuǎn)變，使相變溫度以及析出溫度盡可能降低，再以5~10°C/s慢冷至560~580°C，這期間將發(fā)生更多的低溫轉(zhuǎn)變以及低溫析出，得到更多強塑性優(yōu)良的貝氏體組織，提升鋼材的綜合性能，由于高溫停留時間短，鈮鈦等合金元素會在慢冷段以碳氮化物形式大量析出，且析出溫度低，合金元素擴散困難，不會出現(xiàn)析出長大現(xiàn)象，得到均勻分布的小尺寸析出，大大提升了鋼材強度。本發(fā)明所制備的熱軋高強度微合金化鋼的抗拉強度為800~880MPa，屈服強度為680~730，延伸率為20.0-25.0% ;而采用現(xiàn)有熱軋及層流冷卻工藝生產(chǎn)的相同成分鋼材的抗拉強度為600~650MPa，故本發(fā)明制備的熱軋高強度微合金化鋼綜合性能優(yōu)良。
[0008]因此，本發(fā)明具有工藝簡單、成本低廉和易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點，所制備的熱軋高強度微合金化鋼力學(xué)性能優(yōu)良。

【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述，并非對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0010]實施例1
一種熱軋高強度微合金化鋼及其制備方法。所述制備方法是:先將鋼坯加熱至1250~1300°C，再進行熱軋，開軋溫度大于1150°0，精軋出口溫度為860~880°0 ;然后對軋后鋼板以40~50°C /s的冷卻速度冷卻至650~660°C，再以5~10°C /s的冷卻速度冷卻至560-5700C，最后空冷至室溫，制得熱軋高強度微合金化鋼。
[0011]本實施例所述鋼坯的化學(xué)成分及其含量是:C為0.05-0.06 wt%，Si為0.40-0.45wt%，Mn*1.80~1.85 wt%，Ti 為 0.18-0.20wt%，Nb 為 0.07~0.08 wt%, P<0.008 wt%，S〈0.002wt%, N<0.004 wt%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0012]本實施例所制備的熱軋高強度微合金化鋼經(jīng)檢測:抗拉強度為850~880MPa ;屈服強度為715~730MPa ;延伸率為20~22.5%。
[0013]實施例2
一種熱軋高強度微合金化鋼及其制備方法。所述制備方法是:先將鋼坯加熱至1250~1300°C，再進行熱軋，開軋溫度大于1150°0，精軋出口溫度為860~880°0 ;然后對軋后鋼板以40~50°C /s的冷卻速度冷卻至660~670°C，再以5~10°C /s的冷卻速度冷卻至565-5750C，最后空冷至室溫，制得熱軋高強度微合金化鋼。
[0014]本實施例所述鋼坯的化學(xué)成分及其含量是:C為0.04-0.05 wt%，Si為0.30-0.40wt%，Mn 為 1.70~1.83 wt%，Ti 為 0.17~0.20wt%，Nb 為 0.06~0.07 wt%, P<0.008 wt%，S〈0.002wt%, N<0.004 wt%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0015]本實施例所制備的熱軋高強度微合金化鋼經(jīng)檢測:抗拉強度為830~860MPa ;屈服強度為 700~720MPa ;延伸率為 22.0-24.0%。
[0016]實施例3
一種熱軋高強度微合金化鋼及其制備方法。所述制備方法是:先將鋼坯加熱至1250~13001，再進行熱軋，開軋溫度大于11501，精軋出口溫度為860~8801 ；然后對軋后鋼板以40~501 /8的冷卻速度冷卻至670~6801，再以5~101 /8的冷卻速度冷卻至570-58000，最后空冷至室溫，制得熱軋高強度微合金化鋼。
[0017]本實施例所述鋼坯的化學(xué)成分及其含量是 ? 為0.04-0.05被％，81為0.35-0.41被％，111 為 1.77~1丨 84 被％，丁1 為 0.15~0丨 18財％，恥為 0.07~0丨 08 被％，？〈0』08 被％，^0.002
界七％，^?0? 004被％，其余為？6及不可避免的雜質(zhì)。
[0018]本實施例所制備的熱軋高強度微合金化鋼經(jīng)檢測:抗拉強度為800~830腿^ ；屈服強度為680~700腿^ ；延伸率為23.5-25.0%。
[0019]本【具體實施方式】與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果:
本【具體實施方式】所采用的鋼種成分為普通微合金化鋼的成分，以價格低廉的匕81和III元素為主，添加少量的了1和他元素，不含0和V等貴重金屬，因此成本低廉。本【具體實施方式】采用的熱軋工藝簡單，易操作，不需要額外添加特殊設(shè)備，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；將鋼坯加熱到1250~13001，開軋溫度大于11501:，精軋出口溫度為860~8801，主要是控制熱軋后鋼板的冷卻工藝，對熱軋板進行分段冷卻，不需要經(jīng)過其他熱處理。先以40~50。〇/8的冷卻速度快冷至650~6801，縮短鋼材在高溫段的停留時間，控制快冷段終冷溫度，減少鐵素體、珠光體的高溫轉(zhuǎn)變，使相變溫度以及析出溫度盡可能降低，再以5~101 /8慢冷至560~5801，這期間將發(fā)生更多的低溫轉(zhuǎn)變以及低溫析出，得到更多強塑性優(yōu)良的貝氏體組織，提升鋼材的綜合性能，由于高溫停留時間短，鈮鈦等合金元素會在慢冷段以碳氮化物形式大量析出，且析出溫度低，合金元素擴散困難，不會出現(xiàn)析出長大現(xiàn)象，得到均勻分布的小尺寸析出，大大提升了鋼材強度。本【具體實施方式】所制備的熱軋高強度微合金化鋼的抗拉強度為800~880腿^，屈服強度為680~730，延伸率為20.0-25.0% ；而采用現(xiàn)有熱軋及層流冷卻工藝生產(chǎn)的相同成分鋼材的抗拉強度為600~650腿^，故本【具體實施方式】制備的熱軋高強度微合金化鋼綜合性能優(yōu)良。
[0020]因此，本【具體實施方式】具有工藝簡單、成本低廉和易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點，所制備的熱軋高強度微合金化鋼力學(xué)性能優(yōu)良。
【權(quán)利要求】
1.一種熱軋高強度微合金化鋼的制備方法，其特征在于所述制備方法是:先將鋼坯加熱至1250~13001，再進行熱軋，開軋溫度大于11501:，精軋出口溫度為860~8801 ；然后對軋后鋼板以40~501 /8的冷卻速度冷卻至650~6801，再以5~101 /8的冷卻速度冷卻至560-58000，最后空冷至室溫，制得熱軋高強度微合金化鋼； 所述鋼坯的化學(xué)成分及其含量是為0.04-0.06被％，81為0.30-0.45被％，胞為1.70-1.85 財％，XI 為 0.15-0.20財％，恥為 0.06-0.08 財％，？〈0丨 008 財％，8?0^ 002 財％，^0.004被％，其余為？6及不可避免的雜質(zhì)。
2.一種熱軋高強度微合金化鋼，其特征在于所述熱軋高強度微合金化鋼是根據(jù)權(quán)利要求1所述熱軋高強度微合金化鋼的制備方法所制備的熱軋高強度微合金化鋼。
【文檔編號】C21D8/02GK104498690SQ201510013688
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月12日
【發(fā)明者】徐光 , 胡海江, 周明星, 楊海林, 薛正良, 周民, 張云祥 申請人:武漢科技大學(xué)