一种屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板及其制备方法.pdf

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1、10申请公布号CN101956139A43申请公布日20110126CN101956139ACN101956139A21申请号201010501953822申请日20100930C22C38/28200601C22C38/38200601C21D8/02200601C21D9/4620060171申请人广州珠江钢铁有限责任公司地址510730广东省广州市广州经济技术开发区西基工业区72发明人毛新平朱达炎陈麒琳王湘飞74专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人万志香曾旻辉54发明名称一种屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板及其制备方法57摘要本发明提供了一种屈服强度700MP。

2、A级高强度冷轧钢板及其制备方法，该方法采用薄板坯连铸连轧流程、冷轧、退火、精整等流程制备而成；其中，精炼后钢水的主要化学成分为C003007WT、SI035WT、MN04020WT、P0020WT、S0010WT、CR025080WT、TI006025WT，其余为FE和不可避免的残余元素；所述退火工艺中，在500至A1转变点的温度范围内使所述钢材在罩式退火炉中退火。所制备的屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板具有合金元素价格低廉、成分单一、且屈服强度超过700MPA，延伸率大于5，同时具有良好的可加工性能等优点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书。

3、6页附图1页CN101956139A1/1页21一种制备屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板的方法，其特征在于，包括采用薄板坯连铸连轧流程，主要包括如下步骤电炉或转炉冶炼、精炼，薄板坯连铸、连铸坯均热、均热、热连轧、层流冷却、卷取、冷轧、退火、精整；其中，精炼后钢水的主要化学成分为C003007WT、SI035WT、MN04020WT、P0020WT、S0010WT、CR025080WT、TI006025WT，其余为FE和不可避免的残余元素；所述退火工艺中，在500至A1转变点的温度范围内使所述钢材在罩式退火炉中退火。2根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述冷轧工艺中，冷轧压下量20。3。

4、根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述冷轧压下量为2040。4根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述退火温度为570650。5根据权利要求14任一项所述的制备方法，其特征是，所述薄板坯连铸连轧流程的工艺参数为铸坯入炉温度9001000、出炉温度11001180、终轧温度870930、卷取温度500650。6根据权利要求5所述的制备方法，其特征是，所述卷取温度580640。7一种由权利要求16任一项所述方法制备的屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板，其显微组织为铁素体，延伸率至少为5。8根据权利要求7所述的屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板，其特征是，所述精炼后钢水的主要化学成分为。

5、C0040065WT、SI020WT、MN05513WT、P0020WT、S0010WT、CR035060WT。权利要求书CN101956139A1/6页3一种屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板及其制备方法。背景技术0002汽车等交通工具的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染；实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。0003目前，一般汽车结构用冷轧钢板多采用添加微合金元素的高强度低合金钢。微合金化的高强度低合金钢多。

6、为低碳钢，添加NB、TI、V、B等微合金元素，这些元素在钢板在高温下固溶在钢的基体中，在随后的热轧及冷轧退火中以碳、氮化物第二相颗粒形式析出，这些纳米级的细小颗粒可以有效阻止晶粒长大或粗化，从而获得晶粒尺寸细小的组织结构，达到提高强度、保持良好的延伸率的细晶强化效果。0004表1现有技术中添加微合金元素的高强度钢的化学成分WT、工艺特点及其成品种类和性能00050006续表10007说明书CN101956139A2/6页40008CN101538681一种生产屈服强度700MPA级高强钢的方法，采用TI、NB、V复合微合金化，工艺为薄板坯连铸，铸坯入炉温度为9501050，加热温度大于或等于1。

7、150，出炉温度10801160，终轧温度820880，经层流冷却后，卷取温度550620。该发明生产的高强钢的屈服强度范围在690MPA760MPA，成品板厚度为1490MM。由于受到热轧机组厚度方面的限制，采用热轧生产的钢板的厚度一般较厚，随着钢板强度的提高，可供的热轧钢板的极限厚度也随之增厚。为了适应钢板减薄的需求，需求开发厚度较薄的高强度冷轧钢系列。同时，热轧钢板的表面质量、尺寸精度与冷轧钢板相差较多，无法互相代替，因此没有可比性。0009公开号CN101376944A一种高强度高屈强比冷轧钢板及其制备方法。该方法中，将以重量百分比计包括C008014、SI0410、MN1220、P0。

8、03、S002、AL002006、NB001003，其余为FE和不可避免的残余元素；以及在上述成分中再添加001005TI，本发明中加入了昂贵的合金元素NB，并复合加入了001005TI，合金成本高，同时该发明的钢板屈服强度级别为500MPA级。0010而通常冷轧高强钢采用连续退火炉退火，采用连续退火可以比较容易生产，但也存在以下缺点00111连续退火炉投资大、退火工艺复杂，特别是需要有快速冷却等工艺，对生产线的自动化和操作人员要求高，工艺操作困难。00122连续退火线一般要求批量大、连续生产，对于没有连续退火线或受连续退火线生产尺寸规格的限制的钢种，罩式退火可以小批量、多规格、多品种生产。0。

9、013CN101135025一种采用罩式炉生产高强度冷轧超深冲钢板的制备方法，该发明加入了较多的TI、NB、V等微合金元素，11001250加热后轧制，在AR3以上温度的单相奥氏体区终轧；冷轧压下73以上率；全氢或氮氢罩式炉退火，温度690730；退火后平整。该发明钢板强度级别只有达到390MPA。0014针对现有技术的不足，本发明通过添加少量、单一、价格低廉的微合金元素TI的情况下，通过控制轧制和冷却条件以及罩式退火工艺，可开发出一种屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板，该钢板完全满足汽车制备业对高强度钢的要求。发明内容0015本发明需要解决的技术问题之一在于提供一种屈服强度700MPA级高。

10、强度冷轧钢板，该钢合金元素价格低廉、成分单一、且屈服强度超过700MPA，同时具有良好的可加工性能。0016本发明另一需要解决的技术问题在于提供上述屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板的制备方法。0017解决本发明的上述技术问题的技术方案如下0018一种制备屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板的方法包括采用薄板坯连铸连轧流程，主要包括如下步骤电炉或转炉冶炼、精炼，薄板坯连铸、连铸坯均热、均热、热连轧、层流冷却、卷取、冷轧、退火、精整；0019其中，精炼后钢水的主要化学成分为C003007WT、SI035WT、说明书CN101956139A3/6页5MN04020WT、P0020WT、S0010。

11、WT、CR025080WT、TI006025WT，其余为FE和不可避免的残余元素0020所述退火工艺中，在500至A1转变点的温度范围内使所述钢材在罩式退火炉中退火。0021优选地，所述冷轧工艺中，冷轧压下量20；更优选地，所述冷轧压下量为2040。0022优选地，所述退火温度为570650。0023优选地，薄板坯连铸连轧流程的工艺参数为铸坯入炉温度9001000、出炉温度11001180、终轧温度870930、卷取温度500650；更优选地，所述卷取温度580640。0024本发明所提供的由上述方法制备的屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板，其显微组织为铁素体，延伸率至少为5。0025优选地。

12、，所述屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板精炼后钢水的主要化学成分为C0040065WT、SI020WT、MN05513WT、P0020WT、S0010WT、CR035060WT、TI007015WT。0026本发明所述屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板的各个化学成分的作用分析如下0027C碳的范围为003WT至007WT，为增强钢板强度添加C，加大C的含量可增加钢板的抗拉强度，同时与钢中的微量元素如TI等形成TIC析出物对强度有增强效果，但当加入过量的C时，钢材的可加工性和焊接性能会下降，因此C量小于007WT。0028SI硅被有效地用于对钢水脱氧和强化固溶体，但过量的SI会降低可焊接性、。

13、涂覆性和可成型性能，因此，可加入量最多至035WT的量的SI。0029MN锰被有效地用于强化固溶体，并且在增加钢材强度和热轧可加工性方面很重要。然而，由于会形成MNS，MN也会妨碍钢材的延展性和可加工性。少量的MN对于可加工性是有利的，但也会导致钢材强度不足。因此，可加入至少040WT的量的MN以达到所需的强度。另一方面，MN是一种昂贵的金属元素，过量的MN会降低经济效率，并对焊接和成形有害。因此，可加入最多至20WT的量的MN。0030PP会造成钢材的中心偏析。因此，大量的P会降低可焊接性和可成形性。因此，可加入最多至002WT的量的P。0031S当与钢材中的MN结合时，它们会形成非金属夹杂。

14、物，对机械性能影响大，因此，S的加入量控制在最多至001WT。0032CR铬可提高钢的强度和硬度以及耐磨性。铬加入钢中能显著改善钢的高温抗氧化性，显著提高钢的淬透性，改善钢的抗回火稳定性。CR含量低于025WT时，其改善强度等性能较差，高于08WT时，对钢的淬透性、延迟断裂性不利。因此，CR的加入量控制在02508WT。0033TI钛可延迟铁素体的再结晶，并且可与钢材的C与N结合而被沉淀析出，由此增强钢板的强度，为获得所需强度，可加入006025WT的TI。0034本发明的钢材含有上述组分，其余组分为FE和不可避免的杂质。特别的，任选可加入合金元素以改善具有良好加工性的钢材的特征，在此，即便是。

15、向该冷轧钢板的组成中说明书CN101956139A4/6页6加入了本发明的实例实施方案中未述及的合金元素，也不应解释为该合金元素偏离了本发明的范围。0035本发明所述屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板的制备方法，其工艺特点如下00361、轧制工艺0037轧制工艺流程为电炉转炉精练连铸直接入加热炉连轧层流冷却卷取酸洗冷轧退火精整。0038热轧工艺采用控轧控冷技术，特别地，采用较高的终轧温度，有利于热轧过程中轧制稳定性、保证良好的板型及厚度公差控制以有利于后续冷轧工艺的顺行，同时采用较合理的卷取温度，有利于获得细小的TIC析出物颗粒；选择较低的冷轧压下率有利于减少冷轧轧制抗力、降低冷轧成本。00。

16、392、退火工艺0040钢卷在罩式退火炉中退火，而相对于通常冷轧高强钢采用连续退火炉退火，连续退火炉投资大、退火工艺复杂，特别是需要有快速冷却等工艺，工艺操作困难；同时采用较低的退火温度，在相对较低的温度范围内进行罩式退火，其组织保留有部分微组织，对材料的强度有贡献作用，同时微合金元素TI的碳、氮化物不会粗化以保证强度的稳定性，从而节省能源并提高了退火效率。0041这些特性满足上述成分体系的需要，并且可通过本发明的低温罩式退火获得，从而节省能源并提高了退火效率。所述低温退火可使变形晶粒部分保留在微结构中，为部分再结晶组织。本发明的微结构为铁素体。0042根据本发明，通过上述制备方法获得的的70。

17、0MPA级冷轧钢的金相为细小的铁素体，具有优良成形性能，屈服强度至少为700MPA，延伸率至少为5。因此，具有高强度的高附加值的该钢板可在需要抵抗高冲击力的情况下使用。此外，在相对较低的温度范围内进行罩式退火，本发明的一种屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板与现有技术中的冷轧析出强化钢板在强化原理上有明显差异。0043普通的冷轧析出强化钢的组织为高温区形成的等轴状细铁素体晶粒，由于铁素体由高温再结晶形成，因此普通的冷轧析出强化钢的主要靠微合金元素，虽然加微合金元素可以使冷轧钢取得较高的强度，但仅靠微合金元素生产超高强钢700MPA，难以兼顾性能和成本。特别地，TI的强化效果容易波动，不利于强度。

18、的稳定，而本发明通过控轧控冷技术和合理的罩式退火工艺，有效地解决了TI微合金化钢性能波动大的问题。0044本发明虽然也利用了TI微合金元素的析出强化效果，但强度的进一步提升主要依靠在较低的温度退火形成的较细小的铁素体晶粒，细晶强化能同时提高强度和韧性，同时低温退火可使变形晶粒部分保留在微结构中，组织中存在有部分再结晶组织，因此组织中存在大量的位错，位错强化效果明显。因此，本发明的冷轧钢板主要强化机理细晶强化析出强化位错强化。0045由上可见，无论从强化机理、合金元素的消耗量、性能指标等方面综合考虑，本发明的钢均和现有钢种不同或者具有明显的优点，可以满足制备业对材料更高的要求。0046本发明所述。

19、屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板具有以下优点00471、本发明采用单一的TI微合金化技术，TI元素相对于其他微合金化元素资源更丰富、价格更低，产品成本低、竞争力强。说明书CN101956139A5/6页700482、本发明属于低碳钢C003007WT，碳当量比一般冷轧高强钢低，同时加入TI微合金元素可改善钢材的焊接性能。00493、本发明钢板在较少的冷轧压下量下，有利于减少冷轧轧制抗力、降低冷轧成本，较低温度下罩式退火，生产过程控制简单，且屈服强度超过700MPA，同时具有良好的可加工性能。00504、本发明钢板解决了TI微合金化技术同卷强度不稳定性的问题。附图说明0051图1是本发明一种。

20、屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板的金相组织照片。具体实施方式0052以下列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是，实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表本发明的保护范围，其他人根据本发明做出的非本质的修改和调整，仍属于本发明的保护范围。0053根据本发明设定的化学成分范围，下述实施例都通过以下具体工艺流程主要以化学成分C，SI，MN，S，P和FE为原料，进行电炉或者转炉冶炼、精炼过程对钢水进行合金化处理添加少量CR、MN、TI合金、薄板坯连铸、铸坯直接加热/均热、热连轧、轧后层流水冷却、卷取、酸洗、冷轧、退火、精整等流程制备而成。0054所述退火工艺中，在500至A1转变点的温度范围。

21、内使所述钢材在罩式退火炉中退火，并对罩式退火后的钢材进行不大于1的精整量。所制到的述屈服强度700MPA级高强度冷轧钢板显微组织为铁素体，延伸率大于等于5，请参见图1所示的金相组织照片。0055表2本发明钢材13化学成分0056实施例CSIMNPSCRTI实施例10030152000130004025006实施例200703504000090002055008实施例3004500307500200008080025实施例4004015130010000506007实施例5005020080011000404010实施例60065010055001200030350150057表3本发明实施例16的工艺参数0058说明书CN101956139A6/6页80059表4本发明实施例16的力学性能00600061如表4所示，化学组成和生产条件满足本发明条件的本发明实施例16获得分别为至少700MPA的屈服强度、至少5的延伸率，本发明的实施例在弯曲过程中不开裂，因此可制备具有可加工性的高强度冷轧钢板。0062实施例46综合优选各工艺参数，工艺控制简单，成本低廉，最终所得到的产品性能不仅满足强度的需求，屈服强度稳定控制在720800MPA，同时延伸率稳定控制在11以上，在材料的使用过程中有较理想的成型性能。说明书CN101956139A1/1页9图1说明书附图。