一種屈強比≥0.9的超細晶粒滑道用鋼及其生產方法
2023-10-16 23:23:59
專利名稱：一種屈強比≥0.9的超細晶粒滑道用鋼及其生產方法
技術領域：
本發明涉及鋼鐵材料及其生產方法，屬於一種超細晶粒滑道用鋼及其生產的方法，更確切地適於屈服強度在700MPa以上，屈強比彡0.9的用於汽車座椅滑道或滑軌超細晶冷軋鋼及其生產方法。
背景技術：
汽車座椅滑道或滑軌所用冷軋鋼材要求具有高屈服強度，並具有一定的成形性和良好的焊接性，固溶強化鋼在保證高強度的同時，其碳當量顯著提高，焊接性難以滿足要求。目前，國內汽車企業製造座椅滑道或滑軌用鋼主要是依靠從國外進口原料來生產。 經檢索，中國專利號為ZL200510047632. 4的《一種低碳700MPa級複合強化超細晶粒帶鋼的製造方法》專利文獻，其公開了化學組分及重量百分比含量(wt%)為C:
O.06 O. 10，Si ( O. 1，Mn 1. 60^2. 20，P < O. 01, S < O. 01，Nb 0. 05 O. 07，V 0. 05 O. 07，Ti :0. 05、. 07，其餘為Fe，其屬於熱軋鋼板(成品厚度3 8mm)，而滑道或滑軌用鋼要求厚度在I. Π. 6mm的冷軋退火鋼。如採用熱軋鋼無法達到該厚度要求，同時，表面質量也難以達到要求。該對比文獻鋼是採用Nb、V、Ti微合金化，且含量都很高，另外Mn含量也很高，導致焊接性不能滿足要求。該對比文獻鋼微觀組織為鐵素體+貝氏體，此種組織結構的成形性能不足。
發明內容
本發明在於克服上述不足，提供一種工藝能耗低，力學性能穩定，且在滿足屈服強度不低於700MPa的前提下，要求屈強比彡O. 9，延伸率不低於15%，寬冷彎試驗彎曲180°，彎心直徑d=0，金相組織中，等軸鐵素體體積百分比含量為80 84%，粒狀珠光體體積百分比含量為16 20%的屈強比彡O. 9的超細晶粒滑道用鋼及其生產方法。實現上述目的的措施
一種屈強比彡O. 9的超細晶粒滑道用鋼，其主要組分及重量百分比含量為C 0. 03
O.07%, Si ( O. 03%, Mn :0. 50 O. 80%, Al :0. 02 O. 07%, P 彡 O. 03%, S 彡 O. 015%, Nb
O.02 O. 07%, Mo ( O. 06%，其餘為Fe及不可避免的雜質；力學性能屈強比彡O. 9，延伸率不低於15%，寬冷彎試驗彎曲180°，彎心直徑d=0，金相組織中，等軸鐵素體體積百分比含量為80 84%，粒狀珠光體體積百分比含量為16 20%，晶粒度級別不低於13級。其特徵在於還添加有Cr ( O. 07%或Cu彡O. 05%或Ni彡O. 06%或其中的兩種及以上的元素。生產一種屈強比彡O. 9的超細晶粒滑道用鋼的方法，其步驟
1)進行鐵水脫硫，控制鐵水中S彡O.005% ；
2)轉爐冶煉；
3)進行鋼包吹気，吹IS時間為5 10分鐘,IS流量為6 7立方分米/秒；
4)進行連鑄，進行氬封保護澆注，控制澆注溫度在1540 1550°C；5)對鑄坯加熱，加熱溫度控制在1200 1250°C；
6)進行熱軋，常規粗軋，控制終軋溫度在900 920°C；
7)進行卷取，卷取溫度控制在610 650°C；
8)進行常規酸洗；
9)進行冷軋，控制總壓下率在69 71%；
10)進行連續退火控制預熱溫度在770 820°C，並進行常規保溫；在30 35°C/秒的冷卻速度下冷卻至350 450°C，並進行120 150秒的時效後再冷卻至室溫；
11)進行平整，並待用。本發明中各元素及主要工序的作用及機理
C價格低廉，同時，C也是固溶強化元素，強化效果十分明顯，C含量越高對強化效果越好。但C含量過高，不利於保證材料的焊接性能。因此，C含量控制在O. 03、. 07%。Si元素固溶在鐵素體中，提高鋼的強度，但C含量過高，不利於保證材料的焊接性能。因此，本發明Si元素在鋼中的上限含量控制在O. 03%以下。Mn元素是常規的強韌化元素，作為奧氏體形成元素，在擴大奧氏體區，降低終軋溫度，推遲奧氏體轉變，可以同時起到細化晶粒的作用。但Mn元素含量太高，增加鋼的淬透性，使焊接組織出現硬化層導致裂紋焊縫及熱影響區裂紋敏感性增高。因此，將Mn含量控制在 O. 50 0· 80%οAl在本發明中，主要作用是在煉鋼過程中脫氧，使鋼水鎮靜。同時，在成品鋼中會有A1(N，C)析出，起到提高鋼的強度作用。因此Al下限控制在O. 02%，上限控制在O. 07%。P易增加鋼的冷脆性，同時對塑性、焊接性和成形性不利，因此，P含量控制在
O.030% 以下。S對本發明材料的塑韌性不利，降低耐腐蝕性，同時，為避免產生鑄坯裂紋，限制S含量，因此,要求S彡O. 015%。Nb是一種強碳氮化物形成元素，有利於析出強化，並且可以阻止高溫奧氏體過分長大，具有極強的細化晶粒作用。但Nb含量過高，容易導致碳氮化物偏聚，其加工性變差，同時，增加了材料成本。因此，Nb含量控制在O. 02、. 07%。Cr、Ni、Mo、Cu顯著提高屈服強度，並增加耐腐蝕性。本發明還對終軋溫度提高到900 920°C，以保證鋼板奧氏體單相區軋制以獲得均勻的晶粒尺寸，溫度過高，晶粒尺寸粗大，強度難以達到要求，溫度過低，因合金元素較多，會發生混晶現象，導致力學性能不理想。本發明的產品，解決了現有同級別高強鋼如雙相鋼和TRIP鋼屈服低的問題或者熱軋材規格和焊接難以滿足要求的問題。由於其屈強比達到O. 9及以上，從而保證了材料使用的形狀穩定性；實現了細晶強化，並使晶粒度達到13級以上，鋼板具有高屈強比和適中的伸長率以及良好的點焊性，體現了具有良好的市場應用前景及顯著的社會效益和經濟效益。
附圖為本發明鋼板經金相放大500倍觀察，為等軸鐵素體+粒狀珠光體的金相組織。
具體實施例方式下面對本發明予以詳細描述
表I為本發明各實施例及對比例的化學組分及重量百分比含量列表。表2為本發明各實施例及對比例的主要工藝參數列表，其按照如下工藝步驟進行
1)進行鐵水脫硫，控制鐵水中s<0. 005% ；
2)轉爐冶煉；
3)進行鋼包吹気，吹IS時間為5 10分鐘,IS流量為6 7立方分米/秒；
4)進行連鑄，進行氬封保護澆注，控制澆注溫度在1540 1550°C；
5)對鑄坯加熱，加熱溫度控制在1200 1250°C；
6)進行熱軋，常規粗軋，控制終軋溫度在900 920°C；
7)進行卷取，卷取溫度控制在610 650°C；
8)進行常規酸洗；
9)進行冷軋，控制總壓下率在69 71%；
10)進行連續退火控制預熱溫度在770 820°C，並進行常規保溫；在30 35°C/秒的冷卻速度下冷卻至350 450°C，並進行120 150秒的時效後再冷卻至室溫；
11)進行平整，並待用。表3為本發明各實施例及對比例的力學性能及金相組織檢測結果列表。表1本發明各實施例及對比例的組分及被％含量列表
權利要求
1.一種屈強比≥O. 9的超細晶粒滑道用鋼，其主要主要組分及重量百分比含量為C O.03 O. 07%, Si ( O. 03%, Mn :0. 50 O. 80%, Al :0. 02 O. 07%, P ≤O. 03%, S≤ O. 015%,Nb :0. 02 O. 07%, Mo ≤O. 06%，其餘為Fe及不可避免的雜質；力學性能屈強比≥O. 9，延伸率不低於15%，寬冷彎試驗彎曲180°，彎心直徑d=0，金相組織中，等軸鐵素體體積百分比含量為80 84%，粒狀珠光體體積百分比含量為16 20%，晶粒度級別不低於13級。
2.如權利要求I所述的一種屈強比>O. 9的超細晶粒滑道用鋼，其特徵在於還添加有Cr≤O. 07%或Cu≤O. 05%或Ni≤O. 06%或其中的兩種及以上的元素。
3.生產權利要求I所述的一種屈強比>O. 9的超細晶粒滑道用鋼的方法，其步驟 1)進行鐵水脫硫，控制鐵水中≤O.005% ； 2)轉爐冶煉； 3)進行鋼包吹気，吹IS時間為5 10分鐘,IS流量為6 7立方分米/秒； 4)進行連鑄，進行氬封保護澆注，控制澆注溫度在1540 1550°C； 5)對鑄坯加熱，加熱溫度控制在1200 1250°C； 6)進行熱軋，常規粗軋，控制終軋溫度在900 920°C； 7)進行卷取，卷取溫度控制在610 650°C； 8)進行常規酸洗； 9)進行冷軋，控制總壓下率在69 71%； 10)進行連續退火控制預熱溫度在770 820°C，並進行常規保溫；在30 35°C/秒的冷卻速度下冷卻至350 450°C，並進行120 150秒的時效後再冷卻至室溫； 11)進行平整，並待用。
全文摘要
本發明涉及一種屈強比≥0.9的超細晶粒滑道用鋼及生產方法。其主要組分及重量百分比含量為C0.03～0.07%，Si≤0.03%，Mn0.50～0.80%，Al0.02～0.07%，P≤0.03%，S≤0.015%，Nb0.02～0.07%，Mo≤0.06%，其餘為Fe及雜質；生產步驟鐵水脫硫；轉爐冶煉；鋼包吹氬；連鑄；對鑄坯加熱；熱軋；卷取；常規酸洗；冷軋；連續退火；平整並待用。本發明解決了現有同級別高強鋼屈服低、熱軋材規格和焊接難以滿足的不足。其屈強比達0.9及以上，晶粒度達到13級以上，鋼板具有高屈強比和適中的伸長率以及良好的點焊性。
文檔編號C22C38/12GK102719736SQ20121019116
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月12日 優先權日2012年6月12日
發明者劉吉斌, 劉祥東, 張彥文, 林承江, 王立輝, 陳宇 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司