本發(fā)明涉及鋼鐵領(lǐng)域，特別涉及一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶及其制備方法。

背景技術(shù)：

高強(qiáng)鋼以及超高強(qiáng)鋼的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)構(gòu)件輕量化以及滿足安全性要求，從而適應(yīng)節(jié)能、環(huán)保、降低鋼材消耗的新政策。細(xì)晶技術(shù)是提高材料強(qiáng)韌性的首選途徑。利用微合金Nb+Ti的細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化機(jī)制開(kāi)發(fā)低成本高強(qiáng)韌汽車(chē)、工程機(jī)械、集裝箱用熱軋鋼帶逐漸成為材料升級(jí)的發(fā)展方向。

近年來(lái)，含Ti超高強(qiáng)熱軋冷成形用鋼的工業(yè)研發(fā)取得了重要進(jìn)展。多數(shù)開(kāi)發(fā)鋼含有Cr、Ni、Cu或Mo等貴重合金元素。目前，同類(lèi)的產(chǎn)品的缺陷在于，要么工序復(fù)雜，增加生產(chǎn)成本，要么產(chǎn)品質(zhì)量有待提高，難以滿足屈服強(qiáng)度高于700MPa。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶及其制備方法。

本發(fā)明提供一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶，其質(zhì)量百分比的化學(xué)成分為：C 0.05～0.10％；Si 0.10～0.30％；Mn 1.60～2.00％；P≤0.015％；S≤0.005％；Al≤0.040％；Nb 0.060～0.080％；Ti 0.10～0.15％；H≤2.0ppm；O≤30ppm；N≤60ppm，其余為Fe及不可避免夾雜。

本發(fā)明還提供一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶的制備方法，其包括如下步驟：

轉(zhuǎn)爐冶煉，冶煉后期加入硅鐵、錳鐵脫氧合金化，控制P、S成分，防止鋼液過(guò)氧化，出鋼溫度為1600～1630℃，轉(zhuǎn)爐出鋼[P]≤0.010％，[S]≤0.010％；

精煉，LF精煉和RH脫氣全程吹氬工藝，精煉過(guò)程保持良好的還原氣氛，采用Al絲脫氧，LF后期添加錳鐵、鈮鐵進(jìn)行合金化，LF結(jié)束后進(jìn)行鈣處理；RH真空處理，真空度≤2mbar，深真空時(shí)間≥20min；

連鑄，鋼水進(jìn)中包溫度控制在1550-1580℃，過(guò)熱度ΔT≤25～40℃，拉速控制在0.90～1.10m/min，配有動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)，矯直溫度≥920℃；

軋制，坯加熱溫度為1180±20℃；加熱時(shí)間≥130min；粗軋模式采用1#粗軋機(jī)軋制1道次，2#粗軋機(jī)軋制5道次；或1#粗軋機(jī)軋制3道次，2#粗軋機(jī)軋制3道次；粗軋末道次開(kāi)軋溫度≤1000℃；精軋開(kāi)軋溫度920～980℃；精軋終軋溫度780～840℃，卷取溫度為500～600℃，冷卻速度在20～30℃/s。

進(jìn)一步地，所述軋制具體包括：

板坯加熱，加熱溫度為1180±20℃；加熱時(shí)間≥130min；

高壓水除鱗；

壓力機(jī)定寬；

E1R1粗軋機(jī)軋制和2R2粗軋機(jī)軋制，粗軋模式采用1#粗軋機(jī)軋制1道次，2#粗軋機(jī)軋制5道次；或1#粗軋機(jī)軋制3道次，2#粗軋機(jī)軋制3道次；粗軋末道次開(kāi)軋溫度≤1000℃；

飛剪；

高壓水除鱗；

F1～F7精軋機(jī)軋制，精軋開(kāi)軋溫度920～980℃；精軋終軋溫度780～840℃；

加密型層流冷卻，冷卻速度在20～30℃/s；

卷取，卷取溫度為500～600℃；

托盤(pán)運(yùn)輸，取樣，檢驗(yàn)。

本發(fā)明提供了一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶及其制備方法，具體為一種C-Mn-Nb-Ti低合金高屈服強(qiáng)度冷成型用結(jié)構(gòu)鋼的制備工藝及方法，該工藝?yán)玫秃辖鸪杀镜脑O(shè)計(jì)思路，充分發(fā)揮控軋控冷工藝，通過(guò)合金元素的細(xì)晶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化的機(jī)理實(shí)現(xiàn)材料的高強(qiáng)和高韌性匹配，以降低材料成本提高其綜合性能，取得2250mm熱軋生產(chǎn)線的工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的推廣價(jià)值。本發(fā)明制備的鋼帶具有高強(qiáng)度和低溫韌性的良好匹配特性，可以用于各種工程機(jī)械用輕量化、高安全的承載構(gòu)件，各項(xiàng)性能均能滿足EN 10149-21996冷成型用高屈服強(qiáng)度熱軋鋼帶的標(biāo)準(zhǔn)要求。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例制備的鋼帶的組織形貌圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開(kāi)了一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶及其制備方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類(lèi)似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法及應(yīng)用已經(jīng)通過(guò)較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法和應(yīng)用進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。

本發(fā)明提供一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶，其質(zhì)量百分比的化學(xué)成分為：C 0.05～0.10％；Si 0.10～0.30％；Mn 1.60～2.00％；P≤0.015％；

S≤0.005％；Al≤0.040％；Nb 0.060～0.080％；Ti 0.10～0.15％；H≤2.0ppm；

O≤30ppm；N≤60ppm，其余為Fe及不可避免夾雜。

該材料成分的主要合金元素Mn利用固溶強(qiáng)化提高材料的強(qiáng)度，Nb發(fā)揮細(xì)晶強(qiáng)化提高材料的強(qiáng)韌性，Ti發(fā)揮沉淀強(qiáng)化作用提高材料的強(qiáng)度和改善焊接熱影響區(qū)的韌性。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶的制備方法，其包括如下步驟：

轉(zhuǎn)爐冶煉，冶煉后期加入硅鐵、錳鐵脫氧合金化，控制P、S成分，防止鋼液過(guò)氧化，出鋼溫度為1600～1630℃，轉(zhuǎn)爐出鋼[P]≤0.010％，[S]≤0.010％；

精煉，LF精煉和RH脫氣全程吹氬工藝，精煉過(guò)程保持良好的還原氣氛，采用Al絲脫氧，LF后期添加錳鐵、鈮鐵進(jìn)行合金化，LF結(jié)束后進(jìn)行鈣處理。RH真空處理，真空度≤2mbar，深真空時(shí)間≥20min；

連鑄，鋼水進(jìn)中包溫度控制在1550-1580℃，過(guò)熱度ΔT≤25～40℃，拉速控制在0.90～1.10m/min，配有動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)，矯直溫度≥920℃。

軋制，坯加熱溫度為1180±20℃；加熱時(shí)間≥130min；粗軋模式采用1#粗軋機(jī)軋制1道次，2#粗軋機(jī)軋制5道次；或1#粗軋機(jī)軋制3道次，2#粗軋機(jī)軋制3道次；(簡(jiǎn)稱(chēng)粗軋模式1+5或3+3)；軋末道次開(kāi)軋溫度≤1000℃；精軋開(kāi)軋溫度920～980℃；精軋終軋溫度780～840℃，卷取溫度為500～600℃，冷卻速度在20～30℃/s。

上述生產(chǎn)工藝中，煉鋼生產(chǎn)工藝包括：鐵水→轉(zhuǎn)爐煉鋼→LF精煉→RH脫氣→板坯連鑄。轉(zhuǎn)爐冶煉優(yōu)選采用KR預(yù)脫硫鐵水，硅鐵、錳鐵、鈮鐵和鈦鐵合金脫氧合金化，鋼水全過(guò)程吹氬攪拌；真空度≤2mbar，深真空時(shí)間≥20min，過(guò)冷度ΔT≤20～40℃。

優(yōu)選地，所述軋制具體包括：

板坯加熱，加熱溫度為1180±20℃；加熱時(shí)間≥130min；

高壓水除鱗；

壓力機(jī)定寬；

E1R1粗軋機(jī)軋制和2R2粗軋機(jī)軋制，粗軋模式采用1#粗軋機(jī)軋制1道次，2#粗軋機(jī)軋制5道次；或1#粗軋機(jī)軋制3道次，2#粗軋機(jī)軋制3道次；粗軋末道次開(kāi)軋溫度≤1000℃；

飛剪；

高壓水除鱗；

F1～F7精軋機(jī)軋制，精軋開(kāi)軋溫度920～980℃；精軋終軋溫度780～840℃；

加密型層流冷卻，冷卻速度在20～30℃/s；

卷取，卷取溫度為500～600℃；

托盤(pán)運(yùn)輸，取樣，檢驗(yàn)。

本發(fā)明提供了一種縱向屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)熱軋鋼帶及其制備方法，具體為一種C-Mn-Nb-Ti低合金高屈服強(qiáng)度冷成型用結(jié)構(gòu)鋼的制備工藝及方法，該工藝?yán)玫秃辖鸪杀镜脑O(shè)計(jì)思路，充分發(fā)揮控軋控冷工藝，通過(guò)合金元素的細(xì)晶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化的機(jī)理實(shí)現(xiàn)材料的高強(qiáng)和高韌性匹配，以降低材料成本提高其綜合性能，取得2250mm熱軋生產(chǎn)線的工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的推廣價(jià)值。

下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明：

實(shí)施例1-3

1.材料的冶煉

1.1轉(zhuǎn)爐冶煉：經(jīng)預(yù)處理后的鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐，吹氧脫碳升溫，冶煉后期加入硅鐵、錳鐵脫氧合金化，控制P、S成分，防止鋼液過(guò)氧化，出鋼溫度1600～1630℃，轉(zhuǎn)爐出鋼[P]≤0.010％，[S]≤0.010％。

1.2精煉：采用LF+RH全程吹氬工藝，精煉過(guò)程保持良好的還原氣氛，采用Al絲脫氧，LF后期添加錳鐵、鈮鐵進(jìn)行合金化，LF結(jié)束后進(jìn)行鈣處理。RH真空處理，真空度≤2mbar，深真空時(shí)間≥20min，

1.3連鑄：鋼水進(jìn)中包溫度控制在1550-1580℃，過(guò)熱度ΔT≤25～40℃，拉速控制在0.90-1.10m/min。配有動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)，矯直溫度≥920℃。

2控軋控冷工藝

采用步進(jìn)式加熱爐加熱鑄坯(加熱工藝見(jiàn)表1)，粗軋采用雙機(jī)架R1和R2往返式軋制，采用的粗軋模式為1+5和3+3，精軋采用F1～F7連軋工藝，具體控軋控冷工藝見(jiàn)表2。

表1鑄坯加熱工藝參數(shù)

表2軋制工藝參數(shù)

3實(shí)施例分析

3.1根據(jù)以上冶煉技術(shù)要求，冶煉下列成分的低合金高屈服強(qiáng)度冷成型用結(jié)構(gòu)鋼的鑄坯，具體成分(質(zhì)量百分比)如下表3所示。

表3各實(shí)例化學(xué)成分

3.2按照以上成分設(shè)計(jì)和熱軋工藝，生產(chǎn)厚度3～6mm熱軋鋼帶的室溫拉伸性能和低溫(-40℃)沖擊性能見(jiàn)表4，試驗(yàn)方法參照GB/T 228.1和GB/T 229。

表4產(chǎn)品拉伸性能和低溫沖擊性能

3.3產(chǎn)品金相組織為等軸鐵素體+少量的珠光體，晶粒度13～14級(jí)。組織形貌見(jiàn)圖1所示。

綜上所述，本發(fā)明制備的鋼帶具有高強(qiáng)度和低溫韌性的良好匹配特性，可以用于各種工程機(jī)械用輕量化、高安全的承載構(gòu)件，各項(xiàng)性能均能滿足EN10149-2 1996冷成型用高屈服強(qiáng)度熱軋鋼帶的標(biāo)準(zhǔn)要求。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。