本發(fā)明專利涉及薄規(guī)格超高強(qiáng)度熱軋汽車用鋼及其制造方法，具體涉及一種屈服強(qiáng)度在700mpa以上的1.5～3.0mm薄規(guī)格高強(qiáng)度熱軋鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：隨著我國環(huán)保、能源形勢日趨嚴(yán)峻，政府對新能源汽車的支持力度在不斷加大。電動汽車與燃油汽車最大的區(qū)別就在于車體骨架的構(gòu)成。目前，采用具有高強(qiáng)度、高韌性、高成形精度等優(yōu)點的高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用正成為實現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑。通過提高材料的強(qiáng)度、減少鋼板的厚度，可實現(xiàn)車輛自重和能耗的降低。當(dāng)前各大鋼鐵企業(yè)對于屈服強(qiáng)度700mpa級別的熱軋高強(qiáng)鋼的主要生產(chǎn)厚度為3～12mm，對于小于3mm的產(chǎn)品少之又少，因為這對產(chǎn)品的成分設(shè)計、生產(chǎn)的控制要求高，同時要求產(chǎn)品具有高的強(qiáng)度，還要具有良好的焊接性能、成型性能及沖擊韌性。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼及其制造方法，在保證組織性有要求的同時，可實現(xiàn)穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明制造的厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼組織為鐵素體+粒狀貝氏體組織+島狀馬氏體，晶粒度達(dá)到12.5，屈強(qiáng)比0.85～0.95，冷成形性能優(yōu)良，適合新能源汽車骨架底盤等結(jié)構(gòu)件沖壓或輥壓工藝要求。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼，所含化學(xué)成分及重量百分比為：c0.02～0.06％、mn1.20～2.00％、al0.010～0.050％、p≤0.01％、s≤0.05％、nb0.01～0.05％、ti0.05～0.12％，v0.05～0.20％，mo0.12～0.20％，其余為fe和不可避免雜質(zhì)。進(jìn)一步地，所含化學(xué)成分及重量百分比優(yōu)選為：c0.044～0.06％、mn1.5～1.8％、al0.025～0.04％、p≤0.005％、s≤0.01％、nb0.015～0.045％、ti0.06～0.085％，v0.07～0.18％，mo0.14～0.18％，其余為fe和不可避免雜質(zhì)。更進(jìn)一步地，所含化學(xué)成分及重量百分比優(yōu)選為：c0.044％、mn1.60％、als0.034％、p0.003％、s0.006％、nb0.042％、ti0.07％、v0.09％、mo0.17％，其余為fe和不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明還提供了厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼的制造方法，包括以下步驟：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→合金微調(diào)站→lf精煉→rh精煉→連鑄→鑄坯緩冷→熱連軋→層流冷卻→卷??；高合金成分體系的鑄坯具有高裂紋敏感性特點，為避免鑄坯在脆性區(qū)產(chǎn)生內(nèi)部裂紋，進(jìn)一步保證鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，對鑄坯進(jìn)行堆垛或者進(jìn)保溫坑緩冷處理，緩冷保溫溫度不得低于600℃，緩冷處理時間為72～80小時。進(jìn)一步地，在連鑄步驟中，中包溫度控制在目標(biāo)液相線溫度以上15℃～40℃，拉速為1.0～1.5m/min，以保證液態(tài)鋼中溶質(zhì)分配均勻，避免產(chǎn)生鑄態(tài)偏析；澆鑄時投用動態(tài)輕壓下，同時使用電磁輥攪拌，以保證溶質(zhì)元素分配均勻減少鑄坯內(nèi)部偏析、疏松等內(nèi)部缺陷；同時利用電磁輥攪拌使得雜質(zhì)上浮以獲得好的鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。進(jìn)一步地，在熱連軋步驟中，為了保證合金元素充分固溶，加熱爐出爐溫度控制在1230℃～1270℃，粗軋采用3+3道次軋制，在2250mm熱連軋機(jī)上進(jìn)行精軋，精軋入口溫度為1030～1050℃，為了實現(xiàn)厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼的穩(wěn)定軋制，終軋溫度控制在880℃～920℃。進(jìn)一步地，以保證材料高強(qiáng)度、高韌性匹配，在層流冷卻步驟中，采用前段快速冷卻方式，冷卻速度大于30℃/s，一方面可以減少nb、ti元素在高溫階段的析出，促進(jìn)nb、ti元素在低溫階段的析出，增加析出強(qiáng)化效果；同時使析出的二相粒子尺寸更加細(xì)小、分布更彌散。進(jìn)一步地，卷取溫度控制在580℃～620℃，此溫度區(qū)間為nb、ti元素的最佳析出溫度。根據(jù)上述制造方法制備得到的熱軋汽車用鋼，其組織為鐵素體+粒狀貝氏體組織+島狀馬氏體。針對新能源汽車輕量化的需求，本發(fā)明采用低c-mn-mo-ti-nb-v合金系統(tǒng)設(shè)計和合適的tmcp工藝，成功開發(fā)了厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa超高強(qiáng)汽車板，其具有優(yōu)異的冷彎性能、焊接性能和強(qiáng)塑性匹配，同時具有良好的工業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)性。在合金元素的設(shè)計中，為了保證材料高強(qiáng)度和高韌性，同時考慮到其焊接性能和成形性能，c含量控制在0.02％～0.06％；考慮到汽車用材對表面質(zhì)量的嚴(yán)格要求，鋼中不添加si元素；mn元素可通過固溶強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度，同時可促進(jìn)碳氮化物析出相在加熱時候的溶解，抑制析出相在軋制時候的析出，有利于保持較多的析出元素于軋后的冷卻過程中在鐵素體中析出，加強(qiáng)了析出強(qiáng)化，此外mn還可擴(kuò)大奧氏體相區(qū)，降低過冷奧氏體相的轉(zhuǎn)變溫度，有利于相變組織的細(xì)化；nb、ti、v微合金化的主要作用是在鋼中形成碳氮化合物，利用在不同條件下產(chǎn)生的溶解和析出機(jī)理起到細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化作用，同時也可以改善材料的焊接性能；mo是奧氏體穩(wěn)定元素，同時細(xì)化晶粒并抑制珠光體組織和大的滲碳體析出，同時還能夠提高ti、nb在奧氏體的固溶度，使更多的微合金元素在較低溫度形核析出；為了降低鋼中夾雜物含量，以保證材料的焊接性能和韌性，嚴(yán)格控制p、s雜質(zhì)元素的含量。本發(fā)明通過對以上元素及含量的控制，并在生產(chǎn)工藝過程中，控制rh精煉過程中的中包溫度，在澆注過程中投入動態(tài)輕壓下同時利用電磁輥攪拌以獲得內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)良的鑄坯；并采用堆垛或者保溫坑緩冷處理，防止鑄坯在脆性區(qū)產(chǎn)生內(nèi)部裂紋；在熱連軋步驟中精確控制加熱爐出爐溫度、精軋入口溫度以及精軋終軋溫度以實現(xiàn)1.5～3.0mm薄規(guī)格屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼的穩(wěn)定軋制；終軋后采用冷卻速度大于30℃的前段快速冷卻方式，促進(jìn)細(xì)小、彌散的二相粒子充分析出，保證了材料的高強(qiáng)度與高韌性；并將卷取溫度控制在nb、ti元素最佳析出溫度區(qū)間，進(jìn)一步保證了材料的高強(qiáng)度與高韌性。本發(fā)明通過上述合金元素的含量的精確控制結(jié)合特定的工藝步驟，生產(chǎn)出了厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼，其屈服強(qiáng)度為700～760mpa，抗拉強(qiáng)度為760～870mpa，延伸率a80為18～21％，屈強(qiáng)比為0.85～0.95，冷彎性能良好，主要可用作輕量化車身底盤結(jié)構(gòu)件。附圖說明圖1為實施例1公開的熱軋汽車用鋼的金相組織圖；圖2為實施例2公開的熱軋汽車用鋼的金相組織圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明一種厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼，所含化學(xué)成分及重量百分比為：c0.02～0.06％、mn1.20～2.00％、als0.010～0.050％、p≤0.01％、s≤0.05％、nb0.01～0.05％、ti0.05～0.12％，v0.05～0.20％，mo0.12～0.20％，其余為fe和不可避免雜質(zhì)。采用以下步驟制備得到：經(jīng)鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→合金微調(diào)站→lf精煉→rh精煉→連鑄→鑄坯緩冷→熱連軋→層流冷卻→卷取；其中，在連鑄步驟中，為了確保鑄坯質(zhì)量，澆鑄時投用動態(tài)輕壓下以減少鑄坯內(nèi)部偏析、疏松等內(nèi)部缺陷；同時利用電磁輥攪拌使得雜質(zhì)上浮以獲得好的鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，中包溫度控制在目標(biāo)液相線溫度以上15℃～40℃，拉速為1.0～1.5m/min；連鑄板坯尺寸為230mm；所述鑄坯緩冷包括對鑄坯進(jìn)行堆垛或者進(jìn)保溫坑緩冷處理，緩冷保溫溫度不得低于600℃，緩冷處理時間為72～80小時；在熱連軋步驟中，加熱爐出爐溫度控制在1230℃～1270℃，粗軋采用3+3道次軋制，在2250mm熱連軋機(jī)上進(jìn)行精軋，精軋入口溫度為1030～1050℃，終軋溫度控制在880℃～920℃；在層流冷卻步驟中，采用前段快速冷卻方式，冷卻速度大于30℃/s；卷取溫度控制在580℃～620℃。下面以具體的實施例1～5對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，各實施例中熱軋汽車用鋼的化學(xué)成分及重量百分比見表1，制造工藝參數(shù)見表2，力學(xué)性能見表3。表1各實施例中熱軋汽車用鋼的化學(xué)成分及重量百分比cmnalspsnbtivmo實施例10.044％1.60％0.034％0.003％0.006％0.042％0.07％0.09％0.17％實施例20.054％1.73％0.028％0.004％0.008％0.028％0.08％0.15％0.15％實施例30.032％1.36％0.017％0.006％0.035％0.015％0.05％0.06％0.13％實施例40.057％1.82％0.04％0.007％0.010％0.034％0.10％0.12％0.18％實施例50.039％2.00％0.05％0.005％0.028％0.048％0.12％0.05％0.20％表2各實施例中熱軋汽車用鋼制造工藝參數(shù)表3各實施例中熱軋汽車用鋼力學(xué)性能參數(shù)由以上性能參數(shù)可以看出，本發(fā)明公開的熱軋汽車用鋼屬于薄規(guī)格高強(qiáng)度熱軋鋼板，其厚度在1.5～3mm，屈服強(qiáng)度為700～760mpa，抗拉強(qiáng)度為760～870mpa，延伸率a80為18～21％，屈強(qiáng)比為0.85～0.95，冷彎性能良好，主要可用作輕量化車身底盤結(jié)構(gòu)件。上述參照實施例對厚度1.5～3.0mm屈服強(qiáng)度大于700mpa的熱軋汽車用鋼及其制造方法進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12