[发明专利]一种屈服强度550MPa级高强度冷轧钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种屈服强度550MPa级高强度冷轧钢板及其制备方法。

背景技术

采用高强度钢来减薄钢板使用厚度是汽车轻量化的一个主要研究方向，采用高强度钢材可以节约制造成本，同时能够减低运输过程的单位油耗，显著提高运输效率。结构件和加强件是重要的安全防护件，因此希望它具有高的冲击吸收能力，当然，它必须具有良好的成形性能。

目前，对高强度冷轧钢板有较多的研究，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为低碳钢，添加Nb、Ti、V、B等微合金元素，在热循环和热应变作用下，通过碳、氮化物的溶解和析出机制，主要强化机理为析出强化来获得较高强度。

有关添加微合金元素的高强度低合金高强钢的发明很多，例如，CN101538680一种生产屈服强度600MPa级高强钢的方法。用转炉或电炉冶炼，其成分含量质量百分数为0.03～0.08％C，0.20～0.50％Si，1.0～1.5％Mn，0.06～0.10％Ti，0.02～0.08％Nb，0.02～0.06％Al，限制元素S≤0.008％，N≤0.008％，P≤0.04％，余量为Fe。该发明生产的高强钢的屈服强度范围在590MPa～660MPa，板材厚度范围为1.4～9.0mm。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。

JP 57085963涉及一种热镀锌的析出强化钢，该钢种经热轧、700℃卷取、冷轧，然后热镀锌，于800-900℃退火，该发明加入了0.05-0.20％Ti和0.01-0.10％Nb作为强化元素。KR2006036559涉及一种冷轧析出强化钢板，该钢种经Ar3以上温度热轧，两段冷却到520-570℃卷取，冷轧压下率不低于50％，于800-820℃退火，成品为高强度低合金析出强化钢。该钢板的化学成分也加入较多的微合金元素：Ti：0.03-0.06％、Nb：0.03-0.06％、V：0.01-0.04％。

公开号CN 101376944A一种高强度高屈强比冷轧钢板及其制造方法。该方法中，将以重量百分比计包括：C：0.08～0.14.％、Si：0.4～1.0％、Mn：1.2～2.0％、P：≤0.03％、S：≤0.02％、Al：0.02～0.06％、Nb：0.01～0.03％，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0.01～0.05％Ti，该发明中加入了昂贵的合金元素Nb，并复合加入了0.01～0.05％Ti，合金成本高。

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：

1.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。

2.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。

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，结合通过控制轧制和冷却条件以及冷轧和罩式退火工艺，可开发出一种屈服强度550MPa级高强度冷轧钢板，该钢板完全满足汽车制造业对高强度钢的要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题之一在于提供上述屈服强度550MPa级高强度冷轧钢板的制备方法。

本发明另一需要解决的技术问题在于提供一种屈服强度550MPa级高强度冷轧钢板，该钢合金元素价格低廉、成分单一、且屈服强度超过550MPa，同时具有良好的可加工性能。

解决本发明的上述技术问题的技术方案如下：

一种制备屈服强度550MPa级高强度冷轧钢板的方法，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：C：0.03～0.07wt.％、Si：≤0.35wt.％、Mn：0.35～1.2wt.％、P：≤0.020wt.％、S≤0.010wt.％、Cr：0.25～0.80wt.％、Ti：0.04～0.12wt.％，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和对罩式退火后的钢材进行不大于1％的精整量。