[发明专利]一种低合金高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢板及其制造方法，尤其涉及一种低合金钢板及其制造方法。

背景技术

随着制造行业对金属结构件减重节能和安全性能双向要求的日益增长，将低合金高强度钢板应用于制造行业中将会成为今后一段时间内的主要趋势。一般的低合金高强度钢中的碳含量较低且加入的合金元素种类有限，这类钢的屈服强度等级为320～700MPa，抗拉强度等级为415～780MPa，具有较高的硬度、较好的冷成型性能和冷弯性能，尤其适合用来制造钢结构和汽车相关的零部件。

在生产热轧低合金高强度钢板时，传统工艺通常需要添加较多的Cu、Ni、Cr和Mo等贵重合金元素及Nb、Ti和V等微合金元素，采用细晶强化或析出强化的强化机制，采用这种方法制造的热轧低合金高强度钢板生产成本高。

公开号为US20100212785A1，公开日为2010年8月26日，名称为“一种具有优异的高压氢环境脆化性的低合金高强度钢及其制造方法”的美国专利文献，其涉及一种高强度低合金钢种，该钢种的化学元素质量百分含量为：C：0.10～0.20％，Si：0.10～0.40％，Mn：0.50～1.20％，Cr：0.20～0.80％，Cu：0.10～0.50％，Mo：0.10～1.00％，V：0.01～0.10％，B：0.0005～0.005％，N：≤0.01％，余量由Fe和不可避免的杂质组成。在该技术方案中，虽然未添加Nb元素，但是在加入Mo元素的基础上，还添加了Cr，Cu，V及B这些贵重合金元素。

公开号为US20120247605A1，公开日为2012年10月4日，名称为“一种控温轧制无加速冷却的无钼低合金高强度钢板”的美国专利文献，其公开了一种不含钼元素的低合金高强度钢种。该钢种各化学元素的质量百分含量为：C：0.05～0.09%；Mn:1.70～1.95%；Ti：0.01～0.02%；Al：0.02-0.055%；Nb：0.075～0.1%；P：≤0.015%；S：≤0.003%；V：0.01～0.03%；Mo：≤0.003%；其余为Fe和不可避免的其他杂质。本专利虽然未添加Mo元素，但是在加入Nb元素的情况下，又添加了V元素。

公告号为KR1020060036559A，公开日为2006年6月2日，名称为“一种用于汽车结构部件的钢板”的韩国专利文献涉及一种结构用钢板，其各化学元素质量百分含量为：0.08%～0.12%，Mn：1.4～1.7%，P：≤0.02%，S：≤0.005%，≤0.005%，Si：≤0.1%，Als：0.03～0.07%，Ti：0.03～0.06%，Nb：0.03～0.06%，V：0.01～0.04%，Mo：≤0.2％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。该技术方案在添加了Nb元素的基础上，又加入了Mo元素和V元素。

上述三篇专利文献都公开了一种低合金高强度的钢板，但是公开的这些技术方案均是通过添加一定含量的昂贵合金元素来使得钢板获得较高的强度，较好的成型性能和较佳的冷弯性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低合金高强度钢板及其制造方法，该钢板通过添加廉价的合金元素，并与适当的轧后冷却工艺配合，利用以相变强化和析出强化为主的强化机制令钢板获得550MPa及以上的屈服强度，同时又具备较好的焊接性，优质的冷成形性，优良的冷弯性能及良好的塑性性能。

为达到上述发明目的，本发明提供了一种低合金高强度钢板，其化学元素质量百分含量为：

C：0.06～0.09%，

Si：0.15～0.30%，

Mn：1.55～1.65%，

Al：0.015～0.035%，

Nb：0.04～0.05%，

Ti：0.010～0.020%，

N：≤0.006%，

余量为Fe和其他不可避免的杂质。

进一步地，上述低合金高强度钢板还具有0.0015～0.0035wt%的Ca。

进一步地，所述低合金高强度钢板的微观组织为铁素体+珠光体，或者贝氏体。

本技术方案中的各化学元素对本发明所述的低合金高强度钢板所产生的影响及设计原理如下：

碳：碳元素是保证钢板强度的重要元素。钢板的强度和硬度随着碳含量升高而提高，而钢板的塑性则随着碳含量升高而降低。在本技术方案中，一方面钢板需要具备较高的强度及较高的塑性，另一方面钢板还需要具有优良的成形性能和冷弯性能，因此需将碳含量设计为0.06～0.09%。