[发明专利]一种热轧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，尤其涉及一种热轧合金钢板及其制造方法。

背景技术

随着社会对于汽车制造领域和工程机械行业减重节能及安全性能需求的日益增长，高强度钢在这些领域内得到了极大的发展。虽然低合金高强度钢的碳含量较低，加入的合金元素有限，但是这类钢具有良好的疲劳强度、良好的抗冲击性能、较高的强度、较好的冷成型性及优良的易焊接性能，适于制造机械钢结构和汽车的内部结构件及加强件。

现有技术在生产热轧低合金高强度钢板时，通常添加较多的Cu、Ni、Cr和Mo等贵重合金元素及Nb、Ti和V等微合金元素，以细晶强化或析出强化的强化机制为主，其生产成本较高。

公开号为US20120247606A1，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低钼低合金高强度的钢板”的美国专利文献，其公开了一种低钼低合金含量的钢板，该钢板的基本组成（以质量百分含量wt%计）为：C：0.05～0.07，Mn：1.5～1.7，Ti；0.01～0.025；Al：0.02～0.04；Nb：0.075～0.1，P：≤0.01，S：≤0.003，Mo：0.1～0.2，其余为Fe和不可避免的杂质。在该专利文献公开的钢板中添加了Mo和Nb两种较为贵重的合金元素。

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。该钢种的质量百分含量（wt.%）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。本专利文献虽然未添加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，该钢种的化学元素的质量百分含量为：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。在本篇专利文献中，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等贵重合金元素。

以上专利文献均涉及低合金高强度钢板，其都采用了一定含量的贵合金属以使钢板具有较高的强度和较好的塑性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热轧低合金高强度钢板及其制造方法，该钢板不添加贵重合金元素，而是仅适量添加廉价的合金元素，使之与其他元素进行适配，并结合轧后分段冷却工艺，使得钢板微观组织呈现贝氏体或贝氏体+马氏体，利用相变强化和析出强化使钢板的屈服强度能达到700MPa以上，且具备优质的成形性，优良的冷弯性能、良好的塑性性能和较好的焊接性能。

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

C：0.05～0.075%，

Si：0.15～0.30%，

Mn：1.85～1.95%，

Al：0.015～0.035%，

Nb：0.04～0.05%，

Ti：0.010～0.020%，

B：0.0006～0.0018%，

N：≤0.006%，

余量为Fe和其他不可避免的杂质。

上述热轧低合金高强度钢板还可以具有质量百分含量为0.0015～0.0035%的Ca。

进一步地，上述热轧低合金高强度钢板的微观组织可以为贝氏体。

进一步地，上述热轧低合金高强度钢板的微观组织也可以为贝氏体+马氏体。

在成分设计方面，本发明所述的热轧低合金高强度钢板，通过添加低廉的C、Si、Mn和Nb元素来保证钢板的强度级别，随后在工艺流程中采用轧后分段冷却工艺来控制钢板的相变组织类型，即控制钢板的微观组织为单相的贝氏体或是复相的贝氏体+马氏体，以使钢板具有较大的强度和硬度，较高的屈服强度和抗拉强度，较好的冷弯性能和焊接性能，良好的塑性和成型性。