[发明专利]一种低成本热轧低碳贝氏体带钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属成分设计与热加工技术领域，具体地，涉及一种低成本热轧低碳贝氏体带钢及其生产方法。

背景技术

超低碳贝氏体（ULCB）钢是近20年研制的高强度、高韧性，并具有良好的成型性能及焊接性能的新钢系，被世界各国称为面向21世纪的新一代钢铁材料。

目前，ULCB钢主要通过在钢中加入提高淬透性的元素如Mn、Mo、B等，并通过微合金化元素Nb、Ti、Cu等，利用驰豫-析出控制相变（RCP）实现细小贝氏体板条组织及析出强化。厚钢板采用时效处理，充分发挥Cu的弥散析出。但在带钢方面，由于需要采用低温卷取，若不能有效地控制温度，则会使强度和成形性出现较大波动。目前国内公开的关于热轧ULCB带钢以Nb微合金化为主，同时添加Ti、B、Cr、Mo等元素以实现贝氏体组织或所需的强度水平，并且要求钢中N含量低。在目前市场情况下，铌的价格较高造成Nb微合金化的成本较高，并且，在对钢水连铸的过程中铸坯容易产生横向裂纹，且热加工工艺非常复杂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有钢种合金成本高及铸坯横向裂纹倾向的缺点，提供一种低成本热轧低碳贝氏体带钢及其生产方法，该方法无需进行Nb微合金化（使用昂贵的铌铁合金），且生产出的热轧低碳贝氏体带钢克服了铸坯横向裂纹倾向的缺点，具有较高的强度和塑性。

本发明的发明人在研究中意外发现，通过合理设计钢水的化学成分，适当降低C的含量，并提高V和N的含量，采用低碳、钒微合金化和高N设计，无需使用昂贵的铌铁合金，即可生产出具有较高强度和塑性的热轧低碳贝氏体带钢。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种热轧低碳贝氏体带钢，以所述热轧低碳贝氏体带钢的总重量为基准，所述热轧低碳贝氏体带钢中含有：0.05-0.07重量%C、0.10-0.20重量%Si、1.75-1.85重量%Mn、0.09-0.15重量%V、0.012-0.016重量%N，其余为Fe和不可避免的杂质。

另一方面，本发明还提供了一种热轧低碳贝氏体带钢的生产方法，该方法包括：将钢水连铸得到板坯，对所述板坯依次进行再加热、粗轧、精轧、冷却和卷取，其中，以所述板坯的总重量为基准，所述板坯中含有：0.05-0.07重量%C、0.10-0.20重量%Si、1.75-1.85重量%Mn、0.09-0.15重量%V、0.012-0.016重量%N，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明通过合理设计钢水各种化学成分的质量比例，在设计好钢水化学成分的基础上，无需使用昂贵的铌铁合金，生产了一种VN微合金化的低成本热轧低碳贝氏体带钢，克服了现有钢种合金成本高及铸坯横向裂纹倾向等缺点，同时可保证在较宽的温度范围内实现性能稳定。

在本发明的一种优选的实施方式中，通过控制精轧温度在精轧阶段后期促进氮化钒析出，采用超快冷技术形成完全贝氏体组织，同时控制卷取温度以在卷取过程中强化碳化钒析出，生产得到了厚度为4-10mm、组织为全贝氏体、屈服强度大于550MPa、抗拉强度大于630MPa、总伸长率大于18%的热轧低碳贝氏体带钢。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例1得到的热轧低碳贝氏体带钢的金相显微组织图。

图2是本发明实施例6得到的热轧低碳贝氏体带钢的金相显微组织图。

图3是本发明实施例8得到的热轧低碳贝氏体带钢的金相显微组织图。

图4是本发明实施例1得到的热轧低碳贝氏体带钢的透射电镜下析出物图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种热轧低碳贝氏体带钢，以热轧低碳贝氏体带钢的总重量为基准，热轧低碳贝氏体带钢中含有：0.05-0.07重量%C、0.10-0.20重量%Si、1.75-1.85重量%Mn、0.09-0.15重量%V、0.012-0.016重量%N，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明中，热轧低碳贝氏体带钢中含有的不可避免的杂质为本领域技术人员所公知，例如包括S、P和O等。

本发明中，热轧低碳贝氏体带钢的厚度可以为4-10mm。