[发明专利]一种高延伸率高强热轧酸洗钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，特别涉及到一种高延伸率高强热轧酸洗钢板及其制造方法。本发明的钢板主要适用于制造汽车零部件。

背景技术

近年来，随着汽车行业的发展，通过车体轻量化、部件的一体成形化、加工工序的合理化带来的成本降低的需求不断增强，成形加工性优异的高强度热轧钢板的开发不断增大，尤其对于热轧酸洗钢板的成形而言，延伸率非常重要。特别是在采用先进的液压成形工艺生产汽车零部件时，需要高强度的表面质量良好的热轧酸洗板，同时要有较高的延伸率。这就要求钢铁企业能够生产出满足汽车零部件制造需求的高强、高延伸率、高表面质量等方面优异的钢板，具体说钢板抗拉强度在490MPa以上，延伸率要达到39％以上。

CN 102732794A公开了一种含Cr汽车结构用热轧酸洗板及其生产方法，采用成分含Cr、热轧工艺及酸洗工艺控制，生产出的钢板抗拉强度为440MPa，延伸率为38％，满足不了490MPa级液压成形汽车零件钢板的要求。

CN 102011054A公开了一种热轧酸洗板及其低钛强化生产工艺，是通过低碳低锰低钛成分设计和轧制温度控制，生产表面质量好、加工性能优越的热轧酸洗板。该钢板延伸率可达到43％以上，但抗拉强度最高为370MPa，不能满足高强液压成形汽车零件的要求。

CN 102409223A公开了一种低屈强比热轧酸洗板及其生产方法，是利用普通C-Mn成分体系，通过对各元素对屈服强度及抗拉强度贡献值的模拟计算，给出了合适的元素含量配比，生产出的热轧酸洗板。该钢板延伸率达到了39％，但抗拉强度最高为475MPa，不符合高强高延伸液压成形钢板要求。

发明内容

为了满足汽车用钢领域的发展需求以及液压成形生产汽车零部件的需求，针对现有技术的不足，本发明提供了一种高延伸率高强度的热轧酸洗钢板及其制造方法，其抗拉强度在490MPa以上、延伸率A≥39％。

具体的技术方案是：

本发明是在C-Mn系钢成分基础上，进行成分优化，也可单独或同时添加一定量的Nb、V等元素，通过轧制工艺参数、冷却工艺参数及酸洗工艺参数控制，获得抗拉强度达到490MPa级以上，延伸率A≥39％的热轧酸洗钢板。其化学成分按质量百分数为：C：0.08％～0.18％、Si≤0.10％、Mn：0.8％～1.8％、Al：0.02％～0.08％、Nb：0～0.08％、V：0～0.08％，并限制P<0.010％、S<0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。最终组织为铁素体及珠光体。

本发明中钢板成分的主要作用为：

C：碳是钢中最主要的固溶强化元素，是钢材强度的保证。考虑到焊接性、成形性等，碳含量不能过高，而碳含量太低则达不到固溶强化的作用，因此，本发明中碳的控制范围为0.08％～0.18％。

Si：硅是固溶强化元素，可以贡献钢板的强度。然而，钢中过高的硅会给热轧表面质量带来麻烦，同时影响后续的酸洗钢板表面质量。因此，本发明中硅设定为Si≤0.10％。

Mn：锰是起到固溶强化和细化铁素体晶粒的作用。但锰含量过高，在推迟珠光体转变的同时，也会推迟铁素体的析出，反之组织中易出现珠光体。因此，本发明中选定锰含量为0.08％～1.8％。

Al：铝可以形成AlN析出，起到一定的细化晶粒作用。因此，本发明中将铝含量控制为0.02％～0.08％。

P：磷可以提高α相的形成温度，扩大形成α相的温度范围。但磷含量过多，会使钢板的加工性恶化，为了得到较高的延伸率，因此本发明中将其含量控制＜0.010％。

S：硫通过形成MnS等硫化物夹杂，成为裂纹的起点而使加工性能恶化，因此含量越少越好，本发明中将其含量控制为＜0.005％。

Nb：固溶状态的铌能够抑制热变形过程中静态和动态再结晶，提高再结晶终止温度，增大了连轧过程中后部分机架的应变累积，促进奥氏体向铁素体的转变，使铁素体晶粒得到细化。铌与碳和氮结合形成小的碳氮化物也可延迟再结晶，阻止奥氏体晶粒长大，并有明显沉淀强化效果。但铌含量过高会对铁素体相变产生不利影响，因此本发明中铌含量的范围在0～0.08％之间。

V：产生中等程度的沉淀强化和比较弱的晶粒细化，而且是与它的重量百分含量成比例的。与钢中的氮结合，可以得到较高的沉淀强化效果。本发明中钒含量的控制范围在0～0.08％之间。

本发明采用以上化学成分，通过冶炼、热轧及酸洗工序生产热轧酸洗高延伸率钢板，其具体的制造方法包括以下步骤：