[发明专利]屈服强度900MPa级铁素体基回火钢板及生产方法

说明书

本发明公开了一种屈服强度900MPa级铁素体基回火钢板及生产方法，钢板的化学成分除了C、Si、Mn、P、S、Ti、Mo、Nb、Alt、Ca和N之处，可添加适量的Cr，余量为Fe。采用钢包+真空双重精炼冶炼、浇注，连铸坯热装热送，连铸坯入加热炉的入炉温度大于400℃，在加热炉中加热温度1230～1280℃，热轧终轧温度820～900℃，轧后采用大于25℃/s的快冷冷却，卷取温度560～640℃，钢卷经横切线开平，开平钢板在宽带钢热处理线进行（500～650℃）/（15～50min）回火。它采用热连轧+钢卷开平+钢板回火的生产方法，钢的显微组织为铁素体基体，强化机理以析出强化加细晶强化为主，为低碳钢，具有优良的焊接、延伸塑性及成型性能，适合于工程机械车辆或汽车车辆上使用。

技术领域

本发明涉及一种屈服强度900MPa级、厚度为2.5～7.0mm铁素体基回火钢板及生产方法，为一种适合制作工程机械车辆或汽车车辆用钢板。

背景技术

先进高强钢是实现车辆轻量化、性价比高、竞争力强的材料，目前工程机械行业与汽车商用车行业所使用的高强钢的主要级别为屈服强度420～960MPa级，其中420～700MPa级既可采用热轧工艺也可采用调质热处理工艺生产，而700MPa级以上则基本采用调质热处理工艺生产。屈服强度900MPa级高强钢在工程机械及煤炭机械上的使用日趋广泛，并逐步开始在汽车商用车车辆上使用，其主要的产品型式及生产工艺为调质热处理态的中厚板产品，采用淬火+高温回火工艺，即在中厚板轧机上生产的钢板采用淬火+高温回火工艺；但也有少量的900MPa级钢板为热轧带钢开平板或其回火板，采用控轧控冷（TMCP）或控轧控冷+回火工艺生产，典型的显微组织为贝氏体+马氏体复相组织。另有部分产品（钢板），通过采用中高碳化学成分或增加冷轧、热成型等深加工工艺，也能达到屈服强度900MPa或以上的级别。

目前国内外前沿的高强度结构钢生产技术为采用低碳+Ti、V微合金化成分设计，通过TMCP或TMCP+回火工艺来生产，其显微组织类型为铁素体基+大量纳米级碳化物。但目前能够稳定生产的最高强度级别为屈服强度800MPa级，该高强钢的优点是：①碳含量与焊接碳当量低，焊接性能优良；②利用Ti、V优良的沉淀强化作用提高强度，不需要添加较多贵重合金，成本较低；③基体为铁素体组织，冷成型塑料性高，性能优良。但这类高强钢也存在一些缺点，主要表现在强度波动大，力学性能不稳定；沉淀析出强化作用强烈，同时容易形成非规则的马奥岛，韧性相对较差；细小的晶粒在焊接后容易长大，焊接失强率较高。

经查有ZL201310412998.1（CN103484764B）“Ti析出强化型超高强热轧薄板及其生产方法”，采用低碳（0.07～0.12wt%）加Ti-B复合微合金化加一定量的Ni、Cr、Mo或Cu的成分设计，获得了贝氏体+针状铁素体类型的Ti析出强化型超高强热轧卷，开平成钢板采用回火工艺和热矫直，得到平坦度为2mm/m、Rel≥900MPa和良好的成形性能的热轧薄板；不足之处是成本较高，因为添加了Ni、Cr、Mo或Cu贵重合金；另外是采用贝氏体加针状铁素体组织类型相对于铁素体组织类型，热轧后的冷却要快，板形难以受控，塑性和成形性也要差。

专利号ZL201310111953.X（CN103194676B）“一种1000MPa级铁素体钢及其制备方法”，采用低碳（0.085～0.090wt%）加Ti微合金化加Mo的成分设计，在350mm二辊轧机上通过控冷以及卷取后等温1～2h炉冷工艺获得了单一铁素体基体加大量碳化物粒子弥散强化的显微组织，制备了2～6mm厚度的Rel为900MPa（Rm=1000MPa级）热轧薄板；不足之处是①还处于实验室阶段，未经工业化大生产检验；②添加了贵重合金Mo（0.37～0.55wt%）生产成本高；③卷取后等温1～2h并炉冷的工艺在绝大多数钢铁企业缺少类似设备而实施困难。