[发明专利]一种屈服强度500MPa级热轧H型钢及其生产方法

说明书

本发明提供了一种屈服强度500MPa级热轧H型钢及其生产方法，成分：C：0.15～0.20％，Si：0.25～0.40％，Mn：1.25～1.50％，P：≤0.025％，S：≤0.015％，V：0.06～0.08％，Nb：0.020～0.030％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。采用合理的成分配比以及轧制工艺，特别是坯料压缩比的合理选择以及压下量的分配，再配合控温轧制工艺；利用细晶强化、析出强化、相变强化机制，得到铁素体+珠光体的复相组织，产品屈服强度500MPa以上，抗拉强度600MPa以上，延伸率为20％以上，–20℃纵向V型冲击功KV₂均值100J以上。

技术领域

本发明涉及一种车辆用钢及其生产方法，具体涉及一种屈服强度500MPa级专用车车架纵梁用热轧H型钢及其生产方法。

背景技术

近年来，随着工业现代化进程的飞速提高，道路交通、能源化工等领域的专用车需求量长期保持高位增长。专用车车架纵梁由于其服役条件恶劣，使得纵梁用热轧H钢必须具备优异的综合力学性能、焊接性能以及良好的尺寸精度和表面质量。随着国家环保和治超政策的不断推进和落实以及力度的不断的加大，各大专用车生产企业迫切需求轻型、高强、高品质热轧H型钢来实现车身轻量化的目标。

目前我国大部分H型钢生产企业已成功开发出屈服强度345MPa、390MPa、420MPa级别的轻型高强高精度热轧H型钢。为保证钢的强度等指标达到标准要求，都是采用添加较高含量合金元素Nb、V、Mn的常规热轧方法生产。屈服强度超过420MPa级的热轧H型钢均采用添加较高含量合金元素(V含量0.10～0.15wt％，Mn含量高达1.30～1.70wt％，同时会添加Nb、Mo等昂贵金属)并配以控轧控冷工艺来获得所需的机械性能。由于合金元素含量较高，且需要利用轧后穿水控制冷却工艺，导致生产成本提高，同时较高含量的合金元素使钢的焊接性能进一步恶化，穿水冷却带来的钢的组织不均使钢的抗疲劳性进一步恶化。

公开号为CN103938076A，公开日为2014年7月23日，名称为“500MPa级叉车用门架型钢的生产方法”的专利文献，该发明公开了一种500MPa级叉车用门架型钢的生产方法，该方法依次包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、全保护连铸、轧制步骤，按重量百分比所述500MPa级叉车用门架型钢由以下化学成分组成：C：0.24～0.30％、Si：0.15～0.30％、Mn：1.05～1.30％、P：≤0.025％、S：≤0.015％、V：0.05～0.08％，其余为铁和不可避免的杂质。该发明主要通过提高碳含量，降低硫、磷含量，微合金化仅为钒，没有添加其他元素，轧后不控冷且不需进行热处理，得到的钢力学性能良好，屈服强度平均为531MPa，抗拉强度平均为685MPa，延伸率平均为23.5％，布氏硬度大于210，20℃冲击功平均59J，但未提及-20℃时的冲击功。

公开号为CN101899616A，公开日为2010年12月1日，名称为“一种600MPa级别高强工程机械用钢及其生产方法”的专利文献，该钢的化学成分按重量百分比为C：0.06-0.09％、Si：0.15-0.25％、Mn：1.4-1.6％、P：≤0.020％、S：≤0.010％、Alt：0.020-0.060％、Nb：0.040-0.060％、Ti：0.09-0.12％，其余为Fe及不可避免的杂质。该钢无需添加Mo、V等昂贵元素，生产出屈服强度达600MPa以上，-20℃V型夏比冲击功≥40J的优良强韧性的低成本热轧板卷。但轧后需采用层流冷却控冷工艺，冷却速度控制在5～10℃/s，增加能耗，且厚度规格限定为5～16mm。