[发明专利]一种抗拉强度500MPa级高塑性冷弯成型用钢及生产方法

说明书

一种抗拉强度500MPa级高塑性冷弯成型用钢，其化学成分及wt%为：C：0.085～0.18%，Si≤0.10%，Mn：0.50～0.90%，P≤0.025%，S≤0.020%，Al：0.010～0.040%，Ti：0.020～0.060%；生产方法：经转炉冶炼后在中间包进行吹氩处理；连铸成坯；对铸坯加热；粗轧；精轧；卷取。本发明在保证抗拉强度为500~570MPa，屈服强度在370~420MPa，伸长率≥30%，‑20℃KV₂≥82J的前提下，当冷弯试验时的弯心直径d为试样的厚度a，且在冷弯弯曲角度为180゜时不会产生裂纹。

技术领域

本发明涉及冷弯成型用钢及生产方法，具体属于抗拉强度500MPa级高塑性冷弯成型用钢及生产方法。

背景技术

钢铁行业的下游企业往往需要对钢材进行进一步的加工，制作成工程结构件后才能投入使用，冷弯成型是最常见的加工方式之一。冷弯型钢是在常温下通过顺序配置的多道次成型轧辊，把钢带不断地进行横向弯曲，以制造成特定断面的钢材产品。冷弯型钢具有尺寸精度高、强度高、重量轻、金属利用率高、断面形状合理、供货灵活等优点，是一种节能、高效的经济断面型钢，广泛应用于国民经济的多个领域。我国冷弯型钢占钢材总量的1.5％，远低于国外的5％，还具有很大的发展空间。

冷弯型钢行业使用量最大的是抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢，如Q355系列钢，这些钢材一直引用相应的标准，如GB/T 1591，但这些标准都没能体现出冷弯成型工艺对原材料的特殊要求，冷弯成型产品的力学性能与原料相比发生了变化，还因冷作硬化而具有残余应力；如果原料的冷弯成型性能不良，还给冷弯成型加工带来困难，甚至影响冷弯产品的尺寸精度，终端用户无法使用。根据现有标准选用的热连轧钢带，冷弯成型过程中常出现开裂、扭曲变形等缺陷，造成了社会资源和自然资源的极大浪费。同时，鉴于500MPa级低合金结构钢在冷弯型钢行业使用量最大，还应考虑钢材的生产成本；对钢材提出冲击性能要求，可扩大冷弯型钢产品的应用领域和地域。

在本发明前，本技术领域的技术人员未解决所存在的问题，提出了许多解决的技术措施，如经检索：

中国专利申请号为CN201010597659.1的文献，公开了“一种热轧可焊接细晶粒结构钢S355ML钢板及其生产方法”，该钢的Si、Mn含量分别为0.20～0.50％、1.20～1.60％，在冶炼工序，须进行钢包炉精炼和真空精炼，该钢的屈服强度390～450MPa，抗拉强度520～570MPa，伸长率25～28％，性能富余量较大。该发明钢板需要添加贵重元素Nb，精炼过程要采用钢包炉和真空处理，这些都增加了生产成本；伸长率范围25～28％，塑性富余量不大，就冷弯性能而言，仅采用要求较低的d＝3a，弯曲角度180°作为评价标准。

中国专利申请号为CN201019000011.9的文献，公开了“一种LQ380G车轮用钢的生产方法”，调整C、Si、Mn的比例，加入微量Ti合金元素，C、Ti含量分别为0.06～0.08％、0.005～0.015％，还通过调整温度制度，即降低钢坯加热温度，提高精轧终轧温度和卷取温度，实现了LQ380G车轮用钢伸长率的提高。该专利涉及钢板的厚度范围仅为≤7mm，还对钢坯加热温度、粗轧终轧温度、精轧终轧温度和卷取温度作出了严格的限定，增加了生产难度；该文案内容提及效果的内容较多，对冶炼工艺、轧制工艺，尤其是实际性能的描述不够。

中国专利申请号为CN201010017998.8的文献，公开了“一种含Nb汽车用热轧窄带钢的生产工艺”，Mn、Nb含量为0.90～1.25％、0.03～0.05％，通过冶炼原料准备、电弧炉冶炼、钢包炉精炼和真空精炼、连铸过程中电磁搅拌和热连轧工艺控制，生产出汽车用热轧窄带钢。该专利要求除添加贵重元素Nb外，精炼过程还要采用钢包炉和真空处理，尤其是对真空度作了严格的限定，增加了工艺难度和生产成本，对产品的力学性能和冷弯性能也没有作介绍。