本發(fā)明屬于鋼板生產(chǎn)，具體涉及一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶及生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、由于運(yùn)輸行業(yè)均涉及到輕量化的需求，如汽車大梁提高強(qiáng)度以滿足輕量化需求、汽車底盤零部件由780mpa級(jí)提高到1000mpa級(jí)以滿足輕量化的需求，如火車廂體同樣涉及到采用800mpa以上強(qiáng)度等級(jí)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)輕量化的需求。鋼鐵制品輕量化必然通過高強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)，鋼鐵產(chǎn)品強(qiáng)度的提高會(huì)導(dǎo)致其成型性急劇下降，尤其在局部成型過程中出現(xiàn)開裂，降低了零部件的使用壽命。

2、熱軋帶鋼局部成型的優(yōu)劣主要利用擴(kuò)孔率的大小進(jìn)行驗(yàn)證，擴(kuò)孔率高的鋼種在局部冷成型過程中不易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，這類鋼種在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中根據(jù)強(qiáng)度的要求主要添加硅、錳元素以及一定量的鈮、鈦、鉬等微合金元素。其中硅元素的添加能有效降低碳在奧氏體中的溶解度，從而降低過冷奧氏體的穩(wěn)定性，加速相變過程的發(fā)生，其次是抑制相變過程中碳化物的析出，達(dá)到增加鐵素體含量的效果，提高該類鋼種的成型性能，如cn101641456b中添加0.60%-2.0%的硅制備了780mpa級(jí)高擴(kuò)孔鋼，cn105506478a中添加1.0%-2.0%的硅制備了980mpa級(jí)高擴(kuò)孔鋼。但是，通過添加較高的硅元素對(duì)熱軋、酸洗生產(chǎn)也帶來(lái)了不利影響，較高的硅含量在熱軋和酸洗生產(chǎn)中帶鋼表面氧化鐵皮不易清除，影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。在高強(qiáng)度等級(jí)產(chǎn)品中常添加鉬元素以提高產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性降低大尺寸鈦氮化物對(duì)成型性的影響，比如cn114107794a專利添加了0.1%以上的mo元素，但提高了產(chǎn)品的整體制造成本。

3、運(yùn)輸設(shè)備除了輕量化需求以外，抗耐蝕性同樣重要，目前大多數(shù)汽車結(jié)構(gòu)件由于自身耐蝕性較差，均需進(jìn)行表面防腐處理以提高使用壽命，如何提高產(chǎn)品的耐蝕性也是開發(fā)的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶及生產(chǎn)方法，通過低的合金成本和簡(jiǎn)化的制造工藝，使得該鋼種具備良好的局部成型性能，可滿足汽車、火車車輛等運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件的冷加工工藝生產(chǎn)，加工過程中不出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶，所述熱軋鋼帶化學(xué)成分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：c：0.02-0.05%，si≤0.20%，mn：0.40-0.60%，al：0.015-0.035%，cr：3.0-5.0%，ni：0.10-0.20%，cu：0.20-0.40%，s≤0.015%，p≤0.015%，其余為fe和不可避免雜質(zhì)元素。

3、進(jìn)一步的，所述鋼帶屈服強(qiáng)度≥900mpa，抗拉強(qiáng)度≥1000mpa，伸長(zhǎng)率≥10%，擴(kuò)孔率≥55%。

4、進(jìn)一步的，所述鋼帶顯微組織為鐵素體+貝氏體+馬氏體，厚度規(guī)格為2.5-4.0mm。

5、進(jìn)一步的，所述鋼帶相對(duì)q355b鋼種的腐蝕失重率小于30%。

6、本發(fā)明的另一目的還在于提供一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶的生產(chǎn)方法，包括轉(zhuǎn)爐冶煉、lf精煉、rh精煉、板坯連鑄、加熱、軋制、層流冷卻、卷取、卷取后熱處理工藝；所述加熱工序，采取高溫快燒工藝，加熱溫度為1280-1310℃，加熱時(shí)間120-150min。

7、進(jìn)一步的，本發(fā)明所述軋制工序，在粗軋采取3+5軋制工序進(jìn)行包括除磷并降低中間坯表面溫度，精軋過程采取低溫精軋入口溫度、高溫精軋出口溫度，提高軋制速度提高帶鋼表面質(zhì)量，精軋進(jìn)口溫度為950±30℃，終軋溫度為880±20℃。

8、進(jìn)一步的，所述層流冷卻工序，使用后段冷卻，卷取溫度為520±20℃。

9、進(jìn)一步的，所述卷取后進(jìn)行熱處理，以均勻化鋼卷內(nèi)外圈力學(xué)性能、釋放鋼卷內(nèi)應(yīng)力和進(jìn)一步沉淀強(qiáng)化提高強(qiáng)度，鋼卷入緩冷坑進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為450-520℃，時(shí)效處理時(shí)間為7-8h，冷速≤5℃/min。

10、本發(fā)明技術(shù)方案的發(fā)明原理闡述如下：

11、本發(fā)明提供的冷沖壓成型汽車、火車車輛等運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件鋼帶的生產(chǎn)過程包括轉(zhuǎn)爐冶煉、lf精煉、rh精煉、板坯連鑄、加熱、軋制、層流冷卻、卷取、卷取后熱處理工序。

12、本發(fā)明化學(xué)成分設(shè)計(jì)思路如下：

13、c：碳是該鋼種的主要添加元素之一，主要提高鋼種的強(qiáng)度，為了使帶鋼強(qiáng)度達(dá)到1000mpa以上，帶鋼顯微組織需要一定的馬氏體含量，因此碳含量不易過低，其碳含量需控制在0.02%以上。帶鋼還需要良好的成型性能，碳含量太高形成的馬氏體強(qiáng)度顯著提升，影響局部成型性，不利于零部件的冷加工工藝，因此碳含量不得超過0.05%，實(shí)際生產(chǎn)中碳含量的范圍按照0.02-0.05%進(jìn)行控制。

14、si：硅元素是結(jié)構(gòu)鋼中常見的元素，由于硅元素的添加嚴(yán)重影響帶鋼表面質(zhì)量，尤其是高表面質(zhì)量的帶鋼產(chǎn)品不易添加。在本發(fā)明中硅元素不作為合金元素進(jìn)行加入，主要是煉鋼過程中在添加其他原輔料時(shí)作為殘余元素帶入。

15、mn：錳元素在本發(fā)明鋼種中主要起到固溶強(qiáng)化的作用，以提高帶鋼強(qiáng)度，錳含量不宜過高，以免造成焊接性能惡化，其含量控制在?0.40-0.60%。

16、al：鋁主要用于煉鋼過程中脫氧，其次添加一定的鋁可以細(xì)化帶鋼鐵素體晶粒，提高帶鋼強(qiáng)度，本發(fā)明中鋁含量按照0.015-0.035%進(jìn)行控制。

17、ni、cu：鎳和銅元素的添加用于提高產(chǎn)品的抗耐蝕性能力，銅元素的另一個(gè)作用是在卷取后時(shí)效過程中通過沉淀析出提高帶鋼強(qiáng)度，其中ni含量為0.10-0.20%，cu含量為：0.20-0.40%。

18、cr：一般鋼種中添加鉻元素主要是為了提高產(chǎn)品的抗耐蝕性，在本鋼種中一方面是為了提高產(chǎn)品的耐蝕性，另一方面則是為了熱軋生產(chǎn)中形成貝氏體組織。隨著鉻含量的增加，珠光體轉(zhuǎn)變向高溫移動(dòng)，貝氏體轉(zhuǎn)變向低溫移動(dòng)，熱軋帶鋼加入鉻元素后，層流冷卻過程中在較低的冷速下則能進(jìn)入貝氏體區(qū)和馬氏體區(qū)，傳統(tǒng)生產(chǎn)高局部成型鋼種需在熱軋后快速冷卻進(jìn)入鐵素體相變區(qū)，而通過鉻元素的添加后更加利于生產(chǎn)穩(wěn)定性，能有效得到復(fù)相組織。鉻元素含量增加到3%以上時(shí)熱軋帶鋼組織能有效形成貝氏體、馬氏體的復(fù)合顯微結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中鉻含量按照3.0-5.0%進(jìn)行控制。

19、采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明采取高溫快燒工藝對(duì)鑄坯進(jìn)行加熱，采取粗軋多點(diǎn)冷卻降低中間坯入精軋溫度，采取低溫精軋入口溫度高溫精軋出口溫度提高精軋軋制速度，改善帶鋼表面質(zhì)量。層流冷卻采取后段冷卻模式，形成鐵素體+貝氏體+馬氏體的顯微組織結(jié)構(gòu)，鋼帶屈服強(qiáng)度≥900mpa，抗拉強(qiáng)度≥1000mpa，伸長(zhǎng)率≥10%，擴(kuò)孔率≥55%，具備良好的局部成型性能及高耐蝕性能，鋼帶相對(duì)q355b鋼種的腐蝕失重率小于30%，可滿足汽車、火車車輛等運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件冷加工的要求。

技術(shù)特征：

1.一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶，其特征在于，所述熱軋鋼帶化學(xué)成分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：c：0.02-0.05%，si≤0.20%，mn：0.40-0.60%，al：0.015-0.035%，cr：3.0-5.0%，ni：0.10-0.20%，cu：0.20-0.40%，s≤0.015%，p≤0.015%，其余為fe和不可避免雜質(zhì)元素。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶，其特征在于，所述鋼帶屈服強(qiáng)度≥900mpa，抗拉強(qiáng)度≥1000mpa，伸長(zhǎng)率≥10%，擴(kuò)孔率≥55%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶，其特征在于，所述鋼帶顯微組織為鐵素體+貝氏體+馬氏體，厚度規(guī)格為2.5-4.0mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶，其特征在于，所述鋼帶相對(duì)q355b鋼種的腐蝕失重率小于30%。

5.基于權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐冶煉、lf精煉、rh精煉、板坯連鑄、加熱、軋制、層流冷卻、卷取、卷取后熱處理工藝；所述加熱工序，采取高溫快燒工藝，加熱溫度為1280-1310℃，加熱時(shí)間120-150min。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述軋制工序，在粗軋采取3+5軋制工序，精軋進(jìn)口溫度為950±30℃，終軋溫度為880±20℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述層流冷卻工序，使用后段冷卻，卷取溫度為520±20℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任意一項(xiàng)所述的一種1000mpa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述卷取后進(jìn)行熱處理，鋼卷入緩冷坑進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為450-520℃，時(shí)效處理時(shí)間為7-8h，冷速≤5℃/min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種1000MPa級(jí)高耐蝕性局部成型鋼帶及生產(chǎn)方法，鋼帶的化學(xué)成分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：C：0.02?0.05%，Si≤0.20%，Mn：0.40?0.60%，Al：0.015?0.035%，Cr：3.0?5.0%，Ni：0.10?0.20%，Cu：0.20?0.40%，S≤0.015%，P≤0.015%，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)元素；生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉、板坯連鑄、加熱、軋制、層流冷卻、卷取、卷取后熱處理工藝。本發(fā)明提供的鋼帶屈服強(qiáng)度≥900MPa，抗拉強(qiáng)度≥1000MPa，伸長(zhǎng)率≥10%，擴(kuò)孔率≥55%，具有高的耐蝕性，相對(duì)Q355B鋼種的腐蝕失重率小于30%，具備良好的局部成型性能。

技術(shù)研發(fā)人員：汪云輝,鄺霜,單慶林,陳彤,郭隆,康欣,楊玉厚,霍建生,信曉兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30