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CN116254487B - 一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法 - Google Patents

一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法，属于轧钢技术领域。一种含钒热镀锌钢板，其特征在于其组成为：按重量百分比计：C：0.16～0.18、Si：0.35～0.45、Mn：2.10～2.30、P：0～0.012、S：0～0.003、V：0.01～0.05，Al：0.55～0.65，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明采用的一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法，所得产品具有较好的力学性能，屈服强度、抗拉强度及伸长率得到极大改善，具有良好的社会经济效益。

Description

一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法
技术领域
本发明涉及一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法，属于轧钢技术领域。
背景技术
热冲压成形钢板是通过在C-Mn钢中增加/添加锰、硅、钒等元素以提高其淬透性，在热冲压和局部淬火条件下，抑制铁素体和贝氏体相变从而使得成形件微观组织主要为单一的马氏体相的低合金钢板，其中800MPa级及以上热成形钢的应用最多，热冲压成形前，其微观组织主要为珠光体和铁素体，屈服强度为300～500MPa，抗拉强度为600～700MPa；热冲压成形后，抗拉强度能够达到800MPa以上，明显提高材料的安全性。与传统HSLA钢种相比，减重可达50％。
在热成形用钢生产工艺中，化学成分、终轧温度、卷取温度、均热温度和平整量等均对热成形用钢的微观组织和力学性能均具有重要影响。因此，化学成分和工艺参数的精确控制是获得优良性能热成形用钢的关键因素之一。
CN115386806A公开了一种适合高速连续冲压的热镀锌钢板的生产方法及热镀锌钢板，该方法具体步骤如下：按重量百分比控制钢板组分：C：大于零且≤0.0030％，Si：大于零且≤0.02％，Mn：0.040％～0.080％，P：大于零且≤0.012％，S：大于零且≤0.010％，Ti：0.040％～0.090％，Als：0.010～0.070％，余量为Fe和不可避免杂质，并将钢板连铸成连铸坯；将连铸坯加热后依次进行粗轧和精轧的热轧工序，获得热轧板；将热轧板冷却并进行卷取，获得热轧刚卷，经碱洗后冷轧为冷轧薄带钢；将薄带钢进行连续热镀锌退火、拉矫和光整，获得产品。该方法存在如下缺陷：所得热镀锌钢板虽然较以往产品有所进步，且适合高速连续冲压，但其力学性能中，屈服强度为140～170MPa，抗拉强度为290～310MPa，伸长率≥47.0％，无法适应更高强度的工业应用。
发明内容
本发明解决的第一个技术问题是提供一种含钒热镀锌钢板。
一种含钒热镀锌钢板，其特征在于：所述含钒热镀锌钢板的组成为，按重量百分比计：C：0.16～0.18、Si：0.35～0.45、Mn：2.10～2.30、P：0～0.012、S：0～0.003、V：0.01～0.05，Al：0.55～0.65，余量为Fe和不可避免的杂质。
优选的，所述含钒热镀锌钢板的组成为，按重量百分比计：C：0.165～0.175、Si：0.37～0.42、Mn：2.15～2.25、P：0～0.008、S：0～0.002、V：0.03～0.045，Al：0.58～0.62，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明解决的第二个技术问题是提供一种含钒热镀锌钢板的制备方法，包括如下步骤：
a、浇铸板坯；
b、加热：出炉温度为1180℃～1250℃，加热时间为50～70min；
c、高压水除鳞；
d、粗轧；
e、热卷箱卷取：
f、精轧：开轧温度为1050℃～1080℃，终轧温度为790℃～820℃；
g、冷却：采用两段冷却的方式，前段冷却速度为30～40℃/s，后段冷却速度为5～15℃/s；前段冷却至680℃～730℃，后段冷却至610℃～650℃；
h、卷取：卷曲温度为610℃～650℃。
其中，所述步骤d中，粗轧得到中间坯，根据成品厚度的不同，200mm厚的钢坯经过粗轧后得到的中间坯的厚度在30～34mm的范围内波动,中间坯随后进行热卷箱卷取，在热卷箱中实现中间坯头尾互换，以保证钢坯通长的温度均匀；同时去除二次氧化铁皮以保证钢坯板面光洁。所述热卷箱例如可以为无芯移送热卷箱。中间坯经热卷箱卷取之后即进行移位开卷，进入精轧区进行精轧，采用6机架精轧机精轧，每道次轧制使得中间坯的厚度依次为40～30mm、30～22mm、22～16mm、16～11mm、11～7mm和7～5mm。
优选的，所述步骤g中，前段冷却至700℃～710℃，后段冷却至620℃～640℃。
本发明解决的第三个技术问题是提供上述一种含钒热镀锌钢板应用于汽车用高强钢的用途。
本发明的有益效果：
1、本发明所提供的一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法，针对具有攀钢特色的V、Ti微合金钢进行热轧处理，采用现有的设备，通过降低热轧出炉温度、精轧入口温度、终轧温度和卷取温度等参数，能实现获得800MPa级高强钢。
2、本发明所提供的一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法，通过较高的C、V、Mn实现纳米碳化物强化、细晶强化以及改善提高韧性的马氏体强化，同时钢中含有较高的铝，可以明显钢材强度及改善钢的表面镀锌性能，具有良好的社会经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应该视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件进行。
实施例1
高炉铁水经过浇铸得到钢坯，再经加热-高压水除鳞-粗轧-热卷箱卷取-精轧-冷却-卷取等步骤得到钢板。其中，钢坯成分含量(以钢材总重量为基准，％)为：C：0.17、Si：0.4、Mn：2.2、P：0.004、S：0.001、V：0.04，Al：0.60，余量为Fe和不可避免的杂质。钢坯在加热炉中的加热温度为1210℃，加热时间60分钟，初轧温度1065℃，终轧温度为805℃，冷却时前段冷却速度35℃/s，冷却至705℃，后段冷却速度10℃/s，冷却至630℃，卷取温度为630℃，热轧成品厚度为2.5mm。将制备好的板卷进行机械性能检测，成品屈服强度490MPa，抗拉强度840MPa，延伸率22％，冷弯性能良好，钢板焊接性能良好，完全满足技术条件要求。
实施例2
高炉铁水经过浇铸得到钢坯，再经加热-高压水除鳞-粗轧-热卷箱卷取-精轧-冷却-卷取等步骤得到钢板。其中，钢坯成分含量(以钢材总重量为基准，％)为：C：0.16、Si：0.36、Mn：2.15、P：0.007、S：0.0035、V：0.023，Al：0.56，余量为Fe和不可避免的杂质。钢坯在加热炉中的加热温度为1180℃，加热时间50分钟，初轧温度1055℃，终轧温度为795℃，冷却时前段冷却速度30℃/s，冷却至685℃，后段冷却速度5℃/s，冷却至610℃，卷取温度为610℃，热轧成品厚度为2.5mm。将制备好的板卷进行机械性能检测，成品屈服强度460MPa，抗拉强度800MPa，延伸率20％，冷弯性能良好，钢板焊接性能良好，完全满足技术条件要求。
实施例3
高炉铁水经过浇铸得到钢坯，再经加热-高压水除鳞-粗轧-热卷箱卷取-精轧-冷却-卷取等步骤得到钢板。其中，钢坯成分含量(以钢材总重量为基准，％)为：C：0.18、Si：0.45、Mn：2.30、P：0.012、S：0.003、V：0.05，Al：0.65，余量为Fe和不可避免的杂质。钢坯在加热炉中的加热温度为1245℃，加热时间70分钟，初轧温度1080℃，终轧温度为820℃，冷却时前段冷却速度40℃/s，冷却至710℃，后段冷却速度9℃/s，冷却至640℃，卷取温度为640℃，热轧成品厚度为2.0mm。将制备好的板卷进行机械性能检测，成品屈服强度550MPa，抗拉强度890MPa，延伸率22％，冷弯性能良好，钢板焊接性能良好，完全满足技术条件要求。
对比例1
高炉铁水经过浇铸得到钢坯，再经加热-高压水除鳞-粗轧-热卷箱卷取-精轧-冷却-卷取等步骤得到钢板。其中，钢坯成分与实施例1完全相同。钢坯在加热炉中的加热温度为1200℃，加热时间100分钟，初轧温度1180℃，终轧温度为1010℃，一次冷却至温度720℃，卷取温度为830℃，热轧成品厚度为6.0mm。将制备好的板卷进行机械性能检测，成品屈服强度210MPa，抗拉强度330MPa，延伸率25％，其力学性能不满足技术条件要求。
在制得的冷成型用热连轧钢板的钢卷的尾部取样，并按照GB/T228规定的方法检测屈服强度(ReL)、抗拉强度(Rm)和延伸率(％)，按照GB/T232规定的方法检测冷弯性能(B＝35,α＝180°,d＝a；d表示弯心直径、a表示弯曲的角度、B表示试样的宽度)，其检测结果示于表1中。
表1
组别 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率(％) 冷弯性能
实施例1 490 840 22.0 合格
实施例2 460 800 20.0 合格
实施例3 550 890 22.0 合格
对比例 210 330 25.0 不合格
GB/T700-2006 ≥375 370～500 ≥26.0 /
由实施例结果可看出，本发明所提供的一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法，通过较高的C、V、Mn实现纳米碳化物强化、细晶强化并改善提高韧性的马氏体强化，同时钢中含有较高的铝，可以明显钢材强度及改善钢的表面镀锌性能，通过控制钢坯成分、出炉温度、加热时间、开轧和终轧温度、冷却温度、卷曲温度等，得到屈服强度≥235Mpa、抗拉强度370～500Mpa、断后伸长率≥26％，力学性能完全符合国标的热轧钢板。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本发明说明书后，在本发明基础上做一些修改或改进，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.制备含钒热镀锌钢板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、浇铸板坯；
b、加热：出炉温度为1180℃～1250℃，加热时间为50～70min；
c、高压水除鳞；
d、粗轧；
e、热卷箱卷取：
f、精轧：开轧温度为1050℃～1080℃，终轧温度为790℃～820℃；
g、冷却：采用两段冷却的方式，前段冷却速度为30～40℃/s，后段冷却速度为5～15℃/s；前段冷却至680℃～730℃，后段冷却至610℃～650℃；
h、卷取：卷曲温度为610℃～650℃；
所述含钒热镀锌钢板的组成为，按重量百分比计：C：0.16～0.18、Si：0.35～0.45、Mn：2.10～2.30、P：0～0.012、S：0～0.003、V：0.01～0.05，Al：0.55～0.65，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的制备含钒热镀锌钢板的方法，其特征在于，所述含钒热镀锌钢板的组成为，按重量百分比计：C：0.165～0.175、Si：0.37～0.42、Mn：2.15～2.25、P：0～0.008、S：0～0.002、V：0.03～0.045，Al：0.58～0.62，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的制备含钒热镀锌钢板的方法，其特征在于：步骤d中粗轧得到中间坯，根据成品厚度的不同，200mm厚的钢坯经过粗轧后得到的中间坯的厚度为30～34mm。
4.根据权利要求1所述的制备含钒热镀锌钢板的方法，其特征在于：步骤g中前段冷却至700℃～710℃，后段冷却至620℃～640℃。
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