[发明专利]700MPa级高强冷轧碳铝锰钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于高强钢生产技术领域，具体涉及一种700MPa级高强冷轧碳铝锰钢板及其制造方法。 

背景技术

700MPa级高强钢是指抗拉强度大于700MPa的钢，它可用于冲压制造汽车前后保险杠、车体防撞立柱、车架构件及加强件等重要安全部件，提高汽车安全性。同时，采用高强板制造汽车结构件，可减少钢板厚度20％以上，降低汽车总成重量，既减少材料消耗，又降低燃料消耗及废气排放，大力发展高强钢是减少汽车制造成本、使用成本及节能减排的重要方法。 

传统高强钢设计中，大都添加微合金化元素V、Ti、Nb，这些元素在钢板加热高温下固溶在钢基中，在随后的热轧及冷轧退火中以VCN、TiCN、NbCN等第二相颗粒形式析出，这些纳米级的细小颗粒子可以有效阻止晶粒长大或粗化，从而获得晶粒尺寸细小的组织结构，达到提高强度、保持良好延伸率的细晶强化效果。另外，通过添加韧性化元素如Cr、Mo来改善材料的强度和塑性。但是，V、Ti、Nb的添加，一方面增加了材料成本；Cr、Mo元素的成本高，尤其是Mo的成本更高。 

又由于700MPa级的高强钢在冷轧生产时需要高强度的轧辊、高的轧机负荷能力、连续生产所需的钢带与钢带之间的焊接技术、板型控制技术及快速冷却能力等综合条件，这些设备能力和技术水平不是实验室常规的轧机和实验手段可以比拟或实现的，尤其是生产关键技术及难点控制要求水平较高。所以V、Ti、Nb的添加，也给生产工艺控制带来了很大难度，增加了工艺成本。 

另外，700MPa级高强钢合金元素总量偏高，在焊接时焊缝处强度容易发生明显降低，可以出现100～200MPa的强度损失，相 应的晶粒尺寸也表现出显著粗化，并可能伴随焊缝裂纹或开裂，严重影响材料的正常使用，失去材料的使用价值。 

因此，传统的700MPa级冷轧高强板存在化学成分成本偏高、制造工艺成本偏高成果产业化困难、可焊接性能差等三大瓶颈，目前国内外相关资料中也尚未见能同时解决上述三大难题的文献报道。 

发明内容

本发明的目的就是要提供一种700MPa级高强冷轧碳铝锰钢板及其制造方法。其抗拉强度超过700MPa级，并且具有优良的焊接性能；其制造方法具有生产成本低、工业生产适应性良好的特点。 

为实现上述目的，本发明所设计的700MPa级高强冷轧碳铝锰钢板，是以C、Al、Mn常规元素为主的合金钢，其中各组分的重量百分比为：C：0.18～0.23％；Al：1.40～1.70％；Mn：1.50～1.80％；Si≤0.50％；P≤0.040％；S≤0.015％；余量为Fe及不可避免的杂质。 

上述700MPa级高强冷轧碳铝锰钢板的制造方法，包括以下步骤：铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理、连铸、板坯检查及清理、板坯加热、热轧、层流冷却、卷取、酸洗、冷轧、连续退火、平整、精整和涂油，其特征在于： 

所述RH真空处理的时间控制在18～23min；所述连铸采用200t以上大容量钢包冶炼和细化颗粒保护渣浇注，钢水出钢温度在1650～1660℃，出钢结束温度在1600～1615℃，连铸温度在1560～1570℃；所述板坯加热温度控制在1180～1220℃；所述热轧的粗轧温度控制在1060～1100℃，终轧温度控制在830～870℃；所述层流冷却速度控制在20～40℃/s，冷却时间6～12s；所述卷取温度控制在580～620℃；所述冷轧压下率控制在60～80％； 

所述连续退火的工艺模式包括：快速加热、短暂高温保温、高温段快速冷却、短暂低温保温、低温段中速冷却，其中快速加热速度控制在5～10℃/s，加热时间75～160s；短暂高温保温的温 度控制在750～800℃，保温时间180～240s；高温段快速冷却速度控制在20～40℃/s，冷却时间8～20s；短暂低温保温的温度控制在390～410℃，保温时间120～180s；低温段中速冷却速度控制在20～30℃/s，冷却时间10～15s。 

本发明的化学成分作用机理、生产工艺以及有益效果如下： 

一.本发明钢板的化学成分作用机理：