[发明专利]一种碳素结构钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳素结构钢板及其制备方法。

背景技术

近年来，国内汽车工业得到快速发展，对冷轧钢板的品种和质量提出了更高的要求。目前，冷轧汽车板的发展呈现二种趋势，一是向双相钢、诱导相变塑性钢等高端产品发展，二是向低成本高性能化发展。

St37-2G是从德国引进的抗拉强度为360MPa级的碳素结构钢板品种，按DIN1623(2)标准，其化学成分满足：C≤0.17％，P、S≤0.035％，力学性能满足：屈服强度(R_p0.2或R_eu)大于等于215Mpa，抗拉强度为360～510Mpa，断后伸长率(A₈₀)大于等于20％，适用于汽车、自行车等行业的一些简单成形结构件。由于St37-2G冷轧钢板具有低成本的特点，所以在国内微型汽车制造行业得到之泛应用，主要用于车架、立柱、后横梁等结构件。虽然其屈服强度、抗拉强度以及断后伸长率等力学性能较好，但其成形性能一般，仅能用于简单变形的零件。

但是对于一些需要通过深拉延方式成形的零部件，现有的碳素结构钢冷轧板的成形性并不能充分满足要求。表征冷轧板成形性能的主要力学性能指标为塑性应变比r值、拉伸应变硬化指数n值和断后伸长率，这些参数的值越大，成形性能越好。一般认为，碳素结构钢板中随着碳含量的提高，塑性应变比加权平均值(值)和拉伸应变硬化指数加权平均值(值)显著降低，因此为了提高碳素结构钢的成形性能，一般都从提高断后伸长率入手，常用的技术措施有：(1)降低磷、硫等残余元素含量，提高钢的纯净度，如将磷、硫含量降低到0.01％以下；(2)降低碳、锰含量。采取第一种方案会增加炼钢工序生产成本；采取第二种方案时，为了保证强度，需采用连续退火方式生产，由于强化主要由细晶强化实现的，导致屈强比较高，不利于成形，且为了达到较高的细晶强化作用，冷轧时需采用高的冷轧压下率，对冷轧机的能力要求较高。

因此，为了满足汽车用户低成本化的需求，需要开发一种能够在现有的冷轧生产线上采用普通碳素结构钢生产低成本且成形性能优良的冷轧薄板的工业生产技术，制造的钢板在保证强、塑性的同时，具有高的塑性应变比加权平均值(值)，满足深拉延方式成形的一些零部件的使用要求。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中碳素结构钢成形性较低的问题，目的在于提供一种生产成本低且成形性能良好的碳素结构钢板及其制备方法。

现有技术中，在保证碳素结构钢板的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率等常规力学性能的前提下，塑性应变比加权平均值(值)只能维持在1.0左右，为了提高碳素结构钢板的成形性，主要从提高断后伸长率的方面考虑，其技术措施主要有提高钢的纯净度和降低碳、锰含量，前者会增加炼钢工序生产成本，后者需采用连续退火方式生产。虽然通过提高断后伸长率后可以提高弯曲等成形性，但不能明显提高深拉延成形性能。本发明的发明人经过研究发现，通过调节冷轧碳素钢板的冷轧压下率和退火工艺制度，可以得到高塑性应变比加权平均值(值)的碳素结构钢板，显著提高碳素结构钢板的深拉延成形性能，从而打破了现有技术只能将塑性应变比(r_m值)维持在

1.0左右的常规。

本发明提供了一种碳素结构钢板，以该碳素结构钢板的总量为基准，该碳素结构钢板含有0.12-0.17重量％的C、0.70-1.00重量％的Mn、0.015-0.070重量％的Als和98.77-99.16重量％的Fe，所述Als表示酸溶铝，其中，根据GB/T5027-2007规定的测试方法，所述碳素结构钢板的塑性应变比加权平均值(值)为1.3-1.8。

本发明还提供了一种上述碳素结构钢板的制备方法，该方法包括制备钢板坯，将上述得到的钢板坯依次进行热轧、成卷、冷轧和退火，其中，冷轧压下率为40-60％，退火温度为650-700℃，在450℃至退火温度之间的退火升温速度为30-45℃/小时。