[发明专利]490MPa级免酸洗热轧钢板的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及490MPa级免酸洗热轧钢板的生产方法。

背景技术

随着国民经济的日益发展，汽车行业已经已成为我国的支柱产业，汽车用热轧钢板的用量逐年增加，根据现代汽车“节能减排、环保、安全等”需求，汽车生产商对汽车构件用钢材方面提出了开发可免酸洗或易于酸洗的钢铁产品的要求。这种热轧钢材产品表面产生的氧化铁皮形态为Fe₃O₄+Fe，而不是Fe₃O₄+FeO类型，甚至需要生成多层Fe₃O₄氧化物。由于Fe₃O₄具有降低的硬度(HV350～HV500)、较好的塑性及良好的黏附性，因此在随后的深加工过程中不会因弯曲而发生脱皮和破裂，同时氧化铁皮可以起到工具与工件间的润滑作用。这样，可以简化甚至完全取消热轧后的酸洗过程，同时有助于提高镀漆层的附着力。

目前，国内有人基于氧化铁皮形成过程中的气氛控制，开发出了喷涂于热轧带钢表面的防锈剂，使用这种方法可以促进Fe₃O₄的生成，但是需要增加冷却设备，因此需要较大的投资，同时，这种方法不能产生Fe₃O₄+Fe易于变形的氧化铁皮组织。日本、韩国、澳大利亚等国采用的技术是在热轧生产中控制氧化铁皮的类型和厚度，只需要对热轧过程，特别是轧后冷却过程进行周密的控制，而不需要增加新的设备。日本、韩国和澳大利亚等国均在此方面开展了大量的工作。日本的NKK、Nippon Steel及Kawasaki Steel等在开发热轧黑皮钢技术方面处于领先地位。我国钢铁界对热轧免酸洗钢的开发目前尚处于探索阶段，而汽车生产厂家等热轧板用户对此已有强烈的要求。因此，开发热轧易酸洗或免酸洗钢成了一项重要的技术研发工作。

对载重汽车用材料而言，汽车梁用热轧钢板是汽车结构件中质量要求最高的材料之一，钢材要求具备良好的强韧性、成型性能、抗凹陷性、足够的结构刚度和焊接性能，以满足汽车梁的冲压成型、焊接工艺要求以及负载过程抵抗局部变形，最大程度吸收冲击能量，确保车身安全。对于生产高强度热轧钢板而言，单独添加或复合添加V、Ti、Nb等微合金元素是提高强度的有效途径，目前已经广泛应用于高强度热轧结构用钢的工业生产。近年来，为了适应车辆轻型化的需求，部分汽车制造企业在采购490MPa级汽车结构用热轧钢板时提出了低成本、免酸洗表面质量的使用要求，490MPa级热轧钢板力学性能及工艺性能要求见表1。

表1

490MPa级汽车结构用热轧钢板化学成分设计通常采用低C-Mn-V微合金化或进行微量Nb合金化处理方案。典型的低C-Mn-V微合金热轧结构钢化学成分：0.07％C、0.25％Si、0.90％Mn、0.020％P、0.018％S、0.04％Al、0.07％V、其余为Fe。典型的微量Nb合金化热轧结构钢化学成分：0.08％C、0.25％Si、1.20％Mn、0.018％P、0.015％S、0.04％Al、0.035％Nb、其余为Fe。低C-Mn-V微合金化或进行微量Nb合金化钢均采用控轧控冷方式进行生产，其技术特点是较多地考虑了合金元素固溶强度及析出强化的作用，但存在钢带因为添加合金元素后冶炼成本偏高的缺点，影响了上述方法的推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种490MPa级免酸洗热轧钢板的生产方法，该方法具体包括连铸坯加热、热轧、冷却、卷取等步骤。其中，钢坯的化学成分为(wt％)：C：0.04～0.11、Si：0.13～0.27、Mn：0.9～1.30、N：0.001～0.007、P：0～0.027、S：0～0.017、Al：0.01～0.09、Nb：0.013～0.027、Ti：0.004～0.012、Fe：余量。钢坯加热温度为1200～1240℃；热轧初轧温度开轧为1120～1220℃，终轧温度为870～910℃；冷却步骤采用轧后前段层流水冷；卷取步骤温度550～585℃。

钢坯加热时间为1.1～1.9小时。

钢坯可以采用本领域技术人员公知的方法由高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼、电加热、连铸工序制得。