[发明专利]精冲性优良的中高碳热轧带钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件用钢技术领域，具体涉及一种精冲性优良的中高碳热轧带钢及生产方法。

背景技术

现代汽车零部件例如齿轮、变速箱、换挡叉拨、板簧等具有复杂形状的构造由以前的铸造、切削、热处理、精加工的方式逐步转变为采用具有优良冲裁性能的材料一次冲裁成型。具有优良冲裁性能的钢板特征具有：(1)抑制模具刀刃处的材料裂纹产生，获得加工面为85％以上的剪切面；(2)尺寸精度好；(3)硬度均匀并且适当，即不能太高降低模具寿命，又不能太低而出现“沾刀子”的情况。通常要求其组织为球化退火状态，并且要求有70％以上球化率，心部偏析1级以下。获得优良的冲裁性中高碳钢一般要求进行球化退火。

针对以上的要求，专利CN 101379207A公布了一种冲裁加工性优良的钢板及其制造方法，其专利成分组成为C：0.1～0.5％、Si：0.5％以下、Mn：0.2％～1.5％、将P、S调节至适当范围以内；以及平均粒径超过10μm且小于20μm的铁素体和铁素体晶粒内碳化物的平均粒径为0.3～1.5μm的组织。

但是，专利CN 101379207A所述的高碳钢板热轧后需要进行长达30～60h的退火，大大提高了生产成本降低了效率，同时由于长时间退火导致钢板表面脱碳层严重，对于碳含量0.4％～0.5％的钢材不可避免的导致沿厚度方向硬度不均匀，从而出现冲裁性下降的结果。

专利CN 103003463A公布了一种精密冲裁性优良的高碳热轧钢板及其制造方法，其专利成分(重量％)为C：0.10～0.40％、Si；1.0％以下、Mn：2.0％以下、且余量由Fe及不可避免的杂质构成的组成，而且具有先共析铁素体相在组织整体中所占面积率为10％以下、且碳化物的球化率为50％以上的显微组织。其记载的是卷取状态的热轧钢板，要求钢带以50℃/s以上的平均冷速从奥氏体单相的650℃以上的冷却温度冷却至(nose)温度范围450～600℃的冷却停止温度。并在3s内进行卷取，卷取后热轧卷迅速扣上保温罩，利用相变热促进碳化物球化。

但是，专利CN 103003463A所描述的方法采用保温罩缓冷，钢卷内外温差较大，冷速差别也大，因此会导致达到权利所要求的性能的钢带的成材率不高，同时该方法所得到的球化率仅50％以上，对于冲裁用钢板，球化率太低。

发明内容

本发明的目的，在于克服上述不足，提供一种精冲性优良的中高碳热轧带钢及生产方法，通过成分设计，配合轧制工艺参数的控制，利用Si元素提高奥氏体中碳原子活度的原理，采用快速球化退火工艺，退火温度下保温时间缩短至1h～2h，降低成本，节省能源，最终得到冲裁性能优良的热轧钢带，适用于生产具有复杂形状及需要淬硬的汽车零部件原料。

为实现上述目的，本发明提供一种精冲性优良的中高碳热轧带钢，其特殊之处在于：所述带钢中化学成分及重量百分含量为：C：0.50～0.65％，Si：0.60～1.50％，Mn：0.50～1.70％，Ca：0.0030～0.0070％，B：0.0008～0.005％，Als：0.015～0.030％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe和不可避免杂质。

优选地，所述带钢中化学成分及重量百分含量为：C：0.50～0.60％，Si：0.70～1.50％，Mn：0.70～1.20％，Ca：0.0030～0.0070％，B：0.0008～0.005％，Als：0.015～0.025％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe和不可避免杂质。

优选地，所述带钢中化学成分及重量百分含量为：C：0.55～0.60％，Si：1.0～1.20％，Mn：1.20～1.60％，Ca：0.0030～0.0070％，B：0.0008～0.005％，Als：0.015～0.020％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe和不可避免杂质。

本发明还提供上述精冲性优良的中高碳热轧带钢的生产方法，其特殊之处在于：包括如下步骤：

1)冶炼并连铸成坯；

2)对铸坯进行缓冷，缓冷时间不低于72个小时；

3)对铸坯加热，加热温度控制在1200～1280℃，在炉时间在300～400min；

4)进行高压水除鳞；

5)进行热轧：控制粗轧结束温度在980～1100℃，压下率不低于80％；控制精轧终轧温度在A_c3+30℃～A_c3+80℃范围内,压下率不低于65％；