[发明专利]一种SAPH440晶粒细化钢及其生产方法

说明书

本发明涉及冶金技术领域，具体公开一种SAPH440晶粒细化钢及其生产方法。所述SAPH440晶粒细化钢化学成分及质量百分比为：C：0.05～0.09％，Si≤0.05％，Mn：0.60～0.95％，P≤0.015％，S≤0.005％，B：0.0008～0.0030％，Als：0.010～0.020％，余量为Fe及不可避免杂质。本发明提供的SAPH440晶粒细化钢，成本较低，钢的屈服强度≥310MPa，抗拉强度≥450MPa，伸长率≥34％，冷弯(D＝0.5a)合格，晶粒度≥12级，满足冷成形用汽车结构钢的性能要求。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种SAPH440晶粒细化钢及其生产方法。

背景技术

汽车工业的飞速发展，给钢铁工业带来了巨大的机遇，但同时汽车用结构材料又面临着应满足低排放、安全、绿色化、低成本、高强化的要求。因此，如何生产更具竞争力的钢产品成为钢铁企业研究的主要方向。目前，SAPH440(汽车结构钢)是汽车结构用热轧钢板、薄带及钢带(JIS G3113-2006)中最高强度的钢种，延展≥30，抗拉≥440Mpa，屈服≥305Mpa，主要用于冲压成型的汽车零部件，如汽车构架、大梁，车窗等。

现有的抗拉强度440MPa级钢各具特色，部分需依托特有的热轧设备和酸轧设备，或借助高的锰含量(一般≥1.0％)或Nb，Ti等合金元素进行强化，或通过热轧后的冷轧来保证性能和质量，存在合金成本高、工序复杂、可移植性差等问题；同时因其C和Mn含量高，易析出珠光体偏析带，造成冷成形过程弯曲开裂等质量问题。

发明内容

针对现有抗拉强度440MPa级钢存在的合金成本高、工序复杂、可移植性差及易弯曲开裂等问题，本发明提供一种SAPH440晶粒细化钢及其生产方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种SAPH440晶粒细化钢，所述SAPH440晶粒细化钢化学成分及质量百分比为：C：0.05～0.09％，Si≤0.05％，Mn：0.60～0.95％，P≤0.015％，S≤0.005％，B：0.0008～0.0030％，Als：0.010～0.020％，余量为Fe及不可避免杂质。

C元素直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差，冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降，但淬透性提高。由于汽车结构用钢SAPH400用途广泛，降低碳含量利于焊接和冷弯成形，同时如果碳含量太低，会增加合金含量，故需控制其含量范围。

Si元素能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，但同时能促使铁素体晶粒粗化，不利于晶粒细化；形成SiO₂薄膜，不利于酸洗和涂镀，故其含量越低越好。

Mn元素能提高钢材强度，改善钢的热加工性能，可与S形成高熔点的MnS，进而削弱和消除S的不良影响；但锰含量的增高会降低钢的塑性以及焊接性能。故需控制在一个合理的范围。

Al在钢中的主要作用是细化晶粒、固定钢中的氮，同时是强脱氧剂，从而显著提高钢的冲击韧性，降低冷脆倾向和时效倾向性，需通过Ca处理来降低Al₂O₃的不利影响，但细小弥散的Al₂O₃可有效阻止晶粒长大和提高钢的强度。

B元素在钢中的主要作用是增加钢的淬透性，从而节约其他较稀贵的金属；硼和氮及氧有强的亲和力，可以消除钢的时效现象，提高冷成形性能；同时硼的非平衡偏聚会形成“B相”沉淀，成为新相的核心，促使形核速度增加，利于实现晶粒细化。