[发明专利]一种热轧含钛高强钢及其温度参数联动控轧方法

说明书

本发明公开了一种含钛热轧高强钢，各组分及其所占质量百分比为：C0.04～0.12％，Si 0.2～0.40％，Mn 1.50～1.90％，Ti 0.08～0.14％，N≤0.003％，S≤0.002％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；其制备方法包括转炉冶炼、氩站钛微合金化、真空处理、浇注、温度参数联动控扎、卷取、堆垛缓冷步骤。本发明采用的温度参数联动控扎方法可保证含钛高强钢板强度波动在100MPa以内，解决其性能波动大的问题，并可有效兼顾良好的力学强度、抗拉性能和抗冲击性能；且涉及的钢板合金元素成本低廉，轧制工艺简单，适合推广应用。

技术领域

本发明属于钢材制备技术领域，具体涉及一种热轧含钛高强钢及其温度参数联动控扎方法。

背景技术

目前，在工程机械、汽车制造领域普遍使用含钛高强钢，尤其是其中的一些成型性要求高的关键零部件，对钢板性能均匀性提出更高的要求，目的是避免成型过程中零部件出现的变形概率。就当前应用现状看，所使用的含钛高强钢材料主要包括微钛合金化、中钛合金化和高钛合金化高强钢三类。微钛合金化高强钢工艺窗口较宽泛，生产稳定性高，性能均匀；而中钛合金化和高钛合金化高强钢由于钛的强化作用，对轧制工艺窗口较窄，性能波动较大，实际生产中抗拉强度波动一般在150～200MPa。

现有技术通常采用降低碳含量或钛含量的方法来增加工艺稳定性，从而得到性能均匀的高强钢板。然后这种方法为了保证强度，需要在基体中进一步加入一定量的V、Nb、Mo等贵重合金强化元素，并且对于厚板还需要增加热处理工艺进行生产，以达到强韧化目标；涉及的生产成本高昂，且生产周期较长：如专利CN107755431A公开了“一种热轧高强钢的轧制方法”，该方法主要对精轧过程进行控制，能够提高高强钢的轧制稳定性，降低生产成本；其关注点在中间坯厚度控制及轧辊参数调整方面，如果前工序参数不能精确控制，后工序无法弥补，会导致成品性能达不到要求；专利CN107794449A公开了“一种超高强度磁轭钢及其制造方法”，其板坯化学成分按重量百分数计包括C 0.10～0.14，Si≤0.15，Mn 1.85～2.00，P≤0.015，S≤0.010，Ti 0.28～0.30，Nb 0.05～0.06，Mo 0.40～0.50，B 0.001～0.003，Als 0.02～0.10，N≤0.010；为基体为贝氏体组织的高强钢；该方法虽然对板坯加热、终轧温度和终冷温度进行了限定，但没有建立温度关联关系，此外由于产品含有一定的Nb、Mo等元素导致合金成本过高，板坯加热和终轧温度不能协调控制会导致基体组织和析出颗粒的形貌分布均发生较大变化，易造成延伸率和韧性不足；专利CN104263889A公开了“一种提高厚度≥10mm含钛高强钢冲击韧性的方法”，该方法适用于含Ti不低于0.06％，含N不高于0.004％的钢种制备，其生产工艺上主要实施温控，虽对板坯加热的升温速率、终轧温度和卷取温度进行了特别规定，也未涉及温度联动控制效果，如果前工序温度参数控制不当，后工序温控便不能及时准确地进行修正，最终产品的组织类型、析出物量和分布也会不同，会导致钢材的强度、延伸率和低温任性等指标下降。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种热轧含钛高强钢及其温度参数联动控扎方法，可保证含钛高强钢板强度波动在100MPa以内，解决其性能波动大的问题，并可有效兼顾良好的力学强度、抗拉性能和抗冲击性能等；且涉及的钢板合金元素成本低廉，轧制工艺简单，尤其适用于折弯成型性能要求较高的零部件制作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种含钛热轧高强钢，各组分及其所占质量百分比为：C 0.04～0.12％，Si 0.2～0.40％，Mn 1.50～1.90％，Ti 0.08～0.14％，N≤0.003％，S≤0.002％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；钢中不添加Nb、Ni、Mo、Cr等合金元素；其金相组织为85～88vol％的贝氏体、12～15vol％的铁素体以及分布在基体中的碳化钛硬质粒子。

上述方案中，所述碳化钛硬质粒子的尺寸大小为50～200nm，析出颗粒所占体积百分比为0.5～1％。