[发明专利]一种低硅含钛高强钢及其基于钛含量和轧制参数的控扎方法

说明书

本发明公开了一种低硅含钛高强钢，各组分及其所占质量百分比为：C0.04～0.12％，Si 0.08～0.19％，Mn 1.00～1.49％，Ti 0.08～0.14％，S≤0.002％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；本发明采用两步钛微合金化手段并结合基于钛含量‑轧制参数的联动控轧工艺，能保证钢板强度波动在50MPa以内；在降低硅、锰含量的前提下，可有效兼顾良好的力学强度、抗拉性能和抗冲击性能、表面质量和焊接性等；且涉及的制备工艺简单易行，成品可用于折弯成型性能和对表面光洁度要求较高的零部件制作。

技术领域

本发明属于钢材制备技术领域，具体涉及一种低硅含钛高强钢及其基于钛含量和轧制参数的控扎方法。

背景技术

目前，含钛高强钢广泛应用在工程机械、汽车制造等领域，一些对表面要求较高的关键零部件，不但对钢板性能均匀性提出更高的要求，而且对表面质量必须达到一定标准，目的是为了保证成品构建的外观形貌。现有含钛钢品种一般含有较多的硅含量，以弥补合金元素强化效果的不足，高的硅含量导致钢板表面光洁度达不到要求，不能用于制作精密构建。基于现有含钛高强钢成分体系，通过单纯降低硅含量的方式提高表面质量，将会导致强度不足等问题。

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，提供一种低硅含钛高强钢及其其基于钛含量和轧制参数的控扎方法，可保证含钛高强钢板强度波动在50MPa以内，解决其性能波动大的问题，并在降低硅、锰含量的前提下，可有效兼顾良好的力学强度、抗拉性能、抗冲击性能、表面质量和焊接性等；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：

一种低硅含钛高强钢，各组分及其所占质量百分比为：C 0.04～0.12％，Si 0.08～0.19％，Mn 1.00～1.49％，Ti 0.08～0.14％，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。

上述方案中，所述低硅含钛高强钢的金相组织包括88～92vol％的贝氏体、8～12vol％的铁素体和分散在基体中的碳化钛颗粒；其中碳化钛颗粒尺寸大小为20～40nm范围，析出颗粒所占体积百分比为0.8～1.2％。

上述方案中，所述含钛热轧高强钢的屈服强度在760MPa以上，抗拉强度在800MPa以上，延伸率A在28％以上，-20℃夏比冲击功为110J/cm²以上。