一種深沖用超高強(qiáng)度鋼熱軋鋼板及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超高強(qiáng)度鋼，具體涉及一種深沖用超高強(qiáng)度鋼板，以及該鋼板的 制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 超高強(qiáng)度鋼板已經(jīng)廣泛用于制造高壓容器、壓力容器（高壓氣瓶)、器皿、反應(yīng)釜、 武器運(yùn)送裝置(包括核爆炸試驗(yàn)裝置)、防爆、裝甲防彈材料(裝甲材料如車輛裝甲、頭盔、防 彈衣等)、汽車大樑等。沖壓生產(chǎn)的零部件應(yīng)用越來越廣泛，如：用于汽車沖壓件就達(dá)幾十 種，由于沖壓過程條件嚴(yán)酷，尤其超高強(qiáng)度鋼板在沖壓時(shí)因強(qiáng)度高，容易產(chǎn)生裂紋缺陷，因 此，沖壓用鋼板的與普通用途的鋼板其制造方法有很大差距。
[0003] 我國冷沖壓用超高強(qiáng)度鋼板還沒有專用的制造方法，冷沖壓變形苛刻的零部件用 鋼板還是需要大量進(jìn)口。
[0004] 一般沖壓用低合金超高強(qiáng)度鋼板，要求抗拉強(qiáng)度Rm彡1520Mpa、Rp0. 2彡1320MPa、 A 彡 9%。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于高強(qiáng)度鋼板用的鋼板較多，如CN92106089. 0公開了一種熱軋低 合金高強(qiáng)度鋼板及其制備工藝。提供了一種因利用殘留奧氏體的TRIP效應(yīng)而具有良好 強(qiáng)度及塑性的低合金高強(qiáng)度鋼板。具體的成分如下：C :0. 20?0. 40, Si :1. 5?2. 1，Mn : I. 0?2. 0, S :< 0. 01，P :< 0. 01，F(xiàn)e :余量，其主要特點(diǎn)是利用控軋與控冷技術(shù)，盡可能增 加鋼板中殘留奧氏體的數(shù)量，從而使得該類鋼板具有較高的強(qiáng)度及良好的塑性。該制備工 藝通過控軋控冷，余留殘余奧氏體達(dá)到具有較高強(qiáng)度和塑韌性匹配，產(chǎn)品用于結(jié)構(gòu)鋼而不 是沖壓用鋼。CN102212760A -種高韌性超高強(qiáng)度鋼，該發(fā)明也適用于結(jié)構(gòu)件不用于沖壓用 途；CN101481779高塑性高韌性超高強(qiáng)度鋼及其制造方法，該發(fā)明采用調(diào)制處理達(dá)到高強(qiáng) 度和高韌性目的，也不是沖壓用鋼；CN200880114663. 9深沖壓用高拉伸強(qiáng)度鋼及其制備方 法與本專利接近，其化學(xué)成分控制與本發(fā)明接近，成品板采用球化退火工藝，材料強(qiáng)度大于 llOOMPa，用于低溫高壓容器。但該發(fā)明材料強(qiáng)度用于深沖領(lǐng)域，強(qiáng)度略顯不足。
[0006] CN102212760A公開了一種高韌性超高強(qiáng)度鋼，該發(fā)明也適用于結(jié)構(gòu)件不用于沖壓 用途；CN101481779公開了一種高塑性高韌性超高強(qiáng)度鋼及其制造方法，該發(fā)明采用調(diào)制 處理達(dá)到高強(qiáng)度和高韌性目的，也不是沖壓用鋼；CN200880114663. 9公開了深沖壓用高拉 伸強(qiáng)度鋼成品板采用球化退火工藝，得到材料強(qiáng)度大于llOOMPa，用于低溫高壓容器，但該 材料強(qiáng)度仍略顯不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種深沖低合金超高強(qiáng)度鋼，加工制造 熱軋鋼板，鋼板軟化態(tài)冷沖壓拉伸制造高壓容器。同時(shí)提供這種鋼板的制造方法。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種深沖用超高強(qiáng)度鋼熱軋鋼板，其化學(xué)成分的質(zhì)量 百分比包括：CO. 20-0. 40%，MnO. 50-2. 20%，SiO. 80-2. 00%，S 彡 0· 010%，P 彡 0· 015%， CrO. 80-1. 50%, NiO. 40-1. 20%, MoO. 2〇-〇. 70%, VO. 05-0. 15%, WO. 60-1. 20%, Ti ^ 0. 06%, B < 0. 004%，Al < 0. 06%，F(xiàn)e和不可避免雜質(zhì)元素；所述鋼板中的組織為球狀碳化物+鐵素 體組織。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一種深沖用超高強(qiáng)度鋼熱軋鋼板，優(yōu)選的是，所述鋼板硬度< 269。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一種深沖用超高強(qiáng)度鋼熱軋鋼板，近一步地，所述鋼板的力學(xué)性能 為：Rm 彡 1520Mpa，RpO. 2 彡 1320Mpa，A, 5 彡 9%。
[0011] 化學(xué)成分選擇說明：
[0012] 碳，0. 20?0. 40%，碳增加鋼的強(qiáng)度，碳含量過高，降低鋼的塑韌性加工性能降低， 尤其不利于冷加工沖壓性能；
[0013] 錳，錳控制在0. 50?1. 20%，固熔強(qiáng)化作用、促進(jìn)釩在高溫下溶解提高釩的細(xì)化作 用，同時(shí)提高鋼的淬透性；
[0014] 硅，控制在0. 80?2. 0%范圍，以保證回火脆性溫度提高到400°C以上；較高的硅 含量是提高淬透性和貝氏體、馬氏體組織的穩(wěn)定性，使鋼的低溫回火穩(wěn)定性提高，以保證鋼 在低溫回火時(shí)具有超高強(qiáng)度和高的塑韌性；
[0015] 鉻，控制在0. 8?1. 5%，鎳，控制0. 40?1. 2%，提高鋼的淬透性，同時(shí)鎳固溶強(qiáng)化 作用，提高過冷奧氏體穩(wěn)定性，提高鋼的塑韌性；
[0016] 鑰，控制在0. 2?0. 7%，顯著提高鋼的淬透性和提高鋼的回火穩(wěn)定性，降低高溫回 火脆性傾向；
[0017] 釩，控制在0.05?0. 15%，主要起到沉淀強(qiáng)化作用，析出細(xì)小彌散VC細(xì)化晶粒，改 善鋼的塑性和韌性；
[0018] 鎢，控制0. 60?1. 20%，提高鋼的高溫回火穩(wěn)定性；
[0019] 鋁，控制0. 06%以下，細(xì)化奧氏體晶粒；
[0020] 硼，不超過0. 005%，添加微量硼提高鋼的淬透性。
[0021] 本發(fā)明還提供了上述深沖用超高強(qiáng)度鋼熱軋鋼板的制造方法，該方法包括：
[0022] 1)在真空感應(yīng)爐冶煉：在真空狀態(tài)給電熔化，全熔后取化學(xué)成分分析試樣，按所 述化學(xué)成分范圍調(diào)整成分，取成品樣出鋼，帶電澆注電極；
[0023] 2)電渣重熔，將電極重熔成鋼錠；
[0024] 3)鋼錠退火溫度650?720°C，保溫10?15h爐冷至彡500°C空冷；
[0025] 4)板坯鍛造成型，板坯鍛后空冷至< 300°C后紅送退火，退火溫度650?720°C，保 溫10?15h爐冷至彡500°C空冷；
[0026] 5)板坯經(jīng)修磨清理后在爐卷軋機(jī)軋制，板坯加熱溫度：1100?1250°C，開始軋制 溫度大于等于900°C，精軋終止溫度：750?950°C;卷取，卷取溫度：500?600°C，卷起后空 冷至室溫，及時(shí)退火。
[0027] 本發(fā)明的卷取溫度低于一般低碳鋼，目的是使鋼板直接空冷后獲得貝氏體和馬氏 體組織，即獲得與單張鋼板空冷后一樣的組織，避免溫度高奧氏體容易轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺钪楣怏w 組織。卷取溫度高于ACl點(diǎn)容易析出鐵素體組織，造成帶狀組織產(chǎn)生，導(dǎo)致各向異性，不利 于沖壓性能。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的深沖用超高強(qiáng)度鋼熱軋鋼板的制造方法，優(yōu)選的是，步驟5)所述退 火包括：鋼板卷冷裝退火爐，密封后通氣體保護(hù)，點(diǎn)火加熱至AC1+10?20°C保溫2 - 10小 時(shí)，< 15°C /小時(shí)冷卻至500°C以下空冷。該處理可以獲得更完全的球狀碳化物+鐵素體 組織。本經(jīng)過球化退火的鋼板具有更好的塑性和韌性，保證了深沖零件的成形性。
[0029] 進(jìn)一步地，所述ACl溫度點(diǎn)的確定采用如下公式：
[0030] ACl (°C )=723-10. 7Mn-16. 9Ni+29Si+16. 9Cr+6. 38W+290As。如果沒有儀器測定采 用該公式估算。
[0031] 優(yōu)選的是，步驟2)所述鋼錠為Φ 300?Φ 660毫米鋼錠。
[0032] 優(yōu)選的是，步驟