[发明专利]一种Si-Cr系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板及其生产方法

说明书

本发明提供一种Si‑Cr系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板及其生产方法，其中，热轧钢板由以下重量百分比计的成分组成：C 0.04％～0.06％、Si0.40％～0.50％、Mn 1.35％～1.45％、P≤0.020％、S≤0.005％、Nb 0.03％～0.04％、Cr 0.40％～0.50％、Als：0.010％～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。生产方法为依次进行铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→……→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱卷取→精轧→层流冷却→……→入库。本发明通过合理的合金成分和生产工艺设计，在实现产品优良焊接性能和抗弯管起皱性能的同时，生产方法简单、成本低廉、综合性能优异，具有很好的应用前景。利用Si、Mn固溶强化作用和Cr的强淬透性以及Nb能细化晶粒，有利于提高强度。

技术领域

本发明涉及热连轧板带生产技术领域，具体而言，尤其涉及一种Si-Cr系590MPa级抗弯管起皱用热轧钢板及其生产方法。

背景技术

对于薄壁管(相对管径大于30mm)数控弯曲控制技术管弯曲技术向先进塑性加工技术发展的必然趋势之一。薄壁管数控精确弯曲技术能够实现管塑性弯曲成形过程高精度、高效率、高技术化以及对产品轻量化的要求，与汽车轻量化的发展趋势相一致，可以广泛应用于汽车底盘件和B类安全件。

如专利文献CN 103572164 B公开了一种热轧酸洗板及其生产方法，其化学成分重量百分比如下：C 0.08％～0.12％、Si≤0.15％、Mn 1.20％～1.40％、P≤0.02％、S≤0.015％、Cr 0.60％～0.70％、Als≤0.015％，其余为Fe及不可避免的杂质。该专利所述产品可实现屈服强度310MPa～360MPa，抗拉强度490MPa～540MPa，其屈服强度过低，不适用于薄壁管的弯曲成形过程。

薄壁管的弯曲成形过程极易产生失稳起皱缺陷，导致成形质量不达标，已成为制约该技术发展的关键因素。薄壁管弯曲成形时是否起皱受多种因素的影响，其中材料就是重要因素之一。材料影响复杂加载条件下弯管的应力/应变效应，直接影响零件本身的抗皱能力。

如图3所示，薄壁管弯曲成形过程中，远离弯曲中心一侧的金属在切向受拉应力的作用而产生伸长变形，靠近弯曲中心一侧的金属在切向受压应力作用而产生压缩变形，切向应力沿截面由弯曲外侧的拉应力变化到内侧的压应力。由于管坯壁厚方向稳定性较差，当管坯内侧壳体压缩变形区塑性变形能T达到薄壳临界失稳起皱能U时，在微小扰动下，面内变形便分叉到面外，即发生失稳起皱现象。

薄壁管弯曲成形过程中的这些变形特点使得弯管易发生外侧拉裂、内侧起皱等问题，特别是随着模具间隙的增大、材料硬化指数的减小，管壁内侧所受的切向压应力将大大增加，使管坯抗失稳能力降低。

影响薄壁管弯曲成形失稳起皱的主要因素如下：①几何因素：弯曲半径、相对管径；②材料因素：硬化指数(或屈强比)、硬化系数(或强度极限)；③工艺因素：模具间隙、摩擦系数、压弯速度，等等。