專利名稱：一種700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及金屬材料，涉及連續熱軋金屬板帶技術領域，涉及汽車結構件的高強度鋼制造，具體涉及ー種抗拉強度700MPa低屈強比熱軋雙相鋼板及其制造方法。
背景技術：
開發和應用高強度汽車鋼板材料是實現汽車輕量化的主要措施之一，一般的低合金高強鋼主要采用單一或復合添加Nb、V、Ti等微合金元素的鐵素體+珠光體組織材料，隨著強度的提高，材料的成形性能降低，特別是當抗拉強度達到700MPa時，材料屈強比也高達0. 80以上，不僅磨具負荷高、損耗大，而且沖壓件開裂比例很高，難以滿足汽車廠批量生產的成形要求。熱軋雙相鋼以鐵素體基體上彌散分布20%左右的馬氏體組織為主，具有低的屈強比和高的加工硬化和烘烤硬化性能，低的屈服強度有利于沖壓成形順利，高的加工 硬化和烘烤硬化使得最終產品具有很高的強度。很好的滿足汽車材料高強度高成形性能的綜合要求，是應用前景很好的汽車高強度材料。熱軋雙相鋼主要通過化學成分和エ藝來控制鐵素體和馬氏體兩相的組成比例來實現雙相鋼力學性能的控制，控制馬氏體的體積分數和避免珠光體及貝氏體的出現是獲得理想力學性能的關鍵，通常化學成分的選擇和エ藝的波動對熱軋雙相鋼力學性能影響很大，因此熱軋雙相鋼組織和力學性能的穩定控制一直是熱軋雙相鋼生產的最大難點。以C-Mn-Si系成分可以生產抗拉強度600MPa (ZL 200610045846. 2)及540MPa (ZL200610045847.7)的熱軋雙相鋼。但更高強度級別的熱軋雙相鋼通常采用添加較多的貴重合金。例如，發明公開號CN 101279330A通過添加0. 050%Nb或0. 047 0. 049%Nb +0. 2r0. 36%Mo元素和采用500 600 °C的卷取溫度生產的熱軋雙相鋼抗拉強度達到700MPa，屈強比為0. 59、. 64，但微合金元素含量較高，生產成本大。
發明內容
本發明的目的在于提供一種成本低、エ藝容易實現、力學性能穩定、抗拉強度700MPa低屈強比的熱軋雙相鋼及其制造方法。一種抗拉強度700MPa熱軋雙相鋼制造方法，其主要化學成分質量百分數為
0.06% 0. 09%C、1. 0% 1. 2%Si、l. 10%"I. 30%Mn、0. 020% 0. 050%A1、0. 4% 0. 6%Cr,余量為 Fe，抗拉強度700MPa熱軋雙相鋼屈強比為0. 50、. 56，屈強比低，成形性能好，更適合汽車結構件成形エ藝要求具體技術方案如下ー種700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板，按照質量百分比，含有0. 06% 0. 09%C、
1.0% 1. 2%Si、l. 10%"I. 30%Mn、0. 020% 0. 050%A1、0. 4% 0. 6%Cr,以及余量 Fe。進ー步地，其抗拉強度為700MPa 730MPa，屈強比為0. 50 0. 57。進ー步地，其厚度為2.0mnT6.0mm，屈服強度為360MPa 418MPa，延伸率A5tl為24. 5% 30%。
進ー步地，其n值為0.22 0.24，加工硬化為140MPa 174MPa，烘烤硬化BH值為 76MPa 89MPa。上述700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板的制造方法，采用如下步驟(I)將鑄坯經過加熱爐加熱；(2)加熱出爐后，經熱連軋機組進行軋制；(3)軋后采用層流冷卻エ藝進行分段冷卻；(4)進行卷取。進ー步地，步驟(2)中采用2250mm熱連軋機組，要控制出爐溫度、精軋入口溫度、終軋溫度。 進ー步地，步驟(3)中，控制第一段快速冷卻的終冷溫度和中間空冷時間和第二段開始冷卻溫度和終冷溫度。進ー步地，步驟(I)中鑄坯厚度為200mm 230mm，鑄坯在加熱爐中加熱3 4小時，出爐溫度控制在1180°C 1230°C。進ー步地，步驟(2)中，在2250mm熱連軋機上進行初軋和精軋，控制精軋入口溫度1000°C 1040°c，初軋前和初軋過程中及精軋前采用高壓水除鱗，初軋和精軋之間采用保溫罩。進ー步地，精軋后采用層流冷卻方式進行分段冷卻控制，精軋結束后第一段進行快速冷卻，以大于50°C的冷卻速度冷卻到680°C 730°C后空冷，空冷8 12S后，第二段開始冷卻溫度控制620 650°C，快速冷卻到150°C以下。與目前現有技術相比，本發明采用本發明的化學成分、エ藝流程和具體方法和步驟生產的熱軋雙相鋼厚度為2. 0mnT6. 0mm,屈服強度為360MPa 418MPa，抗拉強度為700MPa 730MPa，延伸率 A5tl 為 24. 5% 30%，屈強比為 0. 50 0. 57，n 值為 0. 22 0. 24，加工硬化為140MPa 174MPa，烘烤硬化BH值為76MPa 89MPa。采用本發明生產的抗拉強度700MPa的熱軋雙相鋼不僅屈強比低，且具有高的加エ硬化和烘烤硬化性能。汽車廠用于制造汽車車輪不僅材料成形性能和表面質量好，而且汽車車輪具有良好的疲勞性能，并實現汽車車輪輕量化設計，可降低汽車車輪重量20%，有利于汽車節油、降耗，具有良好的經濟效益和社會效益。
圖I為本發明抗拉強度700MPa低屈強比熱軋雙相鋼典型的組織照片圖2為本發明抗拉強度700MPa低屈強比熱軋雙相鋼典型的拉伸曲線其中圖I為本發明抗拉強度700MPa低屈強比熱軋雙相鋼被LEPERA試劑(1%Na2S2O5水溶液+ 4%苦味酸溶液)腐蝕后的組織照片，照片中亮白色組織為馬氏體；圖2為本發明抗拉強度700MPa低屈強比熱軋雙相鋼力學性能檢測的拉伸曲線。
具體實施例方式下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的ー種優選實施例。—種抗拉強度700MPa低屈強比的熱軋雙相鋼制造方法，其主要化學成分質量百分數為:0. 06% 0. 09%C、1. 0% 1. 2%Si、l. 10%"I. 30%Mn、0. 020% 0. 050%A1、0. 4% 0. 6%Cr,余量為Fe。本發明采用上述的化學成分，生產制造エ藝流程為鐵水預處理一轉爐冶煉一合金微調站一LF —連鑄一熱連軋一層流冷卻一卷取。本發明采用以上化學成分和エ藝流程生產抗拉強度700MPa低屈強比熱軋雙相鋼，具體按以下步驟進行I)鑄坯厚度為200mm 230mm，鑄坯在加熱爐中加熱3 4小時，出爐溫度控制在1180 °C~ 1230 0C o2)在2250mm熱連軋機上進行初軋和精軋，控制精軋入口溫度1000°C 1040°C。為獲得良好的表面質量，初軋前和初軋過程中及精軋前采用高壓水除鱗。為減小精軋入口鑄坯溫度差，初軋和精軋之間采用保溫罩。
3)根據最終產品厚度規格來確定精軋入口中間坯厚度，控制精軋總壓下率大于等 于 80%。4)控制終軋溫度在820°C 870°C。5)精軋后采用層流冷卻方式進行分段冷卻控制，精軋結束后第一段進行快速冷卻，以大于50°C的冷卻速度冷卻到680°C 730°C后空冷，空冷8 12S后，第二段開始冷卻溫度控制620 650°C，快速冷卻到150°C以下。6)冷卻后進行卷取，卷取溫度在150°C以下。選擇表I所不的化學成分鋼為原料，連鑄板還尺寸為230mm (厚)X 1400mm(寬)X 9000mm (長)。將鑄坯經過加熱爐加熱、然后經2250mm熱連軋機組進行軋制，控制出爐溫度、精軋入口溫度、終軋溫度，軋后采用層流冷卻エ藝進行分段冷卻，控制第一段快速冷卻的終冷溫度和中間空冷時間和第二段開始冷卻溫度和終冷溫度，然后進行卷取。軋制厚度為2. 0mnT6mm。軋制和冷卻エ藝見表2，力學性能見表3。表I實施例實測化學成分(質量百分數％，余量為Fe)
成份編號[c ISi IMn IP IS Iai Icr Ml0.080 1.06 I. 19 0.011 0.008 0.040 0.51:
M20. 074 I. 08 I. 20 0. 013 0. 004 0. 041 0. 49 :
M310. 080 1:1. 18 [I. 22 [o. 014
表3實施例力學性能
權利要求
1.ー種700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板，其特征在干，按照質量百分比，含有O. 06% O. 09%C、I. 0% I. 2%Si、I. 10% I. 30%Mn、0. 020% O. 050%A1、0. 4% O. 6%Cr,以及余量Fe。
2.如權利要求I所述的700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板，其特征在于，其抗拉強度為 700MPa 730MPa，屈強比為 O. 50 O. 57。
3.如權利要求I或2所述的700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板，其特征在于，其厚度為2. Omm 6. 0mm，屈服強度為360MPa 418MPa，延伸率A50為24. 5 % 30 %。
4.如權利要求1-3中任一項所述的700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板，其特征在于，其η值為O. 22 O. 24，加工硬化為140MPa 174MPa，烘烤硬化BH值為76MPa 89MPa。
5.如權利要求1-4所述700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板的制造方法，其特征在干，采用如下步驟 (1)將鑄坯經過加熱爐加熱； (2)加熱出爐后，經熱連軋機組進行軋制； (3)軋后采用層流冷卻エ藝進行分段冷卻； (4)進行卷取。
6.如權利要求5所述700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板的制造方法，其特征在于，步驟(2)中采用2250_熱連軋機組，要控制出爐溫度、精軋入口溫度、終軋溫度。
7.如權利要求5或6所述700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板的制造方法，其特征在于，步驟(3)中，控制第一段快速冷卻的終冷溫度和中間空冷時間和第二段開始冷卻溫度和終冷溫度。
8.如權利要求5-7中任一項所述700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板的制造方法，其特征在于，步驟(I)中鑄坯厚度為200mm 230mm，鑄坯在加熱爐中加熱3 4小時，出爐溫度控制在 1180 °C~ 1230 0C ο
9.如權利要求5-8中任一項所述700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板的制造方法，其特征在于，步驟(2)中，在2250mm熱連軋機上進行初軋和精軋，控制精軋入口溫度1000°C 1040°C，初軋前和初軋過程中及精軋前采用高壓水除鱗，初軋和精軋之間采用保溫罩。
10.如權利要求5-9中任一項所述700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板的制造方法，其特征在于，精軋后采用層流冷卻方式進行分段冷卻控制，精軋結束后第一段進行快速冷卻，以大于50°C的冷卻速度冷卻到680°C 730°C后空冷，空冷8 12S后，第二段開始冷卻溫度控制620 650°C，快速冷卻到150°C以下。
全文摘要
本發明涉及一種700MPa級低屈強比熱軋雙相鋼鋼板及其制造方法，按照質量百分比，含有0.06%~0.09%C、1.0%~1.2%Si、1.10%~1.30%Mn、0.020%~0.050%Al、0.4%~0.6%Cr，以及余量Fe。采用如下步驟(1)將鑄坯經過加熱爐加熱；(2)加熱出爐后，經熱連軋機組進行軋制；(3)軋后采用層流冷卻工藝進行分段冷卻；(4)進行卷取。
文檔編號C21D8/02GK102766812SQ201210203060
公開日2012年11月7日 申請日期2012年6月19日 優先權日2012年6月19日
發明者劉永剛, 劉雅政, 張宜, 張建, 楊光亮, 潘紅波, 胡學文, 舒宏富, 谷海容, 趙勇 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司