一種抗拉強度700MPa級的熱軋雙相鋼板製造方法
2023-04-23 01:18:01
專利名稱：：一種抗拉強度700MPa級的熱軋雙相鋼板製造方法
技術領域：
：本發明屬於金屬材料領域，是一種低合金先進高強度鋼(AHSS)，具體涉及一種抗拉強度700MPa級熱軋雙相鋼板及製造方法。技術背景汽車工業發展至今，節能減重、增加安全性、提高車體耐蝕性等已成為人們追求的目標，因此，採用高強度汽車鋼板是汽車用鋼發展的必然趨勢。熱軋雙相鋼是由鐵素體和馬氏體組成，以相變強化為基礎，具有低屈強比，高的初始加工硬化速率，良好的強度和延性配合等特點。高強度汽車用熱軋鋼板的開發，一直是國內外材料工作研究的熱點之一。一般使用的鐵素體+珠光體熱軋鋼板最大強度為500MPa級，雖然增加Nb或Ti等微合金化元素可進一步提高強度，但成形性將變差，因而限制了其應用。為進一步提髙強度，幵發了雙相鋼(DP)。汽車用雙相鋼分有熱軋雙相鋼和冷軋雙相鋼，目前較為成熟的是冷軋雙相鋼，可商業化生產的直接熱軋雙相鋼採用複雜合金化的辦法，由於加入了大量的昂貴的合金元素，所以存在成本高的問題，又由於採用直接軋制，對實際生產時的生產工藝提出了更高的要求，不利於推廣，國內尚不能大規模生產。
發明內容本發明的目的在於適應汽車工業的發展需求，提供一種成本低、工藝簡單、抗拉強度為700MPa級的熱軋雙相鋼製造方法。本發明提供了一種抗拉強度700MPa級熱軋雙相鋼板的製造方法，其主要化學成分按質量百分數為0.03%~0.08%C、0.500.70%Si、1.001.60%Mn，00.60%Cr，00.40%Mo，0.020.05%Nb，餘量為Fe;本發明採用上述化學成分的、厚度為80200rnrn的鋼坯，通過熱軋及兩段控制冷卻工藝生產抗拉強度700MPa級雙相鋼板，具體按以下步驟進行-a)將所述的鋼坯加熱至12001250°C,保溫11.5小時；b)保溫後進行熱軋，控制開軋溫度12501150°C,終軋溫度800850°C;c)熱軋後進行兩段式控制冷卻，控制第一段冷卻速度255(TC/s，冷卻後溫度680750°C，經空冷至67070(TC後，再進行第二段控制冷卻，第二段冷卻速度2550°C/S，終冷溫度即巻取溫度500600°C，然後鋼板空冷至室溫；d)第二段冷卻後進行巻取，巻取溫度500600。C，控制鋼板厚度3.04.0mm。本發明通過熱軋及兩段控制冷卻工藝，得到厚度規格為3.04.0mm、具有多邊形鐵素體與馬氏體雙相組織的鋼板。其中鐵素體體積分數為7090%，馬氏體體積分數為3010%;鐵素體平均晶粒尺寸為5pm。產品屈服強度410470MPa，抗拉強度大於700MPa，總延伸率21.025.0%，屈強比小於0.65，具有優良的綜合力學性能。本發明的優點O由於採用簡單的C-Si-Mn系鋼，成本低；2)具有抗拉強度高，大於700MPa，屈強比低，衝壓性能好；3)強度和韌性匹配好；初始加工硬化速率高；4)無屈服延伸避免了成型後零件表面起皺等優良性能，可用於一些汽車結構件、防撞件等。附圖1為本發明700MPa級多邊形鐵素體/馬氏體雙相鋼板典型金相組織照片。附圖2為本發明的兩段式控軋控冷過程示意圖，其中，a表示粗軋階段，b表示精軋階段，c表示第一段水冷，冷速255(TC/s，d表示兩段水冷間隔間的空冷，e表示第二段水冷，冷速2550'C/s，f表示巻取過程，空冷。具體實施方式從圖1可以看出，本專利獲得的700MPa級的雙相鋼鋼板具有多邊形鐵素體和馬氏體的雙相組織，其中白色部分為鐵素體組織，體積分數大約為85%，灰黑色部分為馬氏體組織，體積分數大約為15%。從圖2可以看出，熱軋後的兩段式冷卻是本專利的一個重要實施步驟，主要包括第一段水冷，經一定時間的空冷後，再進行第二段水冷，水冷到一定的溫度後進行巻取，控制冷卻是獲得良好雙相鋼組織性能的重要保證。選擇表1所示化學成分鋼為原料，坯料尺寸為40mm(厚)X80mm(寬)X100mm(長)。在軋機上實施控軋控冷工藝，軋制厚度規格為3.04.0mm的鋼板，控制冷卻工藝如表2，力學性能與組織分數如表3。表1實施例實測化學成分(質量分數％，餘量為Fe)tableseeoriginaldocumentpage5表2實施例實測冷卻工藝參數tableseeoriginaldocumentpage5表3實施例實測冷卻工藝參數tableseeoriginaldocumentpage6其中Re—屈服強度；Rm—抗拉強度；At—總延伸率，Re/Rm屈強比；F:鐵素體；M:馬氏體。權利要求1、一種抗拉強度700MPa級熱軋雙相鋼板的製造方法，鋼坯主要化學成分按質量百分數為0.03％～0.08％C、0.50～0.70％Si、1.00～1.60％Mn，0～0.60％Cr，0～0.40％Mo，0.02～0.05％Nb，餘量為Fe，其特徵是a)將所述的鋼坯加熱至1200～1250℃，保溫1～1.5小時；b)保溫後進行熱軋，控制開軋溫度1250～1150℃，終軋溫度800～850℃；c)熱軋後進行兩段式控制冷卻，控制第一段冷卻速度25～50℃/s，冷卻後溫度680～750℃，經空冷至670～700℃後，再進行第二段控制冷卻，第二段冷卻速度25～50℃/s，終冷溫度即卷取溫度500～600℃，然後鋼板空冷至室溫；d)第二段冷卻後進行卷取，卷取溫度500～600℃，控制鋼板厚度3.0～40mm。全文摘要一種抗拉強度700MPa級熱軋雙相鋼板的製造方法，其主要化學成分按質量百分數為0.03％～0.08％C、0.50～0.70％Si、1.00～1.60％Mn，0～0.60％Cr，0～0.40％Mo，0.02～0.05％Nb，餘量為Fe；厚度規格為3.0～4.0mm，具有多邊形鐵素體與馬氏體雙相組織，有少量粒狀貝氏體出現，其中鐵素體體積分數為70～90％，馬氏體體積分數為30～10％；鐵素體平均晶粒尺寸為5μm。通過控軋控冷工藝軋制，控制開軋溫度1250～1150℃，終軋溫度800～850℃；控制第一段冷卻速度25～50℃/s，冷卻後溫度680～750℃，經空冷至670～700℃後，再進行第二段控制冷卻，第二段冷卻速度25～50℃/s，終冷溫度即卷取溫度500～600℃，然後鋼板空冷至室溫。文檔編號B21B37/74GK101279330SQ200810056868公開日2008年10月8日申請日期2008年1月25日優先權日2008年1月25日發明者劉光明,劉雅政,周樂育,宋仁伯,張增良,李本海,黃全偉申請人:北京科技大學