CN102517496A - 一种热轧铁素体/马氏体双相钢及其生产方法 - Google Patents

一种热轧铁素体/马氏体双相钢及其生产方法 Download PDF

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郭佳
李飞
代晓莉
周志伟
朱国森
郭慧敏
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Abstract

本发明涉及一种热轧铁素体/马氏体双相钢及其生产方法。所述双相钢成分的质量百分数为：C：0.06%～0.10%、Mn：1.00%～2.00%、Si：0.40%～0.60%、P：≤0.02%、S：≤0.02%、Ti：0.08～0.12%，余量为Fe及不可避免杂质。本发明提供的双相钢，Si含量低于0.5，钢的表面质量较易控制；此外，添加了成本较为低廉的Ti元素，作为析出强化元素来提高钢的强度，降低了钢产品的成本。

Description

一种热轧铁素体/马氏体双相钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及轧钢领域，特别涉及一种抗拉强度780MPa级的热轧双相钢及其生产方法。
背景技术
近年来，随着汽车向节能、减重和安全的方向发展，热轧双相钢以其高强度、耐疲劳性、高扩孔性能以及高成形性能，已被广泛地用于制造汽车加强板、车轮、底盘、保险杠、车体各种框架等构件。根据ULSAB计划，大部分高强度汽车板采用的均为双相钢。
目前，已发表的专利文献和其它文献公开的铁素体马氏体双相钢的成分有以下特点：(1)添加较多的Si元素和Al元素，作用包括扩大铁素体相变区和强化铁素体基体；(2)添加Cr、Mo等合金元素，作用在于提高钢的淬透性，从而降低生产该产品时对水冷设备和卷取设备的要求。特点(1)中Si含量高于0.5％时，热轧板表面质量控制难度加大，Al含量高于0.5％时，增加了钢的冶炼难度；特点(2)中Cr、Mo合金元素的添加无疑增加了钢的成本。
发明内容
本发明提供了一种热轧铁素体/马氏体双相钢，适应了汽车工业的发展需求，解决了热轧铁素体/马氏体双相钢生产成本高、工艺复杂的问题。
本发明提供的热轧铁素体/马氏体双相钢，其成分质量百分数为：
C：0.06％～0.10％、Si：0.40％～0.60％、Mn：1.00％～2.00％、P：≤0.02％、S：≤0.02％、Ti：0.08％～0.12％，其余为Fe及不可避免杂质。
本发明还提供了一种解决上述技术问题的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将按上述成分方案(C：0.06％～0.10％、Si：0.40％～0.60％、Mn：1.00％～2.00％、P：≤0.02％、S：≤0.02％、Ti：0.08％～0.12％，其余为Fe及不可避免杂质。)设计好、冶炼好的钢材铸成坯料，再将坯料加热至1180℃～1250℃，并在该温度下保温；
步骤2：对经步骤1处理后得到的坯料进行两阶段控制轧制，即奥氏体再结晶区轧制和奥氏体非再结晶区轧制，其中再结晶区变形量＞60％；
步骤3：对经步骤2控制轧制后得到的钢板采用分段冷却的方法进行冷却，对应的钢板的终轧温度范围是750～850℃，采用水冷以≥30℃/s的冷速冷却；
步骤4：在对钢板完成步骤3的冷却后，对钢板进行卷取。
进一步地，上述步骤3采用的分段冷却方法对应的钢板的终轧温度范围750～800℃，终轧后在空气中待温到550～600℃，随后采用水冷以≥40℃/s的冷速冷却。
进一步地，上述步骤3采用的分段冷却方法对应的钢板的终轧温度范围800～850℃，第一段水冷冷速30～50℃/s，冷却至650～700℃，随后在空气中待温8～15s，第二阶段水冷冷速≥40℃/s。
进一步地，上述步骤2所述奥氏体再结晶区轧制温度区间为950～1200℃，轧制变形量为50～70％。
进一步地，上述步骤2所述奥氏体非再结晶区轧制温度区间为750～930℃，轧制变形量为30～50％.
进一步地，上述步骤4所述的卷取对应的卷取温度为200～300℃。
本发明提供的热轧双相钢，由于其成分中Si含量较低，只添加合金元素Ti，降低了钢产品表面质量控制难度、冶炼难度以及钢的成本，使产品具有优良的综合力学性能。
附图说明
图1为本发明提供的抗拉强度为780MPa级铁素体/马氏体双相钢板经过l epera试剂侵蚀后的典型金相组织照片，其中，白色为马氏体组织，灰色为铁素体组织。
具体实施方式：
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明提供的热轧双相钢的化学组分及相应的含量参见表1：
表1(质量分数％，余量为Fe及不可避免杂质)
  成分方案   C   Si   Mn   P   S   Ti
  成分1   0.09   0.50   1.78   0.010   0.005   0.08
  成分2   0.10   0.47   1.72   0.009   0.005   0.10
  成分3   0.08   0.43   1.65   0.011   0.004   0.12
  成分4   0.082   0.45   1.70   0.008   0.003   0.11
  成分5   0.085   0.46   1.75   0.011   0.003   0.12
  成分6   0.099   0.41   1.68   0.009   0.005   0.09
实施例1
将冶炼好的符合表1中成分1所述成分方案的钢水铸成坯料，然后将坯料随炉升温至1200℃后保温0.5h，进行轧制。其中，奥氏体再结晶区开始轧制温度为1180℃，变形量为65％；奥氏体非再结晶区开始轧制温度是930℃，坯料变形量35％，终轧温度是800℃。钢板完成轧制后在空气中待温，温度待至600℃后开始水冷，水冷冷速为45℃/s，冷至300℃，达到卷取温度，卷取。
实施例2
将冶炼好的符合表1中成分2所述成分方案的钢水铸成坯料，然后将坯料随炉升温至1200℃后保温0.5h，进行轧制。其中，奥氏体再结晶区开始轧制温度为1150℃，变形量为60％；奥氏体非再结晶区开始轧制温度是910℃，坯料变形量40％，终轧温度是780℃。钢板完成轧制后在空气中待温，温度待至580℃后开始水冷，水冷冷速为50℃/s，冷至250℃，达到卷取温度，卷取。
实施例3
将冶炼好的符合表1中成分3所述成分方案的钢水铸成坯料，然后将坯料随炉升温至1200℃后保温0.5h，进行轧制。其中，奥氏体再结晶区开始轧制温度为1100℃，变形量为50％；奥氏体非再结晶区开始轧制温度是910℃，坯料变形量50％，终轧温度是750℃。钢板完成轧制后在空气中待温，温度待至550℃后开始水冷，水冷冷速为60℃/s，冷至210℃，达到卷取温度，卷取。
实施例4
将冶炼好的符合表1中成分4所述成分方案的钢水铸成坯料，然后将坯料随炉升温至1200℃后保温0.5h，进行轧制。其中，奥氏体再结晶区开始轧制温度为1180℃，变形量为65％；奥氏体非再结晶区开始轧制温度是930℃，坯料变形量35％，终轧温度是850℃。钢板完成轧制后首先进行水冷，水冷冷速30℃/s，冷至700℃，随后在空气中待温8s，待温后开始水冷，水冷冷速为45℃/s，冷至300℃，达到卷取温度，卷取。
实施例5
将冶炼好的符合表1中成分5所述成分方案的钢水铸成坯料，然后将坯料随炉升温至1200℃后保温0.5h，进行轧制。其中，奥氏体再结晶区开始轧制温度为1150℃，变形量为60％；奥氏体非再结晶区开始轧制温度是910℃，坯料变形量40％，终轧温度是830℃。钢板完成轧制后首先进行水冷，水冷冷速40℃/s，冷至680℃，随后在空气中待温12s，待温后开始水冷，水冷冷速为55℃/s，冷至250℃，达到卷取温度，卷取。
实施例6
将冶炼好的符合表1中成分6所述成分方案的钢水铸成坯料，然后将坯料随炉升温至1200℃后保温0.5h，进行轧制。其中，奥氏体再结晶区开始轧制温度为1100℃，变形量为50％；奥氏体非再结晶区开始轧制温度是910℃，坯料变形量50％，终轧温度是800℃。钢板完成轧制后首先进行水冷，水冷冷速50℃/s，冷至650℃，随后在空气中待温15s，待温后开始水冷，水冷冷速为60℃/s，冷至200℃，达到卷取温度，卷取。
本发明提供的热轧双相钢，由于其成分中Si含量较低，只添加合金元素Ti，降低了钢产品表面质量控制难度、冶炼难度以及钢的成本，使产品具有优良的综合力学性能。同时，本发明得到的热轧铁素体马氏体双相钢，屈服强度范围为490～600MPa，抗拉强度780～950MPa，延伸率为15％～25％，屈强比＜0.7，具有良好的强度与塑性的匹配，以及良好的断裂性能。
表2为各实施例得到的本发明热轧双相钢的力学性能。
表2(单位为MPa)
  序号   Rp0.2   Rm   Rp0.2/Rm   A80，％   n值
  实施例1   490   780   0.63   25   0.21
  实施例2   530   820   0.65   23   0.20
  实施例3   600   880   0.68   19   0.19
  实施例4   585   850   0.68   25   0.19
  实施例5   590   887   0.66   23   0.16
  实施例6   593   950   0.62   18   0.15
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种热轧铁素体/马氏体双相钢，其特征在于，成分重量百分数为：
C：0.06％～0.10％、Si：0.40％～0.60％、Mn：1.00％～2.00％、P：≤0.02％、S：≤0.02％、Ti：0.08％～0.12％，其余为Fe及不可避免杂质。
2.如权利要求1所述的热轧双相钢，其特征在于，含有铁素体与马氏体双相组织。
3.如权利要求2所述的热轧双相钢的生产方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1均热处理：选择符合权利要求1所述的热轧双相钢成分的坯料，将坯料加热至1180℃～1250℃，并在该温度下保温；
步骤2两阶段轧制：对经过步骤1处理后的坯料进行两阶段控制轧制，即奥氏体再结晶区轧制和奥氏体非再结晶区轧制，其中再结晶区变形量＞60％；
步骤3分段冷却：对经过步骤2控制轧制后得到的钢板进行分段冷却，钢板对应的终轧温度范围是750～850℃，采用水冷以≥30℃/s的冷速冷却；
步骤4卷取：在对钢板完成步骤3的冷却后，对钢板进行卷取。
4.如权利要求3所述的热轧双相钢的生产方法，其特征在于，所述分段冷却方法对应的钢板的终轧温度范围是750～800℃，钢板终轧后在空气中待温到550～600℃，随后采用水冷以≥40℃/s的冷速冷却。
5.如权利要求3所述的热轧双相钢的生产方法，其特征在于，所述分段冷却方法对应的钢板的终轧温度范围是800～850℃，第一段水冷，冷速30～50℃/s，冷却至650～700℃，随后在空气中待温8～15s，第二阶段水冷冷速≥40℃/s。
6.如权利要求3至5任一所述的热轧双相钢的生产方法，其特征在于，所述的奥氏体再结晶区轧制温度区间为950～1200℃，轧制变形量为50～70％。
7.如权利要求3至5任一所述的热轧双相钢的生产方法，其特征在于，所述的奥氏体非再结晶区轧制温度区间为750～930℃，轧制变形量为30～50％。
8.如权利要求3至5任一所述的热轧双相钢的生产方法，其特征在于，所述卷取对应的钢板温度为200～300℃。
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