CN102766812B

CN102766812B - 一种700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板及其制造方法

Info

Publication number: CN102766812B
Application number: CN201210203060.4A
Authority: CN
Inventors: 张建; 胡学文; 刘雅政; 张宜; 杨光亮; 刘永刚; 潘红波; 舒宏富; 赵勇; 谷海容
Original assignee: Magang Group Holding Co Ltd; Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Magang Group Holding Co Ltd; Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: CN102766812A

Abstract

本发明涉及一种700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板及其制造方法，按照质量百分比，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。采用如下步骤：（1）将铸坯经过加热炉加热；（2）加热出炉后，经热连轧机组进行轧制；（3）轧后采用层流冷却工艺进行分段冷却；（4）进行卷取。

Description

一种700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及金属材料，涉及连续热轧金属板带技术领域，涉及汽车结构件的高强度钢制造，具体涉及一种抗拉强度700MPa低屈强比热轧双相钢板及其制造方法。

背景技术

开发和应用高强度汽车钢板材料是实现汽车轻量化的主要措施之一，一般的低合金高强钢主要采用单一或复合添加Nb、V、Ti等微合金元素的铁素体＋珠光体组织材料，随着强度的提高，材料的成形性能降低，特别是当抗拉强度达到700MPa时，材料屈强比也高达0.80以上，不仅磨具负荷高、损耗大，而且冲压件开裂比例很高，难以满足汽车厂批量生产的成形要求。热轧双相钢以铁素体基体上弥散分布20％左右的马氏体组织为主，具有低的屈强比和高的加工硬化和烘烤硬化性能，低的屈服强度有利于冲压成形顺利，高的加工硬化和烘烤硬化使得最终产品具有很高的强度。很好的满足汽车材料高强度高成形性能的综合要求，是应用前景很好的汽车高强度材料。

热轧双相钢主要通过化学成分和工艺来控制铁素体和马氏体两相的组成比例来实现双相钢力学性能的控制，控制马氏体的体积分数和避免珠光体及贝氏体的出现是获得理想力学性能的关键，通常化学成分的选择和工艺的波动对热轧双相钢力学性能影响很大，因此热轧双相钢组织和力学性能的稳定控制一直是热轧双相钢生产的最大难点。以C-Mn-Si系成分可以生产抗拉强度600MPa（ZL 200610045846.2）及540MPa（ZL 200610045847.7）的热轧双相钢。但更高强度级别的热轧双相钢通常采用添加较多的贵重合金。例如，发明公开号CN 101279330A通过添加0.050%Nb或0.047~0.049%Nb＋0.21~0.36%Mo元素和采用500～600℃的卷取温度生产的热轧双相钢抗拉强度达到700MPa，屈强比为0.59~0.64，但微合金元素含量较高，生产成本大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、工艺容易实现、力学性能稳定、抗拉强度700MPa低屈强比的热轧双相钢及其制造方法。

一种抗拉强度700MPa热轧双相钢制造方法，其主要化学成分质量百分数为：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，余量为Fe，抗拉强度700MPa热轧双相钢屈强比为0.50~0.56，屈强比低，成形性能好，更适合汽车结构件成形工艺要求

具体技术方案如下：

一种700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板，按照质量百分比，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。

进一步地，其抗拉强度为700MPa~730MPa，屈强比为0.50~0.57。

进一步地，其厚度为2.0mm~6.0mm，屈服强度为360MPa~418MPa，延伸率A₅₀为24.5％～30％。

进一步地，其n值为0.22～0.24，加工硬化为140MPa～174MPa，烘烤硬化BH值为76MPa～89MPa。

上述700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板的制造方法，采用如下步骤：

（1）将铸坯经过加热炉加热；

（2）加热出炉后，经热连轧机组进行轧制；

（3）轧后采用层流冷却工艺进行分段冷却；

（4）进行卷取。

进一步地，步骤（2）中采用2250mm热连轧机组，要控制出炉温度、精轧入口温度、终轧温度。

进一步地，步骤（3）中，控制第一段快速冷却的终冷温度和中间空冷时间和第二段开始冷却温度和终冷温度。

进一步地，步骤（1）中铸坯厚度为200mm～230mm，铸坯在加热炉中加热3～4小时，出炉温度控制在1180℃～1230℃。

进一步地，步骤（2）中，在2250mm热连轧机上进行初轧和精轧，控制精轧入口温度1000℃～1040℃，初轧前和初轧过程中及精轧前采用高压水除鳞，初轧和精轧之间采用保温罩。

进一步地，精轧后采用层流冷却方式进行分段冷却控制，精轧结束后第一段进行快速冷却，以大于50℃的冷却速度冷却到680℃～730℃后空冷，空冷8～12S后，第二段开始冷却温度控制620～650℃，快速冷却到150℃以下。

与目前现有技术相比，本发明采用本发明的化学成分、工艺流程和具体方法和步骤生产的热轧双相钢厚度为2.0mm~6.0mm，屈服强度为360MPa~418MPa，抗拉强度为700MPa~730MPa，延伸率A₅₀为24.5％～30％，屈强比为0.50~0.57，n值为0.22～0.24，加工硬化为140MPa～174MPa，烘烤硬化BH值为76MPa～89MPa。

采用本发明生产的抗拉强度700MPa的热轧双相钢不仅屈强比低，且具有高的加工硬化和烘烤硬化性能。汽车厂用于制造汽车车轮不仅材料成形性能和表面质量好，而且汽车车轮具有良好的疲劳性能，并实现汽车车轮轻量化设计，可降低汽车车轮重量20％，有利于汽车节油、降耗，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明抗拉强度700MPa低屈强比热轧双相钢典型的组织照片

图2为本发明抗拉强度700MPa低屈强比热轧双相钢典型的拉伸曲线

其中图1为本发明抗拉强度700MPa低屈强比热轧双相钢被LEPERA试剂（1％Na₂S₂O₅水溶液＋4％苦味酸溶液）腐蚀后的组织照片，照片中亮白色组织为马氏体；图2为本发明抗拉强度700MPa低屈强比热轧双相钢力学性能检测的拉伸曲线。

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

一种抗拉强度700MPa低屈强比的热轧双相钢制造方法，其主要化学成分质量百分数为：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，余量为Fe。

本发明采用上述的化学成分，生产制造工艺流程为：铁水预处理→转炉冶炼→合金微调站→LF→连铸→热连轧→层流冷却→卷取。

本发明采用以上化学成分和工艺流程生产抗拉强度700MPa低屈强比热轧双相钢，具体按以下步骤进行：

1）铸坯厚度为200mm～230mm，铸坯在加热炉中加热3～4小时，出炉温度控制在1180℃～1230℃。

2）在2250mm热连轧机上进行初轧和精轧，控制精轧入口温度1000℃～1040℃。为获得良好的表面质量，初轧前和初轧过程中及精轧前采用高压水除鳞。为减小精轧入口铸坯温度差，初轧和精轧之间采用保温罩。

3）根据最终产品厚度规格来确定精轧入口中间坯厚度，控制精轧总压下率大于等于80％。

4）控制终轧温度在820℃～870℃。

5）精轧后采用层流冷却方式进行分段冷却控制，精轧结束后第一段进行快速冷却，以大于50℃的冷却速度冷却到680℃～730℃后空冷，空冷8～12S后，第二段开始冷却温度控制620～650℃，快速冷却到150℃以下。

6）冷却后进行卷取，卷取温度在150℃以下。

选择表1所示的化学成分钢为原料，连铸板坯尺寸为230mm（厚）×1400mm（宽）×9000mm（长）。将铸坯经过加热炉加热、然后经2250mm热连轧机组进行轧制，控制出炉温度、精轧入口温度、终轧温度，轧后采用层流冷却工艺进行分段冷却，控制第一段快速冷却的终冷温度和中间空冷时间和第二段开始冷却温度和终冷温度，然后进行卷取。轧制厚度为2.0mm~6mm。轧制和冷却工艺见表2，力学性能见表3。

表1 实施例实测化学成分（质量百分数％，余量为Fe）

成份编号	C	Si	Mn	P	S	Al	Cr
								M1	0.080	1.06	1.19	0.011	0.008	0.040	0.51
M2	0.074	1.08	1.20	0.013	0.004	0.041	0.49
								M3	0.080	1.18	1.22	0.014	0.005	0.047	0.47

表2 实施例轧制和冷却工艺参数

表3 实施例力学性能

其中： Rp_0.2－屈服强度；Rm－抗拉强度；Rp_0.2/Rm －屈强比；

A₅₀-断后延伸率；n－加工硬化率

表4 实施例烘烤硬化性能

说明：

烘烤硬化处理工艺：2％预拉伸后，170℃保温20分钟。

Rp_0.2－屈服强度；Rm－抗拉强度；Rm_2％－预拉伸2％时的强度；

BH－烘烤硬化；BH=烘烤硬化处理屈服强度－2％预拉伸时强度；

△Rp_0.2＝烘烤硬化后屈服强度－初始屈服强度；△Rm＝烘烤硬化后抗拉强度－初始抗拉强度；WH-加工硬化；WH＝△Rp_0.2－BH。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板的制造方法，其特征在于，所述700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板按照质量百分比含有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，其抗拉强度为700MPa～730MPa，屈强比为0.50～0.57，其厚度为2.0mm～6.0mm，屈服强度为360MPa～418MPa，延伸率A₅₀为24.5％～30％，其加工硬化率n值为0.22～0.24，加工硬化为140MPa～174MPa，烘烤硬化BH值为76MPa～89MPa；

采用如下步骤：

（1）将铸坯经过加热炉加热；

（2）加热出炉后，经热连轧机组进行轧制，采用2250mm热连轧机组，要控制出炉温度、精轧入口温度、终轧温度，精轧后采用层流冷却方式进行分段冷却控制，精轧结束后第一段进行快速冷却，以大于50℃的冷却速度冷却到680℃～730℃后空冷，空冷8～12s后，第二段开始冷却温度控制620～650℃，快速冷却到150℃以下；

（3）轧后采用层流冷却工艺进行分段冷却，控制第一段快速冷却的终冷温度和中间空冷时间和第二段开始冷却温度和终冷温度；

（4）进行卷取。

2.如权利要求1所述700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板的制造方法，其特征在于，步骤（1）中铸坯厚度为200mm～230mm，铸坯在加热炉中加热3～4小时，出炉温度控制在1180℃～1230℃。

3.如权利要求1或2所述700MPa级低屈强比热轧双相钢钢板的制造方法，其特征在于，步骤（2）中，在2250mm热连轧机上进行初轧和精轧，控制精轧入口温度1000℃～1040℃，初轧前和初轧过程中及精轧前采用高压水除鳞，初轧和精轧之间采用保温罩。