CN105603306A - 一种具有相变诱导塑性特征的双相钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有相变诱导塑性特征的双相钢及其生产方法，其化学成分质量百分比如下：C：0.07～0.12%，Mn：1.5～2.5%，S≤0.005%，P≤0.010%，Si≤1.5%，Als：0.03～1.0%，N≤50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序。本发明生产的冷轧退火双相钢强度级别在780MPa以上，室温下获得的组织为铁素体、马氏体和5-10%的残余奥氏体，成品具有高的强度和塑性组合，用于汽车零部件中防撞件和加强件的加工制造。

Description

一种具有相变诱导塑性特征的双相钢及其生产方法
技术领域
本发明属于汽车用冷轧高强度钢板技术领域，尤其涉及一种具有相变诱导塑性特征的双相钢及其生产方法。
背景技术
为了满足降低汽车车身自重达到降低能源消耗的目的，同时保证车身的安全性能不会降低，在汽车车身设计中，越来越多地采用高强度钢，尤其是先进高强钢，其中双相钢由于具有低屈服强度、高抗拉强度以及高的初始加工硬化速率等优良的性能在汽车零部件生产中广泛使用。目前，关于双相钢的生产也很成熟，也相继开发了不同的强度级别，但是通常很难实现强度和塑性的良好结合，本专利将致力于开发抗拉强度在780MPa以上，且具有良好的成形性能的双相钢。
发明内容
本发明目的是提供一种具有相变诱导塑性特征的双相钢生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取如下技术方案：一种具有相变诱导塑性特征的双相钢，其化学成分质量百分比如下：C：0.07～0.12%，Mn：1.5～2.5%，S≤0.005%，P≤0.010%，Si≤1.5%，Als：0.03～1.0%，N≤50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明其化学成分质量百分比如下：C：0.10%，Mn：1.7%，S：0.005%，P：0.008%，Si：1.2%，Als：0.6%，N：40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明其化学成分质量百分比如下：C：0.12%，Mn：2.0%，S：0.005%，P：0.010%，Si：0%，Als：1.0%，N：50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明其化学成分质量百分比如下：C：0.09%，Mn：2.5%，S：0.004%，P：0.006%，Si：0.8%，Als：0.7%，N：38ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明该双相钢基体中含有5～10%的残余奥氏体。
本发明还提供一种上述一种具有相变诱导塑性特征的双相钢生产方法，生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序；采用下述质量百分比化学成分的连铸坯：C：0.07～0.12%，Mn：1.5～2.5%，S≤0.005%，P≤0.010%，Si≤1.5%，Als：0.03～1.0%，N≤50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述热轧工序：铸坯的均热温度1250～1320℃，均热时间为25～35min。
本发明所述热轧工序：终轧温度为860～880℃，卷取温度为550～680℃，采用水冷、空冷和水冷的三段式冷却模式。
本发明所述冷轧退火工序：冷轧压下率为50～70%，退火工序均热温度为780～820℃，快冷开始温度为630～680℃，时效温度为250～300℃。
本发明所述平整工序的平整压下率为≤0.5%。
本发明的设计思路：
C：碳是固溶强化元素，是材料获得高强度的保证，碳含量太低时，在相同的临界区（铁素体和奥氏体）加热时奥氏体含量低，不利于获得高的强度，但是碳含量太高，不利于材料的焊接性能，因此碳的设计在满足强度的基础上越低越好。
Mn：锰是强烈提高奥氏体淬透性的元素，含有适量Mn的奥氏体可以通过不同的快冷终止温度来获得期望的组织，从而获得不同性能的产品。
Si：是固溶强化元素，一方面可以提高材料强度，另一方面，可以加速碳向奥氏体偏聚，净化铁素体，从而改善成品的性能。
Al：功能与Si相似。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明生产的冷轧退火双相钢强度级别在780MPa以上，室温下获得的组织为铁素体、马氏体和5-10%的残余奥氏体，成品具有高的强度和塑性组合，具有相变诱导塑性特征，具有连续屈服特征和良好的烘烤硬化性能，可用于汽车零部件中防撞件和加强件的加工制造。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
各实施例钢种的化学成分含量见表1，产品机械性能见表2，拉伸性能测试时，拉伸试样平行于轧制方向，拉伸试样的标距为80mm。
实施例1
一种具有相变诱导塑性特征的双相钢的化学成分质量百分比见表1，厚度为1.0mm。
生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序。热轧工序：铸坯的均热温度1280℃，均热时间为28min；终轧温度为875℃，卷取温度为550℃。
冷轧退火工序：冷轧压下率为70%，退火工序均热温度为780℃，快冷开始温度为630℃，时效温度为280℃，奥氏体含量5%。平整工序的平整压下率0.3%。
实施例2
一种具有相变诱导塑性特征的双相钢的化学成分质量百分比见表1，厚度为1.3mm。
生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序。热轧工序：铸坯的均热温度1250℃，均热时间为30min；终轧温度为860℃，卷取温度为680℃。
冷轧退火工序：冷轧压下率为55.0%，退火工序均热温度为820℃，快冷开始温度为670℃，时效温度为300℃，奥氏体含量8%。平整工序的平整压下率0.4%。
实施例3
一种具有相变诱导塑性特征的双相钢的化学成分质量百分比见表1，厚度为1.5mm。
生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序。热轧工序：铸坯的均热温度1275℃，均热时间为32min；终轧温度为870℃，卷取温度为620℃。
冷轧退火工序：冷轧压下率为50%，退火工序均热温度为800℃，快冷开始温度为660℃，时效温度为260℃，奥氏体含量9%。平整工序的平整压下率0.4%。
实施例4
一种具有相变诱导塑性特征的双相钢的化学成分质量百分比见表1，厚度为1.8mm。
生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序。热轧工序：铸坯的均热温度1320℃，均热时间为25min；终轧温度为865℃，卷取温度为630℃。
冷轧退火工序：冷轧压下率为55%，退火工序均热温度为790℃，快冷开始温度为660℃，时效温度为250℃，奥氏体含量7%。平整工序的平整压下率0.3%。
实施例5
一种具有相变诱导塑性特征的双相钢的化学成分质量百分比见表1，厚度为2.0mm。
生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序。热轧工序：铸坯的均热温度1290℃，均热时间为27min；终轧温度为880℃，卷取温度为610℃。
冷轧退火工序：冷轧压下率为50.0%，退火工序均热温度为780℃，快冷开始温度为650℃，时效温度为290℃，奥氏体含量8%。平整工序的平整压下率0.5%。
实施例6
一种具有相变诱导塑性特征的双相钢化学成分质量百分比见表1，厚度为2.5mm。
生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序。热轧工序：铸坯的均热温度1265℃，均热时间为35min；终轧温度为860℃，卷取温度为650℃。
冷轧退火工序：冷轧压下率为58.0%，退火工序均热温度为800℃，快冷开始温度为680℃，时效温度为270℃，奥氏体含量10%。平整工序的平整压下率0.2%。
表1：钢种的化学成分（wt%）
实施例 C Mn S P Si Als N(ppm)
1 0.10 1.7 0.005 0.008 1.2 0.6 40
2 0.07 1.6 0.003 0.007 1.5 0.03 30
3 0.12 2.0 0.005 0.010 0 1.0 50
4 0.08 1.9 0.002 0.006 0.6 0.8 25
5 0.09 1.5 0.005 0.010 1.2 0.4 34
6 0.09 2.5 0.004 0.006 0.8 0.7 38
表2：产品机械性能

Claims (10)

1.一种具有相变诱导塑性特征的双相钢，其特征在于，其化学成分质量百分比如下：C：0.07～0.12%，Mn：1.5～2.5%，S≤0.005%，P≤0.010%，Si≤1.5%，Als：0.03～1.0%，N≤50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种具有相变诱导塑性特征的双相钢，其特征在于，其化学成分质量百分比如下：C：0.10%，Mn：1.7%，S：0.005%，P：0.008%，Si：1.2%，Als：0.6%，N：40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种具有相变诱导塑性特征的双相钢，其特征在于，其化学成分质量百分比如下：C：0.12%，Mn：2.0%，S：0.005%，P：0.010%，Si：0%，Als：1.0%，N：50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种具有相变诱导塑性特征的双相钢，其特征在于，其化学成分质量百分比如下：C：0.09%，Mn：2.5%，S：0.004%，P：0.006%，Si：0.8%，Als：0.7%，N：38ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种具有相变诱导塑性特征的双相钢，其特征在于，该双相钢基体中含有5～10%的残余奥氏体。
6.基于权利要求1-5任意一项所述的一种具有相变诱导塑性特征的双相钢生产方法，其特征在于，生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序；采用下述质量百分比化学成分的连铸坯：C：0.07～0.12%，Mn：1.5～2.5%，S≤0.005%，P≤0.010%，Si≤1.5%，Als：0.03～1.0%，N≤50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于,所述热轧工序：铸坯的均热温度1250～1320℃，均热时间为25～35min。
8.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于,所述热轧工序：终轧温度为860～880℃，卷取温度为550～680℃，采用水冷、空冷和水冷的三段式冷却模式。
9.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于,所述冷轧退火工序：冷轧压下率为50～70%，退火工序均热温度为780～820℃，快冷开始温度为630～680℃，时效温度为250～300℃。
10.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，所述平整工序的平整压下率为≤0.5%。
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