CN109321827A - 一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧dp780钢的方法 - Google Patents

一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧dp780钢的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，包括以下步骤：将钢坯通过加热工序、热轧工序、冷却工序、卷取工序，生产制备出覆盖400～470MPa、500～550MPa及590～650MPa三种屈服强度级别的经济型热轧DP780钢产品；本发明充分考虑钢铁企业针对小批量热轧双相钢的生产组织特点，通过合理的、经济的、低成本成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的400～470MPa、500～550MPa及590～650MPa三种屈服强度级别的经济型热轧DP780钢产品，能够满足用户对热轧双相钢产品多零件、多性能的特殊需求。

Description

一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法。
背景技术
日益严峻的环境污染及能源紧缺问题，使全球汽车产业的发展受到各国政府前所未有的关注与重视。汽车用材料中的双相钢由于具有强度和的塑性的良好配比，其用量预计在汽车用先进高强钢中将超过70％。生产制造性能稳定的低成本经济型双相钢，已经成为各钢企所追求的目标，持续受到极大的关注。
此外，各家汽车主机厂对相同级别热轧轧双相钢的订货量较少，每次约20～60吨，而国内外诸多钢铁企业，组织生产1炉高强钢为210吨，出铸坯约8～10支，能出成品卷8～10卷，每卷重约20～25吨。而现有公开的技术，只是针对一种特定屈服强度级别的热轧DP780钢产品，进行生产方法、加工方法或制造方法的阐明，例如公开号CN 104357744A、CN105925905A、CN 105838997A等等。
不能充分考虑钢铁企业针对小批量热轧双相钢的生产组织特点，不能实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的400～470MPa、500～550MPa及590～650MPa三种屈服强度级别的经济型热轧DP780钢产品，不利于钢铁企业迅速消化钢坯库存，没法满足汽车产业多零件、多性能的特殊需求，因此采用一种成分体系可生产表面质量良好的400～470MPa、500～550MPa及590～650MPa三种屈服强度级别的经济型热轧DP780钢产品，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法,通过合理的、经济的、低成本成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的400～470MPa、500～550MPa及590～650MPa三种屈服强度级别的经济型热轧DP780钢产品，不仅利于钢铁企业迅速消化钢坯库存，而且能够满足汽车产业多零件、多性能的特殊需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，包括以下步骤：将钢坯通过加热工序、热轧工序、冷却工序、卷取工序，生产制备出覆盖400～470MPa、500～550MPa及590～650MPa三种屈服强度级别的经济型热轧DP780钢产品；
其中，所述钢坯的化学成分按重量百分比包括C：0.08～0.12％，Si：0.40～0.70％，Mn：1.30～1.60％，Alt：0.040～0.070％，Nb：0.04～0.07％，Mo：0.10～0.30％，并限制N≤0.006％，P≤0.008％，S≤0.006％，O≤0.0030％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。
具体地，所述钢坯的厚度为230mm。
具体地，所述经济型热轧DP780钢产品的厚度规格为2.0～6.0mm。
具体地，所述加热工序中，设置均热段温度为1240～1280℃，均热时间约40min。
具体地，所述热轧工序中，粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算，其工艺参数见下：
生产400～470MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，粗轧出口温度1090～1120℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为28mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为30mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为35mm；精轧终轧温度860～890℃；
生产500～550MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，粗轧出口温度1050～1080℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为30mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为35mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为40mm；精轧终轧温度830～860℃；
生产590～650MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，粗轧出口温度950～980℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为40mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为45mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为50mm；精轧终轧温度800～830℃。
具体地，所述冷却工序中，
生产400～470MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，热轧工序中的精轧结束后首先采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至650～680℃；然后空冷待温至600～630℃；最后以≥30℃/s的冷速冷却至≤200℃；
生产500～550MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，热轧工序中的精轧结束后首先采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至670～700℃；然后空冷待温至630～660℃；最后以≥30℃/s的冷速冷却至≤200℃；
生产590～650MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，热轧工序中的精轧结束后首先采取轧后前段超快速冷却工艺，以≥100℃/s的冷速快速冷却至700～730℃；然后空冷待温至660～690℃；最后以≥80℃/s的冷速冷却至≤200℃。
具体地，所述卷取工序中，将经过冷却工序冷却至≤200℃温度的钢带卷取成钢卷，自然冷却至室温即得到本发明的成品钢卷。
本发明具有以下有益效果：本发明充分考虑钢铁企业针对小批量热轧双相钢的生产组织特点，通过合理的、经济的、低成本成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的400～470MPa、500～550MPa及590～650MPa三种屈服强度级别的经济型热轧DP780钢产品，能够满足用户对热轧双相钢产品多零件、多性能的特殊需求。其中400～470MPa屈服强度级别的热轧DP780钢产品特别适用于深加工成形和几何精度要求高的汽车结构件；500～550MPa屈服强度级别的热轧DP780钢产品特别适用于冷加工成形要求高的汽车结构件和加强件；590～650MPa屈服强度级别的热轧DP780钢产品特别适用于有扩孔翻边和高强减薄的车轮等汽车用零部件。
附图说明
图1为本发明实施例1中工艺1-II制备的400～470MPa屈服强度级别的热轧DP780钢的微观组织图；
图2为本发明实施例1中工艺1-Ⅳ制备的500～550MPa屈服强度级别的热轧DP780钢的微观组织图；
图3为本发明实施例1中工艺1-Ⅵ制备的590～650MPa屈服强度级别的热轧DP780钢的微观组织图。
具体实施方式
本发明实施例中对于样品的微观组织及力学性能性能测试采用如下的方法进行：
沿热轧成品钢卷上取样，金相试样经研磨、抛光后，采用4％的硝酸酒精溶液和Lepera试剂(1％Na2S2O5)水溶液与质量分数4％的苦味酸酒精溶液按体积比1：1混合)进行腐蚀，经Lepera试剂腐蚀方法可以区分组织中呈白色的组织为马氏体，呈灰色的组织为铁素体；采用Leica图像分析软件测定计算马氏体体积分数。
从热轧成品钢卷上取样，按标准GB/T 228制成拉伸试样，有效标距为80×20mm，在SANA万能实验机上进行力学性能测试；并按标准GB/T 15825.4取样进行扩孔试验并计算扩孔率。
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比为C：0.08％，Si：0.70％，Mn：1.60％，Alt：0.040％，Nb：0.040％，Mo：0.16％，N：0.005％，P：0.008％，S：0.004％，O：0.0030％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
采用上述成分的钢坯，生产400～470MPa屈服强度级别的热轧DP780钢，按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1270～1280℃，均热时间约为40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算。粗轧出口温度1115～1120℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为28mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为30mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为35mm；精轧终轧温度877～890℃；
(3)冷却工序：精轧结束后首先采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至664～680℃(表中简称此温度为一段终温)；然后空冷待温至600～616℃(表中简称此温度为二段始温)；最后以≥30℃/s的冷速冷却至≤200℃；
(4)卷取工序：将冷却至≤200℃温度的钢带卷取成钢卷，自然冷却至室温即得到本发明的成品钢卷。
采用上述成分的钢坯，生产500～550MPa屈服强度级别的热轧DP780钢，按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1260～1280℃，均热时间约40min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算。粗轧出口温度1074～1080℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为30mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为35mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为40mm；精轧终轧温度838～860℃；
(3)冷却工序：精轧结束后首先采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至686～700℃；然后空冷待温至634～652℃；最后以≥30℃/s的冷速冷却至≤200℃；
(4)卷取工序：将冷却至≤200℃温度的钢带卷取成钢卷，自然冷却至室温即得到本发明的成品钢卷。
采用上述成分的钢坯，生产590～650MPa屈服强度级别的热轧DP780钢，按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：
(1)加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1190～1210℃，均热时间20～30min；
(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算。粗轧出口温度950～970℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为40mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为45mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为50mm；精轧终轧温度800～816℃；
(3)冷却工序：精轧结束后首先采取轧后前段超快速冷却工艺，以≥100℃/s的冷速快速冷却至700～706℃；然后空冷待温至660～668℃；最后以≥80℃/s的冷速冷却至≤200℃；
(4)卷取工序：将冷却至≤200℃温度的钢带卷取成钢卷，自然冷却至室温即得到本发明的成品钢卷。
本实施例中具体的工艺参数如表1所示。
表1实施例1的控轧控冷工艺参数
对制备得到的热轧DP780钢取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表2。附图1为本发明实施例1中工艺1-II制备的400～470MPa屈服强度级别的热轧DP780钢的微观组织图；附图2为本发明实施例1中工艺1-Ⅳ制备的500～550MPa屈服强度级别的热轧DP780钢的微观组织图；附图3为本发明实施例1中工艺1-Ⅵ制备的590～650MPa屈服强度级别的热轧DP780钢的微观组织图。由微观组织分析及各相体积分数的测试分析计算结果可知，本发明实施例中制备得到的不同屈服强度级别的热轧DP780钢均由铁素体和一定比例的马氏体组成。
表2实施例1的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
实施例2
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比为C：0.12％，Si：0.40％，Mn：1.40％，Alt：0.070％，Nb：0.042％，Mo：0.30％，N：0.006％，P：0.006％，S：0.006％，O：0.0028％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
本实施例中不同屈服强度级别的冷轧DP780的生产方法，按照实施例1中所叙述的方法进行控制各工序段的工艺参数，具体工艺控制参数如表3所示。
表3实施例2的控轧控冷工艺参数
对制备得到的热轧DP780钢取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表4，由微观组织分析及各相体积分数的测试分析计算结果可知，本发明实施例中制备得到的不同屈服强度级别的热轧DP780钢均由铁素体和一定比例的马氏体组成。
表4实施例2的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
实施例3
本实施例中钢坯的出钢钢水化学成分按重量百分比为C：0.09％，Si：0.42％，Mn：1.30％，Alt：0.050％，Nb：0.070％，Mo：0.10％，N：0.005％，P：0.007％，S：0.005％，O：0.0029％，余量为Fe及其他不可避免的杂质，钢坯厚度230mm。
本实施例中不同屈服强度级别的冷轧DP780的生产方法，按照实施例1中所叙述的方法进行控制各工序段的工艺参数，具体工艺控制参数如表5所示。
表5实施例3的控轧控冷工艺参数
对制备得到的热轧DP780钢取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表6。由微观组织分析及各相体积分数的测试分析计算结果可知，本发明实施例中制备得到的不同屈服强度级别的热轧DP780钢均由铁素体和一定比例的马氏体组成。
表6实施例2的力学性能与显微组织中的马氏体体积分数
本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (7)

1.一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，其特征在于：包括以下步骤：将钢坯通过加热工序、热轧工序、冷却工序、卷取工序，生产制备出覆盖400～470MPa、500～550MPa及590～650MPa三种屈服强度级别的经济型热轧DP780钢产品；
其中，所述钢坯的化学成分按重量百分比包括C：0.08～0.12％，Si：0.40～0.70％，Mn：1.30～1.60％，Alt：0.040～0.070％，Nb：0.04～0.07％，Mo：0.10～0.30％，并限制N≤0.006％，P≤0.008％，S≤0.006％，O≤0.0030％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，其特征在于：所述钢坯的厚度为230mm。
3.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，其特征在于：所述经济型热轧DP780钢产品的厚度规格为2.0～6.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，其特征在于：所述加热工序中，设置均热段温度为1240～1280℃，均热时间约40min。
5.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，其特征在于：所述热轧工序中，粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级***设定模型计算，其工艺参数见下：
生产400～470MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，粗轧出口温度1090～1120℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为28mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为30mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为35mm；精轧终轧温度860～890℃；
生产500～550MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，粗轧出口温度1050～1080℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为30mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为35mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为40mm；精轧终轧温度830～860℃；
生产590～650MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，粗轧出口温度950～980℃，其中2.00mm≤热轧成品厚度＜4.00mm的粗轧出口坯厚为40mm，4.00mm≤热轧成品厚度＜5.00mm的粗轧出口坯厚为45mm，5.00mm≤热轧成品厚度≤6.00mm的粗轧出口坯厚为50mm；精轧终轧温度800～830℃。
6.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，其特征在于：所述冷却工序中，
生产400～470MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，热轧工序中的精轧结束后首先采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至650～680℃；然后空冷待温至600～630℃；最后以≥30℃/s的冷速冷却至≤200℃；
生产500～550MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，热轧工序中的精轧结束后首先采取轧后前段快速冷却工艺，以≥40℃/s的冷速快速冷却至670～700℃；然后空冷待温至630～660℃；最后以≥30℃/s的冷速冷却至≤200℃；
生产590～650MPa屈服强度级别的热轧DP780钢时，热轧工序中的精轧结束后首先采取轧后前段超快速冷却工艺，以≥100℃/s的冷速快速冷却至700～730℃；然后空冷待温至660～690℃；最后以≥80℃/s的冷速冷却至≤200℃。
7.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的经济型热轧DP780钢的方法，其特征在于：所述卷取工序中，将经过冷却工序冷却至≤200℃温度的钢带卷取成钢卷，自然冷却至室温即得到本发明的成品钢卷。
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