CN109868421A

CN109868421A - 一种提高热轧dp780钢屈强比和扩孔性能的生产方法

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Publication number: CN109868421A
Application number: CN201910256363.4A
Authority: CN
Inventors: 侯晓英; 杨贵玲; 胡华东; 尹翠兰; 金光宇; 康华伟; 郝亮; 李洪翠; 梁亚
Original assignee: SD Steel Rizhao Co Ltd
Current assignee: SD Steel Rizhao Co Ltd
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2019-06-11

Abstract

本发明公开了一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法，是在现有热轧DP780钢的化学成分设计基础上，通过控制板坯加热工序、热轧工序、冷却及卷取工序的工艺参数，使得显微组织中马氏体体积分数≥50.0％，晶粒尺寸均＜5.0μm，平均晶粒尺寸≤3.5μm。按照本发明所提供的生产方法制备的热轧DP780钢的屈强比≥0.74，扩孔率≥50％，同时延伸率(A80)达到16.5％以上，(A50)达到19.9％以上，特别适用于厚度规格要求为2.0～6.0mm、并具备良好的表面质量和拉延特征，同时有扩孔翻边和高强减薄要求的车轮等汽车用零部件。

Description

一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法

技术领域

本发明属于汽车用热轧高强钢技术领域，具体涉及一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法。

背景技术

近年来汽车工业的快速发展强有力地推动着我国国民经济实现中高速发展，但由此产生的高能耗以及高排放，正在严重地污染着环境，对人们日常生活产生诸多负面影响。由此可见，要实现汽车工业的可持续发展，必须解决节能减排、低碳环保的难题，这也是各国汽车工业所面临要解决的首要问题，同时也使得人们对现代汽车提出了安全、环保、舒适、节能于一体的新需求，既要实现轻量化，也要同时保证整车性能，因此通过设计优化整车结构以及应用各种新材料、新工艺方法成为汽车企业在研发新车型时追求的目标与导向，而针对780MPa级别的热轧DP钢，研发及设计人员提出了新的需求，不仅要求具备良好的表面质量和拉延特征，同时有扩孔翻边和高强减薄要求。传统热轧DP780钢具有低屈强比的特点，在加工成形过程中无法满足扩孔、翻边和高强减薄的要求，不可避免地出现微裂纹甚至开裂等缺陷。可见，在现有780MPa级别热轧DP钢的化学成分设计基础上，通过调控各工序段的关键工艺参数，生产出高屈强比和扩孔率，同时具备良好的表面质量和拉延特征的热轧DP780钢，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。现有780MPa级别热轧DP钢所公开的技术，均是针对低屈强比(＜0.70)的热轧DP780钢，进行生产方法、加工方法或制造方法的阐明。例如CN 107829027A公开了一种薄规格780MPa级双相钢及其加工方法，屈强比为0.53～0.59，而本发明屈强比≥0.74；CN 102912244A公开了一种抗拉强度780MPa级热轧双相钢板及其制造方法，屈强比为0.59～0.66；CN 104357744A公开了一种抗拉强度≥780MPa级热轧双相钢及生产方法，屈强比为0.55～0.68；CN 105925905A公开了Nb-Ti系780MPa级热轧双相钢及其生产方法，屈强比为0.51～0.59；CN 105838997A公开了Si-Mn系780MPa级热轧双相钢及其生产方法，屈强比为0.51～0.60；CN 105779874A公开了Cr-Nb系780MPa级热轧双相钢及其生产方法，屈强比为0.52～0.59；CN 106834915A公开了2～4mm厚800MPa级热轧双相钢及其加工方法，屈强比为0.66～0.68。CN 105925892A公开了一种780MPa级热轧高扩孔双相钢及其制造方法，屈强比为0.79～0.84，延伸率16.0～17.5％，扩孔率42～50％。而本发明热轧DP780钢产品的扩孔及延展性能更优，其中扩孔率≥50％，同时延伸率(A₈₀)达到16.5％以上，(A₅₀)达到19.9％以上。此外，CN 105925892A的成分设计中必须添加0.8～1.8％Si，以促进铁素体的形成以及发挥其强化作用，但添加Si会恶化带钢表面质量，本发明将Si降低至0.40～0.70％，可避免Si元素对热轧带钢表面产生的不利影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在现有热轧DP780钢的化学成分设计基础上，通过控制板坯加热工序、热轧工序、冷却及卷取工序的工艺参数，生产出生产出高屈强比和扩孔率，同时具备良好的表面质量和拉延特征的热轧DP780钢，以解决传统低屈强比热轧DP780钢在加工成形过程中无法满足扩孔、翻边和高强减薄的要求，不可避免地出现微裂纹甚至开裂等缺陷的问题。

为解决上述技术问题，本发明的提供了一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法，按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：

(1)炼钢工序：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)板坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1190～1220℃，均热时间20～30min，总在炉时间约为230min；

(3)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***粗轧设定模型计算；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(A_r3+5℃)～(A_r3+35℃)，并保证精轧机架最后两道次压下率≥10％；

(4)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700～730℃；然后空冷待温至660～690℃；最后以≥80℃/s的冷速冷却至≤200℃；

(5)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。

本发明所述的一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法，通过控制板坯加热工序、热轧工序、冷却及卷取工序的工艺参数，使得显微组织中马氏体体积分数≥50.0％，晶粒尺寸均＜5.0μm，平均晶粒尺寸≤3.5μm。

本发明所述的热轧DP780钢产品的厚度规格为2.0～6.0mm，表面质量良好，屈强比≥0.74，扩孔率≥50％，同时延伸率(A₈₀)达到16.5％以上，(A₅₀)达到19.9％以上。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明要解决的技术问题是是在现有热轧DP780钢的化学成分设计基础上，通过控制板坯加热工序、热轧工序、冷却及卷取工序的工艺参数，生产出高屈强比(≥0.74)和扩孔率(≥50％)，同时具备良好的表面质量和拉延特征(A₈₀≥16.5％，A₅₀≥19.9％)的热轧DP780钢，以解决传统低屈强比热轧DP780钢在加工成形过程中无法满足扩孔、翻边和高强减薄的要求，不可避免地出现微裂纹甚至开裂等缺陷的问题。特别适用于780MPa级别、厚度规格要求为2.0～6.0mm、并具备良好的表面质量和拉延特征，同时有扩孔翻边和高强减薄要求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制备的热轧DP780钢微观组织图；

图2为本发明实施例1中工艺1-II制备的热轧DP780钢EBSD晶粒尺寸分析结果。

具体实施方式

以下是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1～3：本发明所述的一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法，如下所述。

本发明实施例1～3中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实施例1～3中钢坯的出钢钢水化学成分如表1所示，钢坯厚度为230mm。

表1实施例的实际冶炼成分(质量百分比，％)

本发明实施例1～3中按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：

(1)板坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1190～1220℃，均热时间20～30min，总在炉时间约为230min；

(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***粗轧设定模型计算；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(A_r3+5℃)～(A_r3+35℃)，并保证精轧机架最后两道次压下率≥10％；

(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700～730℃；然后空冷待温至660～690℃；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。

本发明实施例1～3中，由热膨胀法测得的A_r3分别为：793℃、805℃、795℃。

本发明实施例1～3在实际生产中的具体控轧控冷工艺参数如表2所示。

表2实施例的主要工艺控制参数

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3。通过控制板坯加热工序、热轧工序、冷却及卷取工序的工艺参数，使得显微组织中马氏体体积分数≥50.0％，晶粒尺寸均＜5.0μm，平均晶粒尺寸≤3.5μm。

表3实施例的力学性能与显微组织体积分数

附图1为本发明实施例1中工艺1-II制备的热轧DP780钢微观组织图，由铁素体和第二相马氏体组织组成，其中马氏体占比50.3％；附图2为本发明实施例1中工艺1-II制备的热轧DP780钢EBSD晶粒尺寸分析结果，晶粒尺寸均＜4.35μm，平均晶粒尺寸约为3.2μm。

现有780MPa级别热轧DP钢所公开的技术，均是针对低屈强比(＜0.70)的热轧DP780钢，进行生产方法、加工方法或制造方法的阐明，见表3，CN 107829027A、CN102912244A、CN 104357744A、CN 105925905A、CN 105838997A、CN 105779874A、CN106834915A。

CN 105925892A公开了一种780MPa级热轧高扩孔双相钢及其制造方法，屈强比为0.79～0.84，延伸率16.0～17.5％，扩孔率42～50％。而本发明热轧DP780钢产品的扩孔及延展性能更优，其中扩孔率≥50％，同时延伸率(A₈₀)达到16.5％以上，(A₅₀)达到19.9％以上。此外，CN 105925892A的成分设计中必须添加0.8～1.8％Si，以促进铁素体的形成以及发挥其强化作用，但添加Si会恶化带钢表面质量，本发明将Si降低至0.40～0.70％，可避免Si元素对热轧带钢表面产生的不利影响。

相比较现有公开技术，力学性能测试结果表明，按照本发明提供的生产方法制备得到的热轧DP780钢，表面质量良好，抗拉强度＞780MPa(实际测试结果为786～866MPa)；在屈强比提高至0.74以上时，扩孔率能保证≥50％，同时延伸率(A₈₀)达到16.5％以上，(A₅₀)达到19.9％以上，详见表3。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法，其特征在于按照以下方法进行控制各工序段的工艺参数：

(3)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***粗轧设定模型计算；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Ar3+5℃～Ar3+35℃，并保证精轧机架最后两道次压下率≥10％；

2.根据权利要求1所述的一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法，其特征在于，通过控制板坯加热工序、热轧工序、冷却及卷取工序的工艺参数，使得显微组织中马氏体体积分数≥50.0％，晶粒尺寸均＜5.0μm，平均晶粒尺寸≤3.5μm。

3.根据权利要求1所述的一种提高热轧DP780钢屈强比和扩孔性能的生产方法，其特征在于，所述热轧DP780钢产品的厚度规格为2.0～6.0mm，表面质量良好，屈强比≥0.74，扩孔率≥50％，同时延伸率A80达到16.5％以上，A50达到19.9％以上。