CN111455266A - 一种980MPa级低屈服冷轧双相钢及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种980MPa级低屈服冷轧双相钢及其制备方法,钢中化学成分按质量百分比含量为:C:0.07~0.12%、Si:0.20‑0.80%、Mn:1.80~2.80%、Cr:0.30‑0.60%、Nb:0.02‑0.08%、P≤0.05%、S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。钢板的生产工艺为:铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、连铸、加热、控轧控冷、卷取、酸洗、冷轧、连续退火、平整、机能检验、包装出厂。
Description
技术领域
本发明涉及钢材生产制造领域,尤其涉及一种980MPa级低屈服冷轧 双相钢及其制备方法。
背景技术
近年来,随着汽车轻量化要求的不断提高,世界各国纷纷提出和制定各 种措施来降低车身重量和降低油耗。同时,环境保护问题和提高冲撞安全性 成为关注的热点。使用高强钢可以降低钢板厚度规格,达到减轻车重和提高 安全性。有学者研究表明,当钢板的厚度分别减小0.05mm、0.01mm和0.15mm 时,车身减重分别为6%、12%和18%。然而,随着高强钢强度的不断增加, 容易引发成形性降低、加工难度大等问题。
目前常用的汽车用冷轧高强钢主要以双相钢(DP)、淬火配分钢(Q&P)、 马氏体钢(M)等,大部分高强钢均是引入大量的马氏体硬相组织,使得钢 的强度大大提高。然而,马氏体钢的塑性较低,需要进行辊压成形,或者加 工相对简单的冲压成形件;淬火配分钢是马氏体+残余奥氏体或马氏体+残余 奥氏体+铁素体组织构成,通过引入部分残余奥氏体来改善塑性、提高成形性, 但由于其碳当量较高,焊接性能较差,对于成形要求极高而焊接性能要求不 高的零部件较为适合;双相钢因其碳当量较低,由软相铁素体和硬相马氏体 的协调配合,具有低的屈强比、高初始加工硬化速率、良好的强度和延性配 合等特点,已发展成为一种汽车用先进高强度冲压用钢。超轻钢车体项目研 究表明,双相钢在未来汽车车身上的用量达到80%,具有良好的应用前景。 目前,虽然980MPa级冷轧双相钢已经有部分企业实现工业化生产,但成形 性一般,部分甚至需要辊压进行成形,其使用受到一定的局限。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种980MPa级低屈服冷轧双相钢。
本发明提供的技术方案是:
本发明提供了一种980MPa级低屈服冷轧双相钢及其制备方法,按重量 百分比含量,控制钢板的的化学成分为:C:0.07~0.12%、Si:0.20-0.80%、 Mn:1.80~2.80%、Cr:0.30-0.60%、Nb:0.02-0.08%、P≤0.05%、S≤0.01%、 Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。
一种980MPa级低屈服冷轧双相钢的制备方法包括以下步骤:铁水预处 理、转炉冶炼、炉外精炼、连铸、加热、控轧控冷、卷取、酸洗、冷轧、 连续退火、平整、机能检验、包装出厂。
改制备工艺的具体步骤如下:
采用转炉冶炼的方法进行冶炼,得到钢液的化学成分以质量百分比计 为:C:0.07~0.12%、Si:0.20-0.80%、Mn:1.80~2.80%、Cr:0.30-0.60%、 Nb:0.02-0.08%、P≤0.05%、S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免 的夹杂物。
(1)首先,将铁水兑入炼钢炉之前脱除杂质元素或回收有价值元素, 采用转炉冶炼的方法进行冶炼,得到钢液的化学成分以质量百分比计为: C:0.07~0.12%、Si:0.20-0.80%、Mn:1.80~2.80%、Cr:0.30-0.60%、Nb: 0.02-0.08%、P≤0.05%、S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹 杂物。
(2)炉外精炼,通过用常规的连铸机进行连铸,得到连铸坯;随后 进入热轧工序,热轧板坯加热温度为1230~1280℃,开轧温度为 1110~1160℃,终轧温度为860~900℃,轧后采用层流冷却方式,卷取温度 为620~660℃;
(3)进入酸洗工序,通过常规酸洗方法,除去热轧钢板表面的氧化 物,冷却速率为15~35℃/s;
(4)进入冷轧工序,冷轧采用≥50%的压下率,在冷轧冷却速率采用 大于50℃/s的高快冷冷速;
(5)进入连续退火工序,连续退火工艺的加热段温度为800-820℃, 均热段温度为800-820℃,缓冷段温度为690-710℃,快冷段温度为 290-310℃,过时效段温度为250-290℃,终冷段温度为140-160℃,炉内 钢材通过速度为110-140m/min;
(6)最后通过连续退火工序后的钢材再通过平整机平整处理,改善 板型,使钢材表面更加平坦,再通过机能检验、包装出厂。
采用C-Si-Mn-Cr系合金设计,加入少量为微合金元素Nb改善显微组 织,通过铁素体和马氏体的合适比例,协同实现双相钢(DP)的力学性能。 该生产方法充分发挥连退生产线高冷却速率的特点,而不添加贵重元素 Mo,保证钢的强度满足要求,屈服强度低利于成形,同时解决了980MPa 级双相钢塑性不高的问题,是先进高强钢的代表产品。
与现有技术相比,通过上述工序得到的塑性钢材的优点在于,生产控 制相对简单,充分发挥连退机组快速冷却能力强和过时效段较长的特点, 加热和冷却工艺参数易于实现。此外,本发明不需要加入贵重合金Cr、 Mo等元素,原料和生产成本较低,具有极高的附加值,产品兼具高强度、 高塑性、高成形性的力学性能,能够更好地满足加工更加复杂的零部件, 未来市场前景广阔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例, 对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一:以制作HC550/980DP钢种为例,说明本发明的生产方法。
一种980MPa级低屈服冷轧双相钢,按重量百分比含量,控制钢板的的 化学成分为C:0.091%、Si:0.34%、Mn:2.38%、Cr:0.43%、Nb:0.032%、 P≤0.05%、S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。
上述一种980MPa级低屈服冷轧双相钢的制备方法,包括以下步骤:
(1)首先,将铁水兑入炼钢炉之前脱除杂质元素或回收有价值元素, 采用转炉冶炼的方法进行冶炼,得到钢液的化学成分以质量百分比计为: C:0.091%、Si:0.34%、Mn:2.38%、Cr:0.43%、Nb:0.032%、P≤0.05%、 S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。
(2)炉外精炼,通过用常规的连铸机进行连铸,得到连铸坯;随后 进入热轧工序,热轧板坯加热温度为1230~1280℃,开轧温度为 1110~1160℃,终轧温度为860~900℃,轧后采用层流冷却方式,卷取温度 为620~660℃;
(3)进入酸洗工序,通过常规酸洗方法,除去热轧钢板表面的氧化 物,冷却速率为15~25℃/s;
(4)进入冷轧工序,冷轧采用≥50%的压下率,在冷轧冷却速率采用 大于50℃/s的高快冷冷速;
(5)进入连续退火工序,连续退火工艺的加热段温度为800-820℃, 均热段温度为800-820℃,缓冷段温度为690-710℃,快冷段温度为 290-310℃,过时效段温度为250-290℃,终冷段温度为140-160℃,炉内 钢材通过速度为120m/min;
(6)最后通过连续退火工序后的钢材再通过平整机平整处理,改善 板型,使钢材表面更加平坦,再通过机能检验、包装出厂。
最终产品的力学性能情况如下:
屈服强度为573MPa,拉伸强度为1004MPa,延伸率为13.5A80(%)。
实施例二:以制作HC550/980DP钢种为例,说明本发明的生产方法。
一种980MPa级低屈服冷轧双相钢,按重量百分比含量,控制钢板的的 化学成分为C:0.089%、Si:0.36%、Mn:2.47%、Cr:0.48%、Nb:0.027%、 P≤0.05%、S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。
上述一种980MPa级低屈服冷轧双相钢的制备方法,包括以下步骤:
(1)首先,将铁水兑入炼钢炉之前脱除杂质元素或回收有价值元素, 采用转炉冶炼的方法进行冶炼,得到钢液的化学成分以质量百分比计为: C:0.089%、Si:0.36%、Mn:2.47%、Cr:0.48%、Nb:0.027%、P≤0.05%、 S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物;
(2)炉外精炼,通过用常规的连铸机进行连铸,得到连铸坯;随后 进入热轧工序,热轧板坯加热温度为1230~1280℃,开轧温度为 1110~1160℃,终轧温度为860~900℃,轧后采用层流冷却方式,卷取温度 为620~660℃;
(3)进入酸洗工序,通过常规酸洗方法,除去热轧钢板表面的氧化 物,冷却速率为15~25℃/s;
(4)进入冷轧工序,冷轧采用≥50%的压下率,在冷轧冷却速率采用 大于50℃/s的高快冷冷速;
(5)进入连续退火工序,连续退火工艺的加热段温度为800-820℃, 均热段温度为800-820℃,缓冷段温度为690-710℃,快冷段温度为 290-310℃,过时效段温度为250-290℃,终冷段温度为140-160℃,炉内 钢材通过速度为130m/min;
(6)最后通过连续退火工序后的钢材再通过平整机平整处理,改善 板型,使钢材表面更加平坦,再通过机能检验、包装出厂。
最终产品的力学性能情况如下:
屈服强度为593MPa,拉伸强度为1046MPa,延伸率为12.5A80(%)。
实施例三:以制作HC550/980DP钢种为例,说明本发明的生产方法。
一种980MPa级低屈服冷轧双相钢,按重量百分比含量,控制钢板的的 化学成分为C:0.086%、Si:0.41%、Mn:2.43%、Cr:0.39%、Nb:0.033%、 P≤0.05%、S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。
上述一种980MPa级低屈服冷轧双相钢的制备方法,包括以下步骤:
(1)首先,将铁水兑入炼钢炉之前脱除杂质元素或回收有价值元素, 采用转炉冶炼的方法进行冶炼,得到钢液的化学成分以质量百分比计为:C:0.086%、Si:0.41%、Mn:2.43%、Cr:0.39%、Nb:0.033%、P≤0.05%、 S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。
(2)炉外精炼,通过用常规的连铸机进行连铸,得到连铸坯;随后 进入热轧工序,热轧板坯加热温度为1230~1280℃,开轧温度为 1110~1160℃,终轧温度为860~900℃,轧后采用层流冷却方式,卷取温度 为620~660℃;
(3)进入酸洗工序,通过常规酸洗方法,除去热轧钢板表面的氧化 物,冷却速率为15~25℃/s;
(4)进入冷轧工序,冷轧采用≥50%的压下率,在冷轧冷却速率采用 大于50℃/s的高快冷冷速;
(5)进入连续退火工艺的加热段温度为860-90℃,均热段温度为 800-820℃,缓冷段温度为690-710℃,快冷段温度为290-310℃,过时效 段温度为250-290℃,终冷段温度为140-160℃,炉内钢材通过速度为 130m/min;
(6)最后通过连续退火工序后的钢材再通过平整机平整处理,改善 板型,使钢材表面更加平坦,再通过机能检验、包装出厂。
最终产品的力学性能情况如下:
屈服强度为587MPa,拉伸强度为1024MPa,延伸率为13A80(%)。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到 本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适 应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包 括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实 施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述的内容,并且可以在 不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来 限制。
Claims (3)
1.一种980MPa级低屈服冷轧双相钢,其特征在于,按重量百分比含量,控制钢板的的化学成分为:C:0.07~0.12%、Si:0.20-0.80%、Mn:1.80~2.80%、Cr:0.30-0.60%、Nb:0.02-0.08%、P≤0.05%、S≤0.01%、Al≤0.10%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。
2.根据权利要求1所述的一种980MPa级低屈服冷轧双相钢的制备方法,钢板的生产工艺为:铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、连铸、加热、控轧控冷、卷取、酸洗、冷轧、连续退火、平整、机能检验、包装出厂,其特征在于,
热轧板坯加热温度为1230~1280℃,开轧温度为1110~1160℃,终轧温度为860~900℃,轧后采用层流冷却方式,卷取温度为620~900℃;
热轧冷却速率为15~25℃/s;
冷轧采用≥50%的压下率;
连续退火工艺的加热段温度为800-820℃,均热段温度为800-820℃,缓冷段温度为690-710℃,快冷段温度为290-310℃,过时效段温度为250-290℃,终冷段温度为140-160℃,炉内钢材通过速度为110-140m/min。
3.根据权利要求2所述的一种980MPa级高成形性冷轧相变诱导塑性钢的制备方法,其特征在于,在冷轧冷却速率采用大于50℃/s的高快冷冷速,大大提高马氏体相变程度,充分利用Nb微合金元素的细晶强化,提高强度的同时改善钢的塑性。
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