CN114150216A - 一种低成本600MPa级冷轧DP钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及低成本600MPa级冷轧DP钢及其生产方法，钢板的化学成分为C：0.06％～0.14％、Si：0.2％～0.6％、Mn：1.55％～2.0％、P≤0.03％、S≤0.011％、Al：0.015％～0.075％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。本发明采用价格相对低廉的C‑Mn‑Si系合金成分设计，与传统DP钢化学成分设计相比，降低了Mn、Si元素的百分含量，同时不添加合金元素Cr，通过冷轧连退工艺的匹配设计保证钢板的力学性能，提高了产品的市场竞争力。

Description

一种低成本600MPa级冷轧DP钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及钢板生产技术领域，尤其涉及一种低成本600MPa级冷轧DP钢及其生产方法。
背景技术
冷轧DP钢(又称冷轧马氏体双相钢)具有低的屈强比、高的初始硬化率、良好的强度与塑性配合性能，主要用于汽车行业，在满足车身设计刚度要求的同时，还能降低车身自重，已成为先进高强钢的重要组成部分，广泛应用于汽车的结构件和加强件。
传统的600MPa级冷轧DP钢采用在C、Mn基础上加入Si、Cr元素等合金元素的化学成分设计，合金成本相对较高，已不能适应现代汽车用钢市场的激烈竞争。
发明内容
本发明提供了一种低成本600MPa级冷轧DP钢及其生产方法，采用价格相对低廉的C-Mn-Si系合金成分设计，与传统DP钢化学成分设计相比，降低了Mn、Si元素的百分含量，同时不添加合金元素Cr，通过冷轧连退工艺的匹配设计保证钢板的力学性能，提高了产品的市场竞争力。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种低成本600MPa级冷轧DP钢，按重量百分比含量，钢板的化学成分为C：0.06％～0.14％、Si：0.2％～0.6％、Mn：1.55％～2.0％、P≤0.03％、S≤0.011％、Al：0.015％～0.075％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。
所述钢板的厚度为0.3～2.5mm。
所述钢板的力学性能指标为：屈服强度340～440MPa，抗拉强度620～710MPa，延伸率A80 26％～31％，应***化指数n90≥0.14。
一种低成本600MPa级冷轧DP钢的生产方法，包括如下工艺流程：转炉冶炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→控制冷却→卷取→开卷、焊接→酸洗、冷连轧→两相区退火→马氏体转变退火→平整→力学性能检验；其中：
1)热轧板坯加热温度为1200～1250℃，开轧温度为1101～1150℃，终轧温度为850～920℃，卷取温度为590～640℃；
2)冷轧的压下率为52％～62％；
3)冷轧两相区临界退火温度810～830℃，均热时间90～135s，快冷段冷速≥35℃/s，马氏体快冷退火温度280～320℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
与传统技术相比较，不添加合金元素Cr，同时降低Mn、Si元素的百分含量，降低了生产成本，吨钢生产成本减少了78元以上，通过化学成分的合理设计、热轧和冷轧工序连退工艺的理想匹配，使钢板的马氏体含量≥20％，获得良好的强度和塑性的综合指标，抗拉强度达到并略超过原工艺材料8MPa，同时延伸率指标达到27.9％，明显优于原工艺指标均值24％，强塑积指标比照原工艺提高达17.67％。
附图说明
图1是本发明所述冷轧DP钢的金相组织照片(马氏体含量20％)。
图2是传统DP钢的金相组织照片(马氏体含量17％)。
具体实施方式
本发明所述一种低成本600MPa级冷轧DP钢，按重量百分比含量，钢板的化学成分为C：0.06％～0.14％、Si：0.2％～0.6％、Mn：1.55％～2.0％、P≤0.03％、S≤0.011％、Al：0.015％～0.075％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。
所述钢板的厚度为0.3～2.5mm。
所述钢板的力学性能指标为：屈服强度340～440MPa，抗拉强度620～710MPa，延伸率A80 26％～31％，应***化指数n90≥0.14。
本发明所述一种低成本600MPa级冷轧DP钢的生产方法，包括如下工艺流程：转炉冶炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→控制冷却→卷取→开卷、焊接→酸洗、冷连轧→两相区退火→马氏体转变退火→平整→力学性能检验；其中：
1)热轧板坯加热温度为1200～1250℃，开轧温度为1101～1150℃，终轧温度为850～920℃，卷取温度为590～640℃；
2)冷轧的压下率为52％～62％；
3)冷轧两相区临界退火温度810～830℃，均热时间90～135s，快冷段冷速≥35℃/s，马氏体快冷退火温度280～320℃。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
【实施例1】
本实施例中，一种低成本600MPa级冷轧DP钢，按重量百分比含量，钢板的化学成分为C：0.12％、Si：0.35％、Mn：1.55％、P：0.010％、S：0.003％、Al：0.035％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。
本实施例中，钢板的厚度为1.7mm。
冷轧DP钢的生产工艺流程为：转炉冶炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→控制冷却→卷取→开卷、焊接→酸洗、冷连轧→两相区退火→马氏体转变退火→平整→力学性能检验，其中：
热轧工序制度：热轧板坯的加热温度为1210℃，开轧温度为1120℃，终轧温度为865℃，卷取温度为610℃。
冷轧工序：冷轧压下率为53％。
冷轧工序退火温度制度：冷轧两相区临界退火温度825℃，均热时间105s，快冷段冷速38℃/s，马氏体转变温度295℃。
本实施例所生产的冷轧DP钢板的力学性能指标为：屈服强度363MPa，抗拉强度665MPa，延伸率A80为27.5％，应***化指数n90值为0.18。
【实施例2】
本实施例中，一种低成本600MPa级冷轧DP钢，按重量百分比含量，钢板的化学成分为C：0.06％、Si：0.55％、Mn：1.65％、P：0.011％、S：0.004％、Al：0.037％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。
本实施例中，钢板的厚度为0.95mm。
冷轧DP钢的生产工艺流程为：转炉冶炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→控制冷却→卷取→开卷、焊接→酸洗、冷连轧→两相区退火→马氏体转变退火→平整→力学性能检验，其中：
热轧工艺制度，热轧板坯加热温度为1230℃，开轧温度为1140℃，终轧温度为875℃，卷取温度为615℃。
冷轧工序：冷轧压下率57％。
冷轧工序退火温度制度：冷轧两相区临界退火温度820℃，均热时间115s，快冷段冷速41℃/s，马氏体转变温度300℃。
本实施例所生产冷轧DP钢板的力学性能指标为：屈服强度359MPa，抗拉强度655MPa，延伸率A80为29.5％，应***化指数n90值为0.19。
【实施例3】
本实施例中，一种低成本600MPa级冷轧DP钢，按重量百分比含量，钢板的化学成分为C：0.10％、Si：0.40％、Mn：1.65％、P：0.009％、S：0.003％、Al：0.036％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。
本实施例中，钢板的厚度为1.45mm。
冷轧DP钢的生产工艺流程为：转炉冶炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→控制冷却→卷取→开卷、焊接→酸洗、冷连轧→两相区退火→马氏体转变退火→平整→力学性能检验，其中：
热轧工艺制度，热轧板坯加热温度为1220℃，开轧温度为1130℃，终轧温度为868℃，卷取温度为613℃。
冷轧工序：冷轧压下率59％。
冷轧工序退火温度制度：冷轧两相区临界退火温度823℃，均热时间118s，快冷段冷速42℃/s，马氏体转变温度299℃。
本实施例所生产冷轧DP钢板的力学性能指标为：屈服强度356MPa，抗拉强度653MPa，延伸率A80为30.5％，应***化指数n90值0.19。
【实施例4】
本实施例中，一种低成本600MPa级冷轧DP钢，按重量百分比含量，钢板的化学成分为C：0.11％、Si：0.41％、Mn：1.67％、P：0.010％、S：0.005％、Al：0.039％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。
本实施例中，钢板的厚度为1.55mm。
冷轧DP钢的生产工艺流程为：转炉冶炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→控制冷却→卷取→开卷、焊接→酸洗、冷连轧→两相区退火→马氏体转变退火→平整→力学性能检验，其中：
热轧工艺制度，热轧板坯加热温度为1240℃，开轧温度为1140℃，终轧温度为870℃，卷取温度为616℃。
冷轧工序：冷轧压下率61％。
冷轧工序退火温度制度：冷轧两相区临界退火温度820℃，均热时间120s，快冷段冷速43℃/s，马氏体转变温度301℃。
本实施例所生产冷轧DP钢板的力学性能指标为：屈服强度357MPa，抗拉强度660MPa，延伸率A80为27.5％，应***化指数n90值为0.18。
【比较例】
图1为本发明所述冷轧DP钢的金相组织照片，图2为传统DP钢的金相组织照片。
表1是采用本发明所述生产工艺及常规生产工艺所生产DP钢板的力学性能对比。
表1 本发明所述冷轧DP钢与传统DP钢的力学性能比较
马氏体含量 屈服强度 抗拉强度 延伸率 n90值
实施例 20％ 349.5MPa 659MPa 27.9％ 0.18
比较例 17％ 365MPa 651MPa 24％ 0.18
从表1可以看出，本发明所述冷轧DP钢，在降低合金成本的基础上，钢板中的马氏体含量更多(达到20％，而传统DP钢仅为17％)；而钢中马氏体含量直接影响钢的抗拉强度，马氏体体积分数越多，钢的强度就越高，通过控制钢中马氏体的体积分数可以得到300MPa～1200Mpa的不同强度等级的DP钢。
由表1可以看出，本发明的低成本600MPa级冷轧DP的力学性能指标中在抗拉强度高于原工艺的基础上，断后伸长率值比传统生产高出3.9％，塑性指标更加优良。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低成本600MPa级冷轧DP钢，其特征在于，按重量百分比含量，钢板的化学成分为C：0.06％～0.14％、Si：0.2％～0.6％、Mn：1.55％～2.0％、P≤0.03％、S≤0.011％、Al：0.015％～0.075％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。
2.根据权利要求1所述的一种低成本600MPa级冷轧DP钢，其特征在于，所述钢板的厚度为0.3～2.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种低成本600MPa级冷轧DP钢，其特征在于，所述钢板的力学性能指标为：屈服强度340～440MPa，抗拉强度620～710MPa，延伸率A80 26％～31％，应***化指数n90≥0.14。
4.根据权利要求1所述的一种低成本600MPa级冷轧DP钢的生产方法，其特征在于，包括如下工艺流程：转炉冶炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→控制冷却→卷取→开卷、焊接→酸洗、冷连轧→两相区退火→马氏体转变退火→平整→力学性能检验；其中：
1)热轧板坯加热温度为1200～1250℃，开轧温度为1101～1150℃，终轧温度为850～920℃，卷取温度为590～640℃；
2)冷轧的压下率为52％～62％；
3)冷轧两相区临界退火温度810～830℃，均热时间90～135s，快冷段冷速≥35℃/s，马氏体快冷退火温度280～320℃。
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