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
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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