CN115505706A - 一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，包括：1)DP600MPa级双相钢热轧工艺路线为：加热炉→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→取样、检验；其中板坯出炉温度1200℃，精轧终轧温度波动范围820～860℃，卷取温度≤250℃；2)DP600MPa级双相钢酸洗工艺路线为：酸洗开卷→焊接→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→平整→包装→入库；其中酸洗工序采用浅槽紊流盐酸式酸洗，双相钢酸洗生产时拉矫延伸率值控制在0.3～0.5％。本发明的目的是提供一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，其组织为大量的多边形铁素体和少量的马氏体组成，铁素体体积分数较高，晶粒尺寸较为细小。

Description

一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法
技术领域
本发明涉及冶金材料领域，尤其涉及一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法。
背景技术
双相钢(dual phase steel，简称DP钢)是指低碳钢或低碳合金钢经过临界区热处理后控制轧制工艺而得到的，主要由铁素体和马氏体组成的先进高强度钢(advancedhigh-strength steel，AHSS)。普通的高强钢是通过控制轧制细化晶粒，并通过微合金元素的碳氮化物析出强化基体的，而双相钢是通过马氏体相强化的，因此其强度与韧性得到了很好的协调。热轧双相钢因具有低屈强比，高初始加工硬化率和良好的强塑性匹配，因此是制造车轮的理想材料作用。因此，本专利提供一种酸洗工艺，对提高汽车结构用双相钢组织及性能具有广阔的市场前景和良好的经济效益。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，其组织为大量的多边形铁素体和少量的马氏体组成，铁素体体积分数较高，晶粒尺寸较为细小。
本发明的DP600MPa级双相钢的化学成分采用C-Si-Mn系设计。C作为钢中重要的元素之一，主要用于形成所需数量的马氏体，其含量直接影响钢的韧性、强度和焊接性能。含碳量高，硬度高，但韧性差，热处理开裂倾向大，焊接性较差；含碳量过低，强度也会低。所以应在保证钢的强度和韧性同时，也考虑钢的焊接性。Si可以扩大Fe-C相图的α+γ区，使临界区处理的温度范围加宽，改善双相钢的工艺性能，有利于保持双相钢强度、延伸率等性能的稳定和重现性，Si、Al可以控制马氏体成分和体积分数。Mn是典型的奥氏体稳定化元素，显著提高钢的淬透性，并起到固溶强化和细化铁素体晶粒的作用，可显著推迟珠光体转变以及贝氏体转变。
其生产工艺流程为：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→板坯连铸→加热炉→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→取样、检验→酸洗开卷→焊接→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→平整→包装→入库。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，包括：
1)DP600MPa级双相钢热轧工艺路线为：加热炉→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→取样、检验；其中板坯出炉温度1200℃，精轧终轧温度波动范围820～860℃，卷取温度≤250℃；
2)DP600MPa级双相钢酸洗工艺路线为：酸洗开卷→焊接→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→平整→包装→入库；其中酸洗工序采用浅槽紊流盐酸式酸洗，双相钢酸洗生产时拉矫延伸率值控制在0.3～0.5％。
进一步的，所述DP600MPa级双相钢热轧工艺路线中，均热时间为30-60min，在炉时间为130-280min。
进一步的，酸液槽参数控制为：1号槽：酸洗温度75-85℃，酸洗浓度35-70g/L；2号槽：酸洗温度75-85℃，酸洗浓度80-120g/L；3号槽：酸洗温度75-85℃，酸洗浓度110-160g/L；。
进一步的，DP600MPa级双相钢的化学成分采用C-Si-Mn系设计，其化学成分以质量百分比计算为：C≤0.12％，Si≤0.6％,Mn≤1.7％,P≤0.03％,S≤0.025％,其余为Fe及不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
对双相钢热轧板和热轧酸洗板取样，在WAW-600C拉伸试验机进行力学性能分析。表3列出了力学性能范围，双相钢酸洗后的屈服强度和抗拉强度得到提高。屈服强度提高20～50MPa，抗拉强度提高20MPa左右，延伸率变化较小。热轧酸洗板性能满足标准要求。
对双相钢热轧板和热轧酸洗板取样，进行组织分析，如图1所示。其组织为大量的多边形铁素体和少量的马氏体组成，铁素体体积分数较高，晶粒尺寸较为细小。热轧板和热轧酸洗板晶粒度评级为10.5级和12.0级。热轧试验钢控制轧制以后，以较快的冷却速率冷却至铁素体相变区间并保温一定时间，此时有部分奥氏体转变为铁素体组织，随后试验钢快冷到Ms点以下，剩余奥氏体发生马氏体转变，因此，室温时试验钢主要得到铁素体+马氏体组织，经过酸洗后晶粒明显细化。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为双相钢热轧板和酸洗板金相组织，其中(a)为热轧板，(b)为酸洗板。
具体实施方式
一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，DP600MPa级双相钢的成分以质量百分比计算包括：C≤0.12％，Si≤0.6％，Mn≤1.7％，P≤0.03％，S≤0.025％，其余为Fe及不可避免的杂质；其成产步骤如下：
1)DP600MPa级双相钢热轧工艺路线为：加热炉→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→取样、检验。根据双相钢相关标准对力学性能要求，结合现在的实际生产能力和生产条件，主要加热轧制生产工艺见表1。出炉温度、终轧温度和卷取温度是生产过程中主要控制参数，板坯出炉温度1200℃，精轧终轧温度波动范围820～860℃，卷取温度≤250℃，工艺控制稳定，均在波动范围内。
表1主要加热轧制冷却工艺
Figure BDA0003845540770000041
2)DP600MPa级双相钢酸洗工艺路线为：酸洗开卷→焊接→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→平整→包装→入库。
拉矫机工序，一方面可以提高钢带板形，另一方面破碎带钢表面氧化铁皮，加快化学反应，提高酸洗速度和酸洗质量。酸洗工序采用浅槽紊流盐酸式酸洗，可保证酸洗浓度均匀，缩短酸洗时间，提高酸洗质量。此次生产的双相钢酸洗生产时拉矫延伸率值控制在0.3～0.5％，酸液槽参数控制见表2。
表2酸洗槽工艺参数
酸洗槽 1号槽 2号槽 3号槽
酸洗温度(℃) 75～85 75～85 75～85
酸液浓度(g/l) 35～70 80～120 110～160
3)性能分析：对双相钢热轧板和热轧酸洗板取样，在WAW-600C拉伸试验机进行力学性能分析。表3列出了力学性能范围，双相钢酸洗后的屈服强度和抗拉强度得到提高。屈服强度提高20～50MPa，抗拉强度提高20MPa左右，延伸率变化较小。热轧酸洗板性能满足标准要求。
表3双相钢热轧板和酸洗板力学性能
Figure BDA0003845540770000051
对双相钢热轧板和热轧酸洗板取样，进行组织分析，如图1所示。其组织为大量的多边形铁素体和少量的马氏体组成，铁素体体积分数较高，晶粒尺寸较为细小。热轧板和热轧酸洗板晶粒度评级为10.5级和12.0级。热轧试验钢控制轧制以后，以较快的冷却速率冷却至铁素体相变区间并保温一定时间，此时有部分奥氏体转变为铁素体组织，随后试验钢快冷到Ms点以下，剩余奥氏体发生马氏体转变，因此，室温时试验钢主要得到铁素体+马氏体组织，经过酸洗后晶粒明显细化。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，其特征在于：包括：
1)DP600MPa级双相钢热轧工艺路线为：加热炉→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→取样、检验；其中板坯出炉温度1200℃，精轧终轧温度波动范围820～860℃，卷取温度≤250℃；
2)DP600MPa级双相钢酸洗工艺路线为：酸洗开卷→焊接→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→平整→包装→入库；其中酸洗工序采用浅槽紊流盐酸式酸洗，双相钢酸洗生产时拉矫延伸率值控制在0.3～0.5％。
2.根据权利要求1所述的提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，其特征在于：所述DP600MPa级双相钢热轧工艺路线中，均热时间为30-60min，在炉时间为130-280min。
3.根据权利要求1所述的提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，其特征在于：酸液槽参数控制为：1号槽：酸洗温度75-85℃，酸洗浓度35-70g/L；2号槽：酸洗温度75-85℃，酸洗浓度80-120g/L；3号槽：酸洗温度75-85℃，酸洗浓度110-160g/L；。
4.根据权利要求1所述的提高DP600MPa级双相钢组织性能的生产方法，其特征在于：DP600MPa级双相钢的化学成分采用C-Si-Mn系设计，其化学成分以质量百分比计算为：C≤0.12％，Si≤0.6％,Mn≤1.7％,P≤0.03％,S≤0.025％,其余为Fe及不可避免的杂质。
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