高弯曲型980MPa级冷轧双相钢及其制备工艺制造技术

技术编号:8102862 阅读:217 留言:0更新日期:2012-12-20 05:49
本发明专利技术公开一种高弯曲型980MPa级冷轧双相钢及其制备工艺,钢板化学成份的重量百分比为:C:0.03%~0.20%,Si:0.20~0.80%,Mn:1.2%~2.2%,Cr:0.2%~1.0%,Nb:0.02%~0.15%,S<0.015%,P<0.020%,Als:0.02%~0.15%,余量为Fe及不可避免杂质。制备工艺:板坯加热温度为1180~1250℃,粗轧开轧温度为1150~1050℃,终轧温度为1020~980℃,精轧开轧温度为940~1000℃,终轧温度为750~920℃,卷取温度为520~700℃;热轧板经过酸洗后冷轧,冷轧压下率为45%~80%;冷轧薄板退火温度为740~840℃,保温时间为60~200s,快冷速度为25~40℃/s,过时效温度为170~400℃,过时效时间为120~500s。钢板抗拉强度990~1210MPa,伸长率10.1%~18.9%,屈强比0.42~0.53,n值0.23~0.32,最小弯曲半径0.5~1.5mm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冷轧高强度汽车用钢板
,涉及一种高弯曲型980MPa级冷轧双相钢及其制备工艺
技术介绍
在国际钢铁协会的倡议下,世界18个国家的35个钢铁公司合作进行超轻钢车体(ULSAB)的研究,以应对铝和镁的挑战。该研究计划是一次全球钢铁工业强国和大钢铁公司的空前协作,以便与日益发展的汽车用铝镁合金相抗衡,保住汽车制造业中钢铁材料的地位。在此后的几年内,超轻钢覆盖件(ULSAC)、超轻钢悬挂件(ULSAS)和在此基础上的超轻钢概念车项目(ULSAB-AVC)先后展开,均是以使用钢铁为基础。整个项目于2002年结束,其中材料的开发与优化包括新型高强度高成形性钢的开发与优化,形成了以高强钢、超高强钢为主的新型汽车用钢系列;以激光拼焊板、液压成形管件和夹层板为特色的新型钢材 系列。双相钢(DP钢)由铁素体与马氏体组成,具有低屈强比、高初始加工硬化率、良好的强度和延伸性配合等特点,已发展成为一种汽车用高强度冲压用钢(AHSS)。超轻钢车体研究项目表明,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。到目前已研究开发的冷轧双相钢的强度从450MPa到1470MPa。目前在高强度汽车钢板生产和应用方面,日、欧、美等国已能够做到车底和车身框架采用强度590 780MPa的TRIP钢(相变诱导塑性钢)、DP钢(双相钢)等高强钢板,汽车保险杠、车门加强筋板等采用980 1270MPa超高强度钢板。日本新日铁公司的冷轧双相钢板供货级别覆盖了 490 1180MPa的6个级别,且均可提供电镀锌钢板,DP590 DP980共3个级别还可供热镀锌钢板。德国蒂森克虏伯公司也能够提供500MPa和600MPa这两个级别的热浸镀锌、合金化镀锌和电镀锌钢板。米塔尔钢铁公司也成功生产了合金化热镀锌双相钢DP590 DP980和热浸镀锌双相钢DP600、DP780。国外超高强冷轧双相钢连续退火过程多采用水淬+回火方式,其冷却能力可以达到1000 2000°C /S,考虑减少淬透性合金元素,而在采用冷却速度较慢的气冷装置进行冷却时,合金成分略高。但气水冷却的优点是钢板不易变形,板形良好。鞍山钢铁公司生产的冷轧双相钢包括DP450 DP780共4个强度级别,DP980 DPl 180正处于研发阶段。热镀锌双相钢包括DP490 DP590MPa共2个强度级别。武钢已在实验室完成了 800MPa级别热镀锌、冷轧DP钢种的研发,600MPa级别的双相钢已完成工业试制并得到实际应用。宝钢在2008年投产的冷轧高强钢专用生产线,为宝钢超高强度钢板的生产奠定了基础,使得宝钢可提供DP440 DP1180等6个级别的双相钢。目前,国际上可供货的冷轧双相钢板最高级别达到1180MPa,而我国只有宝钢在2009年刚刚工业试制成功980MPa、1180MPa级双相钢,对于国内大多数钢厂还不具备超高强度钢连续退火生产线的条件,如何在不采用水淬(冷速> 1000°C/s) +回火连退线的基础上,利用国内钢厂现有连退设备采用快冷(冷速< 50°C /s) +过时效方法生产980MPa级以上具有低成本,高强塑性,良好焊接性能和成形性能的超高强冷轧双相钢,成为国内科研人员研究的重点
技术实现思路
本专利技术提供的高弯曲型980MPa级冷轧双相钢及其制备工艺,以C-Si-Mn-Cr-Nb为基本合金系,采用Cr、Nb复合微合金化以产生纳米析出,并设计低碳当量合金系提高焊接性能,制造出低成本、低碳含量、高淬透性、低屈强比、高弯曲型及其超高强度的冷轧汽车用钢。本专利技术采取如下技术方案本专利技术提供的高弯曲型980MPa级冷轧双相钢,其按重量百分比(wt. % )化学成分为C 0. 03% O. 20%, Si 0. 20 O. 80%, Mn 1. 2% 2. 2%, Cr 0. 2% I. 0%,Nb 0. 02% O. 15%, S < O. 015%, P < O. 020%, Als 0. 02% O. 15%,余量为 Fe。各合金元素对双相钢的作用表现为C在奥氏体中的溶解度远大于在铁素体中的溶解度,它可以有效地延长奥氏体转变前的孕育期,增加奥氏体的低温稳定性。C元素的含量也直接影响到连续退火后双相钢中马氏体的体积分数、马氏体中C的含量以及马氏的结构类型。C含量高于O. 20%不利于焊接性能,低于O. 03%会降低钢板强度和马氏体含量,因而选择O. 03% O. 20%,其优选范围为 O. 17% O. 19%。Si是铁素体形成元素,易于向铁素体溶解,并且可以有效地提高C、Mn在铁素体中的化学势,两相区退火过程中,Si的添加显著加速C、Mn向奥氏体中的转移,从而间接增加了奥氏体的稳定性。Si使铁素体充分“净化”,避免了 C在铁素体中的大量间隙固溶和冷却时粗大碳化物的生成。Si含量高于O. 80%不利于表面质量,而低于O. 20%不利于铁素体排碳同时降低固溶强化效果,因而选取O. 20% O. 80%,其优选范围为O. 5% O. 7%。Mn是奥氏体稳定化元素,可以有效提高奥氏体岛的淬透性,因而降低两相区加热后,冷却过程中所获得双相组织所必须的冷却速率。Mn也可以降低铁素体中的固溶C,促使C向奥氏体中转移,提高奥氏体淬透性的同时净化铁素体基体,从而提高双相钢的延性,因此,Mn对双相钢组织的形成具有重要作用。但是如果Mn含量过高,则会降低奥氏体中碳的活度,反而会促进碳化物的形成,并且高的Mn含量往往会引起铸造偏析,造成轧制带状组织。Mn含量高于2. 2%时会由于成分偏析产生带状,低于I. 2%时对钢板的淬透性和固溶强化不利,因而选择I. 2% 2. 2%,其优选范围为I. 8% 2.0%。Cr为铁素体形成元素,与Si的作用相似,促成铁素体的形成,进而增加未转变奥氏体的稳定性和淬透性。Cr可以推迟珠光体转变,降低Bs点,抑制贝氏体相变。此外,Cr可以促进C向奥氏体扩散,并可降低铁素体的屈服强度,更有利于获得低屈服强度的双相钢。Cr含量高于I. 0%时会增大钢板制造成本,而低于O. 2 %时会降低钢板淬透性和马氏体回火稳定性,同时降低固溶强化效果,因而选择O. 2% I. 0%,其优选范围为O. 3% O. 6%。Nb在钢中以置换溶质原子存在,为铁素体形成元素,促进奥氏体向铁素体相变。Nb的固溶拖曳作用使再结晶形核受到抑制,因而对再结晶具有强烈的阻止作用。同时Nb也是强C、N化物形成元素。双相钢中引入Nb,用于细化铁素体晶粒,并以析出物的形式强化铁素体基体。Nb含量高于O. 15%时会由于合金元素含量增大导致成本增加,而低于O. 02%时Nb的固溶强化和细晶强化效果降低,因而选择O. 02 % O. 15 %,其优选范围为O. 04 % O. 06%。本专利技术提供的高弯曲型980MPa级冷轧双相钢的制备工艺,包括如下步骤(I)按照上述化学成分经过冶炼工序,获得铸造板坯;(2)将所述铸造板坯经过加热、热轧工序,制得热轧板,其中,加热温度为1180 1250°C,粗轧开轧温度为1150 1050°C,粗轧终轧温度为1020 980°C,精轧开轧温度为940 1000°C,精轧终轧温度为750 920°C,卷取温度为520 700°C ;(本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高弯曲型980MPa级冷轧双相钢,其特征在于钢板化学成份的重量百分比为:C:0.03%~0.20%,Si:0.20%~0.80%,Mn:1.2%~2.2%,Cr:0.2%~1.0%,Nb:0.02%~0.15%,S<0.015%,P<0.020%,Als:0.02%~0.15%,余量为Fe及不可避免杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘仁东康永林王科强韩启航王旭赵显蒙林利
申请(专利权)人:鞍钢股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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