[發(fā)明專利]高抗拉強度熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910169738.X
• 申請日: 2009-08-31
• 公開（公告）號: CN101643880A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設計）人: 季長恩;楊瑞青;紀云航;李化龍;李冉
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06;C21D8/02;B21B37/74
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所
• 代理人: 安紀平;劉洪京

技術領域

本發(fā)明涉及一種高抗拉強度鋼材及其制備工藝，特別涉及一種抗拉強度490MPa級熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼及以熱軋后分段冷卻工藝制備該種熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼的方法。

背景技術

近年來，人們對環(huán)境保護問題日益重視，并對汽車等交通工具提出了更高的節(jié)能減排要求。為達成此目的，通常采用的方法之一是盡可能的降低汽車等的自重，同時還需保持其安全性性能，這就促進了多種高強度鋼在汽車上的應用。例如，轎車底盤、車輪、及其周圍部件在車體總重量中約占25％以上，其主要采用熱軋鋼板(如具有延展性高、疲勞性能好等特點的鐵素體馬氏體熱軋雙相鋼)制備。然而，由于汽車行走部件形狀復雜，成型時要求鋼板具有良好的沖壓性能和較高的擴孔性能，而鐵素體馬氏體雙相鋼由于兩相之間顯微硬度差大，微小空隙容易生產(chǎn)和傳播，使擴孔性變差，不利于要求高擴孔性能的汽車行走等零部件的成形。而過去常用于制備車輪的鐵素體及珠光體熱軋鋼由于第二相是珠光體從而限制了其整體強度的進一步提高?？紤]到貝氏體轉變溫度介于珠光體和馬氏體之間，其同時具有高溫轉變產(chǎn)物的塑韌性和低溫轉變產(chǎn)物的強度，且在鐵素體及珠光體、鐵素體及貝氏體和鐵素體及馬氏體三種兩相組織中，鐵素體及貝氏體顯微硬度差最小，其擴孔性能也最佳，如寶鋼開發(fā)的熱軋高擴孔鋼抗拉強度在590MPa以上，延伸率在18％-32％之間，同時擴孔率大于75％。因此熱軋高擴孔率鐵素體貝氏體雙相鋼由于其優(yōu)異的性能有望在汽車上一些對凸緣加工要求嚴格的車輪等部件上得到廣泛應用。

專利公開號為CN101033522A的發(fā)明專利公開了一種基于過冷奧氏體變形制備的細晶鐵素體貝氏體雙相鋼，其機械性能較好，屈強比也較低，但是硅和鋁含量較高，從而增加了煉鋼工藝的困難，且工藝要求也較高，特別是軋制后的冷速要求控制在一定范圍內，同時，制備成型的鋼材組織中還會引入一定量的馬氏體，對鋼的擴孔性能造成不利影響。專利公開號為CN1190997A的發(fā)明專利公開了一種具有主要為多邊形鐵素體和富碳無珠光體第二相的雙相鋼，其實現(xiàn)了鋼材高強度，良好的表面質量以及冷變形性能的匹配，但是鋼材中需添入一定量微合金元素，這就增加了生產(chǎn)成本，且其中含量較高的鋁元素還給煉鋼工藝帶來一定的困難。另外，專利公開號為US20050133124A1和US20080202645A1的發(fā)明專利也提出了具有良好的強度、延伸率和擴孔性的復相鋼，該等鋼材微觀組織中包含3～30％的馬氏體和/或殘余奧氏體，其他為鐵素體和貝氏體之一或兩者的組合，因馬氏體的存在，使鋼材的擴孔性能受到一定的不利影響。又及，專利公開號為CN101353757A的發(fā)明專利公開了一種抗拉強度440MPa級熱軋高擴孔率鋼板，其擴孔率非常高，但其鋼材組織為全貝氏體組織，且其中加入了較多的鈮，因此屈強比高，沖壓性能差。

綜上可以了解到，現(xiàn)有的各種雙相鋼材料均存在較多缺陷，因此，如何發(fā)展出一種制備工藝簡單，且具有良好機械性能，如高抗拉強度、塑性良好、擴孔率高的鋼材已成為業(yè)界長期以來一直關注的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一在于提出一種抗拉強度在490MPa以上，具有優(yōu)良的擴孔性能和成型性能，成本低廉，制備工藝簡單的熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼，以克服現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種高抗拉強度熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼，其由以重量百分比計的如下組分組成：碳0.05～0.15％、硅0.5～1.0％、錳1.0～1.5％、磷≤0.02％、硫≤0.010％、鋁0.03～0.05％、氮≤0.0060％、以及余量的Fe和雜質。

進一步講，該熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼的抗拉強度≥490MPa。

該熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼由以重量百分比計的如下組分組成：碳0.07～0.10％、硅0.60～0.90％、錳1.40～1.50％、磷≤0.011％、硫≤0.0050％、鋁0.035～0.040％、氮≤0.0050％、以及余量的Fe和雜質。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種制備如上所述高抗拉強度熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼的工藝，其流程簡潔、易于操作，成本低，該方法為：

將待加工鋼錠加熱到1200～1250℃，并進行均熱處理，而后對鋼錠進行熱軋?zhí)幚恚堉茰囟瓤刂圃?20～1150℃，其后對經(jīng)軋制的鋼材按分段冷卻工藝進行處理，使鋼材溫度冷卻至450-550℃之間，最后對鋼材進行卷取，該鋼材的抗拉強度≥490MPa。

具體而言，所述均熱處理工藝持續(xù)1～2小時。

所述熱軋?zhí)幚淼墓に嚄l件為：開軋溫度為1100～1150℃，精軋開始溫度950～1000℃，終軋溫度820～860℃。