[發(fā)明專利]一種抗拉強(qiáng)度1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼板及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010573708.8
• 申請(qǐng)日: 2010-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN102021483A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋仁伯;郭志飛;代啟鋒;張永坤;侯東坡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/38
• 分類號(hào): C22C38/38;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 北京東方匯眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，是一種低合金先進(jìn)高強(qiáng)鋼(AHSS)，具體涉及一種抗拉強(qiáng)度1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼板及制備方法。

背景技術(shù)

能耗低，重量輕，污染少和安全性高已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車的發(fā)展趨勢(shì)。汽車工業(yè)的高要求及鋁業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)促使鋼鐵工業(yè)為適應(yīng)汽車工業(yè)的需要而開發(fā)厚度更薄、成形性更好、強(qiáng)度更高的鋼板，由此也極大的推動(dòng)了先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)和研究。

雙相鋼應(yīng)用復(fù)合材料強(qiáng)化理論進(jìn)行合金設(shè)計(jì)，這類鋼因硬質(zhì)相馬氏體彌散分布在高延性的鐵素體中而強(qiáng)化，鐵素體賦予這類鋼高的延性，兩相的比例則是對(duì)雙相鋼綜合性能的要求而定。因此，雙相鋼具有獨(dú)特的綜合力學(xué)性能，其具有高的強(qiáng)度、高的加工硬化率、高的均勻伸長(zhǎng)率和總伸長(zhǎng)率、低的屈服點(diǎn)并且無屈服延伸，是一種強(qiáng)度高成形性好的新型沖壓用鋼，較傳統(tǒng)的低合金高強(qiáng)度鋼具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

目前，人們對(duì)雙相鋼的研究工作大多集中在抗拉強(qiáng)度在500-800MPa之間，馬氏體體積分?jǐn)?shù)20％以下的雙相鋼，1000MPa以上級(jí)的較少，特別是1200MPa級(jí)目前國(guó)內(nèi)屬于空白。提高馬氏體的含量，進(jìn)一步細(xì)化馬氏體晶粒，控制馬氏體相和鐵素體相的彌散程度及分布狀態(tài)，可以得到強(qiáng)度更高而塑韌性達(dá)到使用要求的雙相鋼。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過合理的成分設(shè)計(jì)和熱處理工藝設(shè)計(jì)提供一種抗拉強(qiáng)度1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼，并提出了該種1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼的制備工藝。

本發(fā)明一種抗拉強(qiáng)度1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼板，其特征在于，所述冷軋雙相鋼板化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：0.19％～0.21％C、0.70％～0.90％Si、1.90％～2.10％Mn、0.01％～0.02％Cr、0.02～0.04％Nb，P＜0.005％、S＜0.003％，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)。

進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述的一種抗拉強(qiáng)度1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼板，其特征在于所述的冷軋雙相鋼板材抗拉強(qiáng)度在1200MPa以上，晶粒尺寸達(dá)到2～3μm，屈強(qiáng)比在0.5～0.6，延伸率在8％以上，馬氏體體積分?jǐn)?shù)在58％～68％。

本發(fā)明一種抗拉強(qiáng)度1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼板的制備方法，步驟如下：

(1)根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)成分進(jìn)行冶煉，鑄造坯料鍛造成板坯；

(2)將板坯進(jìn)行常規(guī)熱軋、酸洗、冷軋；

其特征在于，還進(jìn)一步包括步驟：

(3)連續(xù)退火工藝：加熱速率是10℃/s，退火溫度是820℃～860℃，保溫時(shí)間100s～200s，緩冷速率是5℃/s，快冷開始溫度710℃，急冷速度45℃/s～65℃/s，過時(shí)效溫度為240℃～320℃，過時(shí)效時(shí)間200s～260s。

進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述的退火溫度為820℃～840℃。

進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述的保溫時(shí)間為100s～150s。

進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述的快冷速度為55℃/s～65℃/s。

進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述的過時(shí)效溫度為240℃～280℃。

進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述的過時(shí)效保溫時(shí)間為260s。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼板其具有高的抗拉強(qiáng)度，大于1200MPa，屈強(qiáng)比低，沖壓性能好，強(qiáng)度和韌性匹配好，初始加工硬化率高等特點(diǎn)。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼的連續(xù)退火工藝示意圖。

附圖2本發(fā)明的典型金相組織照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例化學(xué)成分如表1所示，冶煉后鑄坯鍛造成板坯。板坯進(jìn)行常規(guī)熱軋、酸洗、冷軋，具體工藝如下：鍛造后為消除高錳帶來的成分偏析，鋼錠在1200℃下高溫?cái)U(kuò)散退火1小時(shí)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)軋機(jī)能力，設(shè)定熱軋目標(biāo)厚度為3.5mm。本發(fā)明熱軋?jiān)O(shè)計(jì)開軋溫度1150℃，冷卻開始溫度850℃，經(jīng)8道次軋制，累積變形量在70％以上。軋后水冷，空冷到室溫。熱軋后鋼板經(jīng)酸洗結(jié)合機(jī)械打磨去除氧化物，冷軋至1mm，總壓下量大于70％。

冷軋后的冷軋板組織為鐵素體與珠光體組織，鋼板冷軋后的連續(xù)退火采用兩相區(qū)保溫與兩段冷卻工藝，如圖1所示。具體工藝如下：將冷軋板以10℃/s加熱速率加熱到820℃～860℃，保溫時(shí)間為100s～200s，以5℃/s的速率緩冷到710℃后，以55℃/s～65℃/s的冷卻速率冷卻到240℃～320℃并進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間260s。

本發(fā)明實(shí)施例雙相鋼的部分試樣工藝參數(shù)和力學(xué)性能如表2所示，本發(fā)明的典型金相組織照片如圖2所示。

表1實(shí)施例實(shí)測(cè)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)％，余量為Fe)