[發(fā)明專(zhuān)利]一種抗拉強(qiáng)度580MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼及其制備方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102943205A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 衣海龍;劉振宇;吳迪;王國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/14
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/14;C21D8/02
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專(zhuān)利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抗拉強(qiáng)度580MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼及其制備方法。

背景技術(shù)

????隨著汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化、降低油耗和改善整車(chē)安全性等目標(biāo)，近年來(lái)新鋼種的研發(fā)主要集中在開(kāi)發(fā)具有良好綜合性能的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼，如鐵素體/馬氏體雙相鋼、鐵素體/貝氏體雙相鋼、相變誘導(dǎo)塑性鋼、孿晶誘導(dǎo)塑性鋼等。對(duì)于雙相鋼來(lái)說(shuō)，由于其具有優(yōu)異的綜合性能，如低的屈強(qiáng)比、高的形變硬化率，保證冷成形后具有較高的強(qiáng)度，不出現(xiàn)明顯的屈服點(diǎn)，具有高均勻應(yīng)變量和斷裂應(yīng)變量等優(yōu)點(diǎn)，在汽車(chē)工業(yè)和其它方面具有廣泛的應(yīng)用，因此，研制開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的雙相鋼產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景。

20世紀(jì)80年代初，Sudo等率先研究了鐵素體/馬氏體雙相鋼，為了改善熱軋高強(qiáng)度鋼板的延伸凸緣性能，提出了低溫卷取工藝的C-Mn-Nb鋼、C-Si-Mn-Nb和C-Si-Mn-Cr鋼，以貝氏體取代馬氏體組織，形成了鐵素體/貝氏體組織的工藝方法。90年代初，日本神戶(hù)鋼鐵公司開(kāi)發(fā)了KBHF-B系列鐵素體/貝氏體雙相鋼，其成分設(shè)計(jì)以C-Si-Mn-Nb-Ti為主，其強(qiáng)度達(dá)到500～600MPa級(jí)別，考慮到成形性和可焊性，將碳含量控制在較低水平，同時(shí)，為了保證鋼板的力學(xué)性能，加入較多的Nb、Ti和Cr等元素，合金成本相對(duì)較高。日本NKK公司通過(guò)優(yōu)化C、Ti和Mo等元素的比例，采用低C水平和添加一定量的Mo，其目的是為了避免珠光體的形成，獲得NKHA540SF、NKHA590SF和NKHA780SF等系列熱軋鐵素體/貝氏體雙相鋼，相應(yīng)產(chǎn)品具有良好的強(qiáng)度及塑性指標(biāo)。國(guó)內(nèi)寶鋼已經(jīng)開(kāi)展了鐵素體/貝氏體型的雙相鋼產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制工作，一汽與寶鋼試制的B490SXR、B540SXR等熱軋鋼板，用于卡車(chē)用車(chē)廂橫梁和縱梁，其成分設(shè)計(jì)主要為C-Si-Mn-Nb系。國(guó)內(nèi)學(xué)者徐平光、周樂(lè)育、李龍等通過(guò)優(yōu)化軋制和冷卻工藝，研究了仿晶界型鐵素體/貝氏體復(fù)相組織，分析了Si、Mn、Nb、Mo等合金元素對(duì)組織與性能的影響規(guī)律。

綜上所述，對(duì)于抗拉強(qiáng)度為580MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼來(lái)說(shuō)，國(guó)外研發(fā)相對(duì)較早，而國(guó)內(nèi)正處于研制開(kāi)發(fā)階段，從成分設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，都加入了較多的Nb、Cr和Mo等合金元素，生產(chǎn)成本較高，如果能通過(guò)成分設(shè)計(jì)及工藝優(yōu)化，降低合金元素用量，保證產(chǎn)品性能，必將提升產(chǎn)品的附加值。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種抗拉強(qiáng)度580MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼及其制備方法，目的是通過(guò)合理的成分設(shè)計(jì)，以及通過(guò)控軋控冷工藝使帶鋼的抗拉強(qiáng)度高于580MPa的鐵素體/貝氏體雙相鋼。

本發(fā)明的一種抗拉強(qiáng)度為580MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的化學(xué)成分按重量百分比為：C?0.06~0.12%，Si?0.40~0.80%，Mn?1.20~1.60%，Ti?0.05~0.10%，P＜0.012%，S＜0.01%，余量為鐵Fe，其屈服強(qiáng)度≥400MPa，抗拉強(qiáng)度≥580MPa，斷后伸長(zhǎng)率≥25%，屈強(qiáng)比≤0.75，擴(kuò)孔率≥80%。

本發(fā)明的制備方法按以下步驟進(jìn)行：

（1）按設(shè)定成分冶煉鋼水并鑄成鑄坯，設(shè)定成分按重量百分比為C?0.06~0.12%，Si?0.40~0.80%，Mn?1.20~1.60%，Ti?0.05~0.10%，P＜0.012%，S＜0.01%，余量為鐵Fe，鑄坯厚度為220~250mm；

（2）將鑄坯加熱至1220~1250℃，進(jìn)行5~7道次粗軋，粗軋開(kāi)軋溫度為1120~1170℃，終軋溫度為980~1070℃，獲得厚度為38~58mm的中間坯；

（3）對(duì)中間坯進(jìn)行5~7道次精軋，精軋開(kāi)軋溫度為950~1020℃，終軋溫度為800~850℃，精軋每道次壓下量控制在15~40%，精軋后帶鋼厚度為2~6mm；

（4）精軋后以10~30℃/s的速度將帶鋼冷卻至680~720℃，空冷到620-650℃，然后以25~60℃/s的速度冷至400~500℃，進(jìn)行卷取，獲得熱軋帶鋼產(chǎn)品，其屈服強(qiáng)度≥400MPa，抗拉強(qiáng)度≥580MPa，斷后伸長(zhǎng)率≥25%，屈強(qiáng)比≤0.75，擴(kuò)孔率≥80%。

本發(fā)明是采用低碳成分設(shè)計(jì)，通過(guò)添加一定量的微合金元素鈦和控軋控冷工藝，生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度大于580MPa，斷后伸長(zhǎng)率不低于25%，屈強(qiáng)比≤0.75，擴(kuò)孔率≥80%，具有良好強(qiáng)度及成形性能的熱軋鋼帶，其金相組織為細(xì)小的鐵素體/貝氏體組織。

本發(fā)明中鋼種成分的設(shè)置考慮了以下幾點(diǎn)：