[發明專利]提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法

有效

• 申請號: 201310241399.8
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103290202A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 鄺霜;姜英花;朱國森;蔣光銳;劉光明;王海全;劉廣會;尉冬;劉華賽;王彥超
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C21D9/573
• 分類號: C21D9/573;C21D1/26;C21D11/00;C22C38/06
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶煉加工技術領域，特別涉及一種提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法。

背景技術

要獲得高屈服強度的1000MPa級冷軋連續退火超高強度鋼，如果僅僅考慮鐵素體與剛性珠光體混合組織難以滿足強度需求，以Nb添加的低合金高強鋼為代表，屈服強度大于500MPa，抗拉強度級別達到600MPa以上，延伸率就顯著惡化。引入馬氏體作相強化對于提高抗拉強度具有顯著作用，因此以鐵素體馬氏體為主的雙相鋼得到廣泛研究和應用，但是這類鋼具有極低的屈強比，在確保1000MPa級的抗拉強度情況下，屈服強度很難達到800MPa以上，對于某些沖壓變形小的零件，難以到達使用狀態的高剛度。雖然通過退火后進行平整預屈服可顯著提高屈服強度，但是并未改變其基本組織結構，在進行自由邊界條件加工的翻邊或擴孔工序時，材料容易早期開裂。采用馬氏體鋼雖然可以解決上述問題，但是國內廣泛的連續退火生產線，穩定加熱溫度一般都小于850℃，難以實現帶鋼的完全奧氏體化，后續也無水淬冷卻確保馬氏體組織完全轉變。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種通過改進退火工藝實現組織調節以提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法，包括如下步驟：

1）以質量百分比計，鋼的化學成分為：0.15≤C≤0.25；1.0≤Si≤2.0；1.5≤Mn≤2.5；P≤0.015%；S≤0.015%；Alt≥0.015%；N≤0.005%；余量為Fe及不可避免雜質，將上述成分的鋼進行脫硫、轉爐吹煉、RH真空精煉、連鑄得到連鑄坯；

2）將連鑄坯加熱至1100～1300℃，保溫1h-3h，進行熱軋，終軋溫度控制在820～920℃，并在560～700℃的溫度下卷取，得熱軋鋼卷；

3）將熱軋鋼卷開卷酸洗后冷軋，冷軋壓下率控制在40%-80%，得冷軋鋼板；

4）將冷軋鋼板在輻射式加熱、噴氣式冷卻的連續退火產線中連續退火，得到屈強比和擴孔性高的高強鋼，退火方式為：

冷軋鋼板經1-5℃/s的速度加熱到800-820℃的鐵素奧氏體兩相區溫度后均熱，均熱時間為100-300s，產線最高穩定加熱溫度為840℃；

冷軋鋼板分為三段冷卻：

第一冷卻段以7-9℃/s的速度緩慢冷卻到450-500℃，使得部分奧氏體轉化為鐵素體，從而實現未轉變奧氏體的合金濃度富集；

第二冷卻段以8-12℃/s的速度冷卻到390-440℃；

第三冷卻段以40-50℃/s速度快速冷卻到250-300℃/s，確保馬氏體形成；

在250-300℃溫度范圍內，過時效處理300-600s，以改善快冷內應力；

以小于10℃/s的速度終冷到160℃；

最后進入水淬槽冷卻到室溫。

5）進行平整獲得一定表面粗糙度，平整延伸率為0.3%-0.5%。

本發明提供的一種提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法，得到的1000MPa級高強鋼的金相顯微組織以面積百分比計為：多邊形鐵素體35-45%，板條上貝氏體30-40%和馬氏體島10-25%。該組織類型板條上貝氏體作為鐵素體與馬氏體的中間緩沖相，在局部翻邊時可以緩沖鐵素體馬氏體硬度巨大差異導致的相界面早期開裂。

本發明提供的一種提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法，基于傳統輻射式加熱，采用噴氣式冷卻的連續退火產線，在1000MPa級雙相鋼基礎上改進退火工藝實現組織改進調節，將退火工藝的冷卻段分為三段：即第一冷卻段、第二冷卻段和第三冷卻段，提高原1000MPa級雙相鋼的屈強比和擴孔性能，得到的1000MPa級高強鋼的抗拉強度1000-1100MPa，屈強比0.7-0.9，80標距延伸率大于10%，擴孔率大于50%。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法的退火工藝與傳統退火工藝的曲線對比。

圖2為對比例獲得的1000MPa級高強鋼的金相顯微組織圖。

圖3為本發明實施例1提供的提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法獲得的1000MPa級高強鋼的金相顯微組織圖。

具體實施方式

本發明實施例提供的一種提高1000MPa級高強鋼屈強比和擴孔性的生產方法，包括如下步驟：