[發(fā)明專利]一種厚規(guī)格熱軋雙相鋼板及制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410414629.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN104195439B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁國(guó);利成寧;康健;李振壘;王國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/18
• 分類號(hào): C22C38/18;C22C38/04;C21D8/02
• 代理公司: 中國(guó)有色金屬工業(yè)專利中心11028
• 代理人: 李子健,李迎春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金技術(shù)及軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于后置式超快冷技術(shù)的低成本厚規(guī)格組織均一的熱軋雙相鋼板及制造方法。

背景技術(shù)

隨著節(jié)能、環(huán)保和安全要求的日趨嚴(yán)格，汽車輕量化研究進(jìn)展迅速。高強(qiáng)鋼和先進(jìn)高強(qiáng)鋼的用量快速增長(zhǎng)。雙相鋼因其低屈強(qiáng)比、高初始加工硬化率、良好的強(qiáng)度塑性匹配，是目前應(yīng)用最多的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼之一。

熱軋雙相鋼主要是通過化學(xué)成分與軋制工藝的匹配獲得在鐵素體基體上分布一定體積分?jǐn)?shù)和形貌特征馬氏體的雙相組織，從而具備良好的強(qiáng)度與塑性組合。在生產(chǎn)過程中進(jìn)行組織控制的要點(diǎn)在于獲得足夠量的鐵素體，同時(shí)抑制未轉(zhuǎn)變奧氏體向珠光體、貝氏體轉(zhuǎn)變，然后未轉(zhuǎn)變奧氏體相變?yōu)轳R氏體，最終形成鐵素體+馬氏體的雙相組織。

生產(chǎn)熱軋雙相鋼時(shí)，必須保證形成足夠量的鐵素體后再快冷至馬氏體相變點(diǎn)以下，而在熱軋帶鋼生產(chǎn)線上，熱連軋機(jī)組的末機(jī)架拋鋼速度較高，基于傳統(tǒng)層流冷卻設(shè)備的冷卻能力，難于保證在卷取前將帶鋼溫度降至馬氏體相變點(diǎn)以下。目前，針對(duì)薄規(guī)格（≤6mm）熱軋雙相鋼的生產(chǎn)，通常需要在鋼中加入較高量的Cr、Mo等合金元素，或者大幅度提高鋼中阻止碳化物形成的元素含量，如Si、P等，使得鋼板在卷取后的緩慢降溫過程中未轉(zhuǎn)變奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；另外也可采取增加后段冷卻區(qū)域的方式提高鋼板的溫度降低區(qū)間，確保馬氏體的形成，但卻縮小了工藝窗口。目前已公開的專利和科技文獻(xiàn)中提及的已具備批量生產(chǎn)條件的熱軋雙相鋼及生產(chǎn)工藝均是圍繞上述思路針對(duì)薄規(guī)格（≤6mm）產(chǎn)品的。如公開號(hào)為CN?102703815?A的“一種600MPa?級(jí)熱軋雙相鋼及其制備方法”、公開號(hào)為的CN?102912235A?的“抗拉強(qiáng)度590MPa?級(jí)熱軋雙相鋼及其制造方法”及公開號(hào)為CN?100441724C的“薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)熱軋雙相鋼的工藝”均為采用C-Mn-Cr成分體系，在鋼中加入≥0.4%的Cr元素以提高奧氏體的穩(wěn)定性。公開號(hào)為CN?100357475C的“一種抗拉強(qiáng)度540MPa?級(jí)雙相鋼板及制造方法”及公開號(hào)為CN?100357474C的“一種抗拉強(qiáng)度600MPa?級(jí)雙相鋼板及制造方法”介紹了采用C-Mn成分體系熱軋雙相鋼及制造方法，熱軋后控制冷卻速度為25~30℃/s，冷卻至100~200℃卷取，所述的鋼板厚度限于2.5~6.0mm。

針對(duì)厚規(guī)格（≥9.0mm）熱軋雙相鋼尤其是高強(qiáng)度級(jí)別則具有更高的難度。雖然隨著產(chǎn)品厚度規(guī)格的提高，末機(jī)架拋鋼速度相對(duì)降低，進(jìn)而延長(zhǎng)了冷卻時(shí)間，有利于獲得較高的溫降范圍。但此時(shí)厚度對(duì)冷卻效果的不利影響更為突出，采用常規(guī)層流冷卻不但難以在卷取前冷卻至馬氏體相變溫度以下，而且鋼板厚度與表面的溫差較大，鋼板表面溫度低而心部溫度高，心部溫度甚至高于馬氏體開始相變溫度，厚度方向的溫度不一致最終導(dǎo)致產(chǎn)品組織的不均一。因此，厚規(guī)格熱軋雙相鋼因常規(guī)冷卻能力的不足，產(chǎn)品厚度方向組織不均一，心部貝氏體含量偏高，難以獲得理想的鐵素體+馬氏體的雙相組織或強(qiáng)度級(jí)別受到限制。科技文獻(xiàn)“包鋼CSP‘超快冷’系統(tǒng)及590?MPa級(jí)C-Mn低成本熱軋雙相鋼開發(fā)”（《鋼鐵》?2008年?第43卷?第3期?P49-52）所采用的成分及工藝獲得了4.0~11.0mm的熱軋雙相鋼，然而其并未明確指出熱軋雙相鋼的生產(chǎn)工藝參數(shù)，也未提及厚規(guī)格產(chǎn)品厚度方向的組織形態(tài)，且所生產(chǎn)鋼板的組織為鐵素體+馬氏體+貝氏體的混合組織而非鐵素體+馬氏體的雙相組織。科技文獻(xiàn)“CSP生產(chǎn)線開發(fā)C-Mn型熱軋雙相鋼的生產(chǎn)實(shí)踐”（《上海金屬》?2010年?第32卷?第1期?P27-29）所述的成分及工藝條件下獲得的11.0~13.0mm厚度規(guī)格的熱軋雙相鋼，其抗拉強(qiáng)度為550~585MPa，僅滿足DP540的性能要求。因此，在傳統(tǒng)的軋后冷卻流程條件下，受層流冷卻區(qū)長(zhǎng)度和帶鋼出口速度的限制，針對(duì)厚規(guī)格高強(qiáng)度熱軋雙相鋼，難以實(shí)現(xiàn)化學(xué)成分、工藝窗口、組織性能的穩(wěn)定匹配，制約了該類雙相鋼的工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無法滿足厚規(guī)格高強(qiáng)度熱軋雙相鋼穩(wěn)定、批量化工業(yè)生產(chǎn)的問題，提供一種低成本厚規(guī)格組織均一的熱軋雙相鋼板及制造方法。

上述目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的：

一種厚規(guī)格熱軋雙相鋼板，其特征在于，所述鋼板的化學(xué)成分按重量百分比為：0.055~0.085%?C，0.20~0.50%?Si，1.20~1.50%?Mn，Cr≤0.40%，P≤0.012%，S≤0.002%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

根據(jù)上述的鋼板，其特征在于，所述鋼板的厚度規(guī)格為9.0~13.0mm、厚度方向組織為均一的雙相組織。