專(zhuān)利名稱(chēng)：一種經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱連軋工藝生產(chǎn)先進(jìn)高強(qiáng)鋼領(lǐng)域，主要適用于540MPa級(jí)熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼，也可應(yīng)用其他低合金高強(qiáng)度鋼和類(lèi)似先進(jìn)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
雙相鋼應(yīng)用復(fù)合材料概念進(jìn)行合金設(shè)計(jì)。其基本原理是利用一個(gè)復(fù)合物，依靠這個(gè)復(fù)合物使得各相的優(yōu)點(diǎn)盡可能得到發(fā)揮，同時(shí)使它們的缺點(diǎn)由于其它相的存在而減少或消除。在動(dòng)態(tài)變形時(shí)，雙相鋼與同樣靜態(tài)屈服強(qiáng)度的其他鋼種相比，具有高的能量吸收性。利用雙相鋼的這種性能，可將其應(yīng)用于汽車(chē)部件。如廣泛用于轎車(chē)車(chē)體和底盤(pán)沖壓構(gòu)件的制造上，可顯著地提高構(gòu)件強(qiáng)度，減輕構(gòu)件自身重量。 鐵素體+馬氏體雙相鋼業(yè)已廣泛應(yīng)用在汽車(chē)制造業(yè)，但目前對(duì)鐵素體貝氏體雙相鋼的研究開(kāi)發(fā)還較少。研究表明，與作為第二相的馬氏體相比，貝氏體組織對(duì)翻邊拉伸性能和斷裂韌性都有有利的影響，具有高的擴(kuò)孔率-強(qiáng)度匹配。因此，鐵素體貝氏體雙相鋼適用于較厚的且成形性尤其是翻邊拉伸性能要求較高的汽車(chē)支撐部件，如汽車(chē)車(chē)輪。熱軋雙相鋼由于省去了附加熱處理工序，其焊接性和疲勞性也較熱處理雙相鋼好，且成本低、生產(chǎn)規(guī)模更大。其難點(diǎn)是如何精確控制兩相的比例并沿帶鋼全長(zhǎng)及寬度方向上獲得一致的性能。由于貝氏體相轉(zhuǎn)變窗口窄，相變控制難度大。在板帶軋制生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)相變的精確控制，是生產(chǎn)鐵素體貝氏體雙相鋼的關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于鐵素體貝氏體雙相鋼的生產(chǎn)方法，基本采用添加鉻、鑰等貴重金屬元素以控制過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變，同時(shí)結(jié)合恒速軋制和分段冷卻來(lái)控制軋后鐵素體和貝氏體的轉(zhuǎn)變量。貴重金屬的添加會(huì)顯著導(dǎo)致成本上升；同時(shí)采用恒速軋制和軋后分段冷卻會(huì)顯著降低生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能多地節(jié)約資源并提高生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)制造成本，本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種不添加貴重金屬元素鉻、鑰，只采用微量鈮合金化，并通過(guò)軋后連續(xù)冷卻來(lái)生產(chǎn)鐵素體貝氏體雙相鋼的方法。生產(chǎn)的540MPa級(jí)熱軋鐵素體貝氏體雙相鋼具有良好的強(qiáng)度-塑性-擴(kuò)孔率匹配，可較好地滿(mǎn)足較高焊接性、疲勞性、成形性尤其是翻邊拉伸性能要求的汽車(chē)支撐部件的需要。具體技術(shù)方案如下一種經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼，按照質(zhì)量百分比，含有C: ( 0. 20%, Si :彡 I. 80%, Mn :彡 2. 00%, P: ( 0. 050%, S :彡 0. 015%, Nb :彡 0. 10%,
以及余量Fe。進(jìn)一步地，其屈服強(qiáng)度為460 510MPa，抗拉強(qiáng)度為540 580MPa，延伸率為^ 28%，擴(kuò)孔率為> 80%。
上述經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的制造方法，采用如下步驟I)鐵水預(yù)處理；2)轉(zhuǎn)爐冶煉；3)合金微調(diào)站；4) LF 精煉；5)連鑄；6)熱連軋。進(jìn)一步地，步驟I)處理后的鑄坯的化學(xué)成分，按照質(zhì)量比為C:0.06 0. 10% ；Si:0. 05 0. 15% ；Mn:1. 30 1. 50% ；P ( 0. 015% ；S ( 0. 010% ；Nb:0. 015 0. 025%。 進(jìn)一步地，步驟I)處理后的鑄坯厚度規(guī)格為220mm。進(jìn)一步地，步驟6)中加熱溫度為1150 1250°C，終軋溫度為800 900°C。進(jìn)一步地，還包括如下步驟7)軋后采用前段連塗冷卻方式；8)進(jìn)行卷取。進(jìn)一步地，步驟8)中卷取溫度為400 500°C。進(jìn)一步地，終軋前先經(jīng)粗軋軋制成30mm厚中間坯。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明(I)不添加貴重金屬元素鉻、鑰，大大降低了合金使用量，有效地節(jié)約了資源，可大幅度降低合金成本；(2)采用常規(guī)軋制和軋后冷卻控制手段，避免恒速軋制和分段冷卻導(dǎo)致的生產(chǎn)效率下降，可較好地降低軋制成本；(3)通過(guò)合適的工藝控制，實(shí)現(xiàn)鐵素體貝氏體兩相的精確控制和配比，產(chǎn)品具有優(yōu)異的強(qiáng)度-塑性-擴(kuò)孔率匹配。


圖I為本發(fā)明所涉及的540MPa級(jí)鐵素體貝氏體雙相鋼顯微組織照片圖片圖2為本發(fā)明所涉及的540MPa級(jí)鐵素體貝氏體雙相鋼擴(kuò)孔成形圖片
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。(I)本工藝采用工藝流程為鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一合金微調(diào)站一 LF —連鑄-熱連軋；(2)化學(xué)成分控制如下:C:彡 0.20 %、Si I. 80%,Mn ^2. 00%,P: ^ 0. 050%,S :彡 0. 015%,Nb :彡 0. 10% ；(3)熱連軋工藝為加熱溫度為1150 1250°C ;終軋溫度為800 900°C ;軋后連
續(xù)冷卻；卷取溫度為400 500°C。附表為本發(fā)明的力學(xué)性能與擴(kuò)孔性能數(shù)據(jù)表。表I為力學(xué)性能數(shù)據(jù)表，表2為擴(kuò)孔性能數(shù)據(jù)表。表I
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼，其特征在干，按照質(zhì)量百分比，含有 C:彡 O. 20%，Si :彡 I. 80% ,Mn :彡 2. 00% ,P:彡 O. 050%，S :彡 O. 015% ,Nb :彡 O. 10%，以及余量Fe。
2.如權(quán)利要求I所述的經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼，其特征在于，其屈服強(qiáng)度為460 510MPa，抗拉強(qiáng)度為540 580MPa，延伸率為彡28%，擴(kuò)孔率為彡80%。
3.如權(quán)利要求I或2所述經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的制造方法，其特征在于，采用如下步驟 1)鐵水預(yù)處理； 2)轉(zhuǎn)爐冶煉；· 3)合金微調(diào)站； 4)LF精煉； 5)連鑄； 6)熱連軋。
4.如權(quán)利要求3所述經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的制造方法，其特征在于，步驟I)處理后的鑄坯的化學(xué)成分，按照質(zhì)量比為C:0. 06^0. 10% ；Si:0. 05^0. 15% ；Mn: I. 3(Γ · 50% ；Ρ く O. 015% ；S く 0. 010% ；Nb:0. 015 0· 025%。
5.如權(quán)利要求3或4所述經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的制造方法，其特征在于，步驟I)處理后的鑄坯厚度規(guī)格為220mm。
6.如權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的制造方法，其特征在于，步驟6)中加熱溫度為1150 1250で，終軋溫度為800 900で。
7.如權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的制造方法，其特征在于，還包括如下步驟 7)軋后采用前段連續(xù)冷卻方式； 8)進(jìn)行卷取。
8.如權(quán)利要求7所述經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的制造方法，其特征在于，步驟8)中卷取溫度為400 500°C。
9.如權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼的制造方法，其特征在于，終軋前先經(jīng)粗軋軋制成30mm厚中間坯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種經(jīng)濟(jì)型540MPa級(jí)鐵素體貝氏體熱軋雙相鋼及其生產(chǎn)方法，按照質(zhì)量百分比，含有C:≤0.20％，Si≤1.80％，Mn≤2.00％，P:≤0.050％，S≤0.015％，Nb≤0.10％，以及余量Fe。采用如下步驟生產(chǎn)鐵水預(yù)處理；轉(zhuǎn)爐冶煉；合金微調(diào)站；LF精煉；連鑄；熱連軋。
文檔編號(hào)C22C38/12GK102732786SQ20121020378
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者劉永剛, 張宜, 張建, 楊興亮, 潘紅波, 胡學(xué)文, 舒宏富, 谷海容, 聞成才 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司