专利名称：一种抗拉强度780MPa级复相钢板及制造方法
技术领域：
本发明属于轧钢技术领域，涉及汽车结构件的高强度钢制造，具体涉及一种抗拉强度780MPa级复相钢板及制造方法。
背景技术：
高强度汽车用热轧钢板的开发，一直是国内外材料工作研究的热点之一。一般使用的铁素体+珠光体热轧钢板最大强度为500MPa级，虽然增加Nb或Ti等微合金化元素可进一步提高强度，但成形性将变差，因而限制了其应用。为进一步提高强度，开发了双相钢。双相高强度钢特点是在细小的铁素体基体上分布约15％硬相，并通过固溶原子进一步强化，铁素体-贝氏体和双相铁素体-马氏体钢的抗拉强度在550～650MPa之间。由于成形性的限制，双相钢无法达到800MPa级水平。为满足更高强度及成形性能的要求，又开发了含残余奥氏体的800MPa级三相TRIP钢，在变形过程中残余奥氏体应变诱发转变为马氏体，在提高强度的同时，提高成形性能。但目前可商业化生产的直接热轧双相钢与TRIP钢都采用复杂合金化的办法，存在成本高、工艺难度大等问题，不利于推广，国内尚不能大规模生产。
考虑到环境问题和能源问题，新型的高强度汽车结构件用热轧钢板的化学成分将趋向于简单的C-Si-Mn系钢(或添加微量的合金元素)；开发控轧及控冷新工艺，综合利用细晶强化和相变强化方式提高钢材强度极限。
发明内容
针对现有高强度汽车用热轧钢板及其生产工艺存在的问题，本发明提供一种抗拉强度780MPa级复相钢板及制造方法。
本发明以普通C-Mn系钢成分为基础，添加微量合金元素，采用适当的控制冷却工艺，开发高强度汽车结构件用热轧钢板。该抗拉强度780MPa级粒状贝氏体与马氏体复相钢板，其主要化学成分按质量百分数为0.13～0.17％C、0.20～0.40％Si、1.30～1.50％Mn，0.02～0.03％Nb，余量为Fe。组织为粒状贝氏体与马氏体复相组织，其中粒状贝氏体体体积分数为90～95％，马氏体体积分数为10～5％；屈服强度为525～550MPa，抗拉强度为785～795MPa，断后总伸长率为20～25％。
本发明采用上述化学成分的、厚度为80～250mm的钢坯，通过热轧及两段快速冷却工艺生产抗拉强度780MPa级复相钢板，具体按以下步骤进行(1)将钢坯加热至1150～1250℃，保温2～2.5小时。
(2)保温后进行热轧，控制开轧温度1100～1150℃，终轧温度800～850℃。
(3)热轧后进行两段式控制冷却，控制第一段冷却速度40～70℃/s，冷却后温度550～610℃；第二段冷却速度220～360℃/s，终冷温度(即卷取温度)20～250℃。
(4)冷却后进行卷取，卷取温度20～250℃，控制钢板厚度3～4.5mm。
本发明对于抗拉强度780MPa级热轧钢板提供了一种新的组织状态，即粒状贝氏体与马氏体复相组织。其中粒状贝氏体体体积分数为90～95％，马氏体体积分数为10～5％。屈服强度为525～550MPa，抗拉强度为785～795MPa，断后总伸长率为20～25％，具有可观的强度和塑性综合性能。
附图为本发明抗拉强度780MPa级粒状贝氏体与马氏体复相钢板典型金相组织照片。其中(a)为硝酸酒精溶液腐蚀后组织照片；(b)为LEPERA试剂(1％Na2S2O5水溶液+4％苦味酸酒精溶液)腐蚀后组织照片，照片中亮白色组织为马氏体。
具体实施例方式
选择表1所示化学成分钢为原料，坯料尺寸为80mm(厚)×70mm(宽)×140mm(长)。在热轧轧机上，轧制成厚度规格为3～4.5mm的钢板，轧后采用两阶段快速冷却工艺，冷却工艺如表2，力学性能与组织分数如表3。
表1实施例实测化学成分(质量分数％，余量为Fe)
表2实施例实测冷却工艺参数
表3实施例力学性能与组织体积分数
其中Re-屈服强度；Rm-抗拉强度；A-断后总伸长率(不定标距)；GB-粒状贝氏体；M-马氏体。
权利要求
1.一种抗拉强度780MPa级复相钢板，其化学成分按质量百分数为0.13～0.17％C、0.20～0.40％Si、1.30～1.50％Mn、0.02～0.03％Nb，余量为Fe；组织为粒状贝氏体与马氏体复相组织，其中粒状贝氏体体体积分数为90～95％，马氏体体积分数为10～5％；钢板厚度规格3～4.5mm，屈服强度为525～550MPa，抗拉强度为785～795MPa，断后总伸长率为20～25％。
2.权利要求1所述的抗拉强度780MPa级复相钢板的制造方法，其特征在于工艺步骤及工艺参数为(1)将权利要求1所述化学成分的钢坯加热至1150～1250℃，保温2～2.5小时；(2)保温后进行热轧，控制开轧温度1100～1150℃，终轧温度800～850℃；(3)热轧后进行两段式控制冷却，控制第一段冷却速度40～70℃/s，冷却后温度550～610℃；第二段冷却速度220～360℃/s，终冷温度即卷取温度20～250℃；(4)冷却后进行卷取，卷取温度20～250℃，控制钢板厚度3～4.5mm。
全文摘要
一种抗拉强度780MPa级复相钢板，其化学成分按质量百分数为0.13～0.17％C、0.20～0.40％Si、1.30～1.50％Mn、0.02～0.03％Nb，余量为Fe；组织为粒状贝氏体与马氏体复相组织，其中粒状贝氏体体体积分数为90～95％，马氏体体积分数为10～5％；屈服强度为525～550MPa，抗拉强度为785～795MPa，断后总伸长率为20～25％。通过控轧控冷工艺轧制，控制开轧温度1100～1150℃，终轧温度800～850℃；控制第一段冷却速度40～70℃/s，冷却后温度550～610℃；第二段冷却速度220～360℃/s，卷取温度20～250℃；冷却后进行卷取，控制钢板厚度3～4.5mm。
文档编号B21B37/74GK1793401SQ200510130899
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年12月27日
发明者刘彦春, 王国栋, 刘相华, 李艳梅, 朱伏先 申请人:东北大学