专利名称：一种车轮用热轧双相钢板及其生产方法
技术领域：
本发明属于热轧双相钢板技术领域，特别涉及车轮用热轧双相钢板及其生产方法。
背景技术：
汽车车轮用热轧双相钢板的服役条件相当苛刻，因此不仅要求钢板具有较高的强度、同 时要求具有良好韧性、塑性和扩孔翻边性能。为了减轻汽车重量和提高燃油效率，高强度钢 板在汽车零部件中的应用逐渐增加。在这些高强度钢板中，双相钢板具有马氏体岛嵌入铁素 体基体的微观结构，由于其综合了高强度、优良的延性、连续屈服、低屈强比等优点，因此 吸引了越来越多的关注。特别是，马氏体双相钢板有助于提升汽车防撞性和耐久力，从而提 高乘客安全性和汽车寿命。虽然现有的马氏体双相钢板产品表现出了良好的成形性，但其延 伸凸缘性相对来说劣于贝氏体双相钢板。在零部件制造中，钢板都要经受成形(或相反的压 制成形)和拉伸翻边过程，因此，现有马氏体热轧双相钢板应用于零部件制造方面存在一定 的限制。由于这个原因，人们期望获得同时具有优良的成形性和延伸凸缘性的双相钢板。现 在已知有几种方法可以生产热轧马氏体双相钢板。
目前，国内车轮用高强度热轧双相钢板的化学成分见表l。鞍钢、本钢、武钢是采用含 Cr、 Mo较高成分的路线，包钢是采用超快冷的方式用较低的合金含量走工艺路线生产，前者 合金成本高，车轮钢用户无法接受，后者由于板形问题一时还难以解决，特别是前、后者共 同存在的表面质量和扩孔性能不理想的问题，均难以满足车轮钢用户的特殊要求。
表l国内主要车轮用高强度热轧双相钢板的化学成分/ %
厂家cSiMnCrTi
鞍顿《0.120. 80 1. 300. 80 1. 300. 30L 5。0. 30L 50—
本铜《0.101. 0~1. 400. 80 1. 500. 80 1.10_0. 01025
武铜《0.12《1.20《1. 50《1.20_—
包锏《0. 07《0.50《1. 60—_—
现有的热轧双相钢板展现了低屈强比和良好的延性，但其没有很好地解决作为车轮用途 的扩孔翻边(延伸凸缘性)问题。为了满足目前制造汽车车轮时对性能的要求，人们期望获 得具有优良的成形性和延伸凸缘性，同时其表面质量、焊接性和疲劳性能也增强的双相钢板
发明内容
为解决上述热轧双相钢板扩孔翻边性能差的问题，可通过添加适量的钛使其在铁素体中 析出，从而提高试验钢的扩孔性能。
本发明所要解决的技术问题是提供一种同时具有优良的成形性和延伸凸缘性的车轮用热 轧双相钢板，其化学成分按重量百分比计为C: 0.04 0.10%， Si: 0. 6 1. 0%， Mn: 1.50 1.70%， Cr: 0.30 0.60%， Ti: 0.01 0.06%， B: 0. 0005 0. 01%， Ga: 0. 001 0. 015%， P: 0 0.025%， S: 0 0.010%， N: 0 0.060%， Ca: 0.001 0.01%，余量为铁。
本发明车轮用热轧双相钢板的屈服强度《450Mpa，抗拉强度》540Mpa，延伸率》25%。
上述车轮用热轧双相钢板是由以下方法制成的包括钢坯加热、热轧和冷却步骤，按重 量百分比计钢坯的化学成分为C: 0. 04 0. 10%， Si: 0. 6 1.0%， Mn: 1. 50 1. 70%， Cr: 0.30 0.60%， Ti: 0.01 0.06%， B: 0. 0005 0. 01%， Ga: 0. 001 0. 015%， P: 0 0. 025% ，S: 0 0.010%， N: 0 0.060%， Ca: 0.001 0.01%，余量为铁；钢坯加热温度为1200 1240°C，钢板热轧终轧温度为820 840。C，热轧后以O. 15 2. (TC/S的速度冷却至室温，或 者以不低于10。C/S的速度将钢板冷却至680 75(TC，巻曲缓冷(26 30°C/h) 10 120min， 再开巻冷却至室温。
钢板中加入少量的硼，就可起到明显的提高双相钢淬透性的作用，可减小性能对冷却速 度波动的敏感程度，并降低了合金成本。但在大生产中，硼的收得率不稳定，需要加一定量 的Ti来固定N，以提高硼的收得率。
热轧双相钢板的最终性能不仅与化学成分有关，还与轧制及轧后冷却工艺参数紧密相关 。本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述车轮用热轧双相钢板的生产方法，包括加热 、热轧和冷却步骤，其中加热温度为1200 124(TC，热轧终轧温度为810 85(TC，热轧后以 0. 15 2.(TC/S的速度(即空冷)将钢板冷却至室温，或者以不低于10。C/S的速度将钢板冷 却至680 750。C，巻曲缓冷(26 30°C/h) 10 120min，再开巻冷却至室温。
具体的，本发明车轮用热轧双相钢板的生产方法包括以下步骤
(a)制备钢坯，按重量百分比计该钢坯的化学成分为C: 0. 04 0. 10%， Si: 0. 6 1.0%， Mn: 1.50 1.70%， Cr: 0. 30 0. 60%， Ti: 0.01 0.06%， B: 0. 0005 0. 01%， Ga: 0.001 0.015%， P: 0 0.025%， S: 0 0.010%， N: 0 0.060%， Ca: 0.001 0.01%，余量为铁；
(b) 将上述钢坯加热至1200 1240。C ;
(c) 将步骤b加热后钢板热轧，开轧温度为1100 115(TC;终轧温度为810 85(TC;
(d) 完成热轧后，以O. 15 2.(TC/S的速度冷却至室温，或者以不低于1(TC/S的冷却速度 将钢板冷却至680 75(TC，巻曲缓冷(26 30°C/h) 10 120min，再开巻空冷至室温。
本发明方法适当地调整巻曲温度和缓冷时间，使得钢板在常规热轧和巻曲步骤后，无需 特殊的退火和/或冷却过程，可以在更高巻曲温度生产热轧双相钢板，对设备和加工条件的 要求或限制较少。
本发明方法生产的钢板具有优良的成形性和延伸凸缘性，同时其表面质量、焊接性和疲 劳性能获得了增强。
图1是实施例1制备的热轧双相钢板的负荷变形曲线。 图2是实施例1制备的热轧双相钢板的应力应变曲线。
图3是实施例l制备的热轧双相钢板利用LaPera蚀刻技术获取的显微组织图。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一步地阐述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方 式来限制本发明。 实施例l
钢坯化学成分按重量百分比计为C: 0.075%、 Si: 0.98%、 Mn: 1.66%、 Cr: 0.48%、 Ti: 0.032%、 B: 0.0035%、 Ca: 0.0023%， Ga: 0.0065%，余量为铁。加热温度1230。C，加热时间 150分钟，开轧温度112(TC，终轧温度82(TC，冷却方式及温度为热轧后先快冷(冷却速度 为4(TC/S)至70(TC，然后放在70(TC的炉子中巻曲缓冷(28°C/h) —小时，再出炉开巻空冷 至室温，制得热轧双相钢板。
经检测，生产的热轧双相钢板的性能如下屈服强度305MPa、抗拉强度550MPa、延伸率 27.5%、 n值(加工硬化指数)0.232、屈强比O. 56。图l说明了本实施例的热轧双相钢板无屈 服延伸的特点。图2说明热轧双相钢板具有较高抗拉强度指标，具有双相钢的无屈服延伸特 点。图3显示了热轧双相钢板中存在的典型的双相结构特征(良好的马氏体岛均匀地分布在铁 素体基体上)。本实施例的热轧双相钢板可用于汽车车轮等安全结构件。
实施例2钢坯化学成分按重量百分比计为C: 0.075%、 Si: 0.98%、 Mn: 1.66%、 Cr: 0.48%、 Ti: 0.032%、 B: 0.0035%、 Ca: 0.0021%， Ga: 0.0065%，余量为铁。将钢坯加热至1230。C ，保温 时间150分钟；热轧时开轧温度112(TC，终轧温度82(TC，冷却方式为热轧后先快冷(冷却 速度为35。C/S)至75(TC，然后立即放在75(TC的炉子中巻曲缓冷(28°C/h) —小时，再出炉 开巻空冷至室温。
经检测，生产的高强度车轮用热轧双相钢板的性能如下屈服强度345MPa、抗拉强度 595MPa、延伸率26%、 n值O. 219、屈强比O. 58。产品可用于汽车车轮等安全结构件。 实施例3
钢坯化学成分按重量百分比计为C: 0.084%、 Si: 0.935%、 Mil: 1.53%、 Cr: 0.575%、 Ti: 0.058%、 B: 0.009%、 Ca: 0.0015%， Ga: 0.011%，余量为铁。加热温度1220。C，保温 150分钟，开轧温度111(TC，终轧温度84(TC，冷却方式及温度为轧后以O. 17'C/S左右冷至室温。
经检测，生产的高强度车轮用热轧双相钢板的性能如下屈服强度450MPa、抗拉强度 645MPa、延伸率28%、 n值O. 202、屈强比O. 70。产品可用于汽车车轮等安全结构件。
权利要求
1.车轮用热轧双相钢板，其特征在于其化学成分的重量百分比为C0.04～0.10％，Si0.6～1.0％，Mn1.50～1.70％，Cr0.30～0.60％，Ti0.01～0.06％，B0.0005～0.01％，Ga0.001～0.015％，P0～0.025％，S0～0.010％，N0～0.060％，Ca0.001～0.01％，余量为铁。
2.根据权利要求l所述的车轮用热轧双相钢板，其特征在于所述车 轮用热轧双相钢板的屈服强度《450Mpa，抗拉强度》540Mpa，延伸率》25%。
3.根据权利要求1或2所述的车轮用热轧双相钢板，其特征在于所 述车轮用热轧双相钢板是由以下方法制成的包括钢坯加热、热轧和冷却步骤，按重量百分 比计钢坯的化学成分为C: 0.04 0.10%， Si: 0.6 1.0%， Mn: 1. 50 1. 70%， Cr: 0. 30 0.60%， Ti: 0.01 0.06%， B: 0. 0005 0. 01%， Ga: 0. 001 0. 015%， P: 0 0. 025%， S: 0 0.010%， N: 0 0.060%， Ca: 0.001 0.01%，余量为铁；钢坯加热温度为1200 1240。C ， 钢板热轧终轧温度为820 84(TC，热轧后以O. 15 2.(TC/S的速度冷却至室温。
4.根据权利要求1或2所述的车轮用热轧双相钢板，其特征在于所 述车轮用热轧双相钢板是由以下方法制成的包括钢坯加热、热轧和冷却步骤，按重量百分 比计钢坯的化学成分为C: 0.04 0.10%， Si: 0.6 1.0%， Mn: 1. 50 1. 70%， Cr: 0. 30 0.60%， Ti: 0.01 0.06%， B: 0. 0005 0. 01%， Ga: 0. 001 0. 015%， P: 0 0. 025%， S: 0 0.010%， N: 0 0.060%， Ca: 0.001 0.01%，余量为铁；钢坯加热温度为1200 1240。C ， 钢板热轧终轧温度为820 84(TC ，以不低于1(TC/S的冷却速度将钢板冷至680 75(TC ，以26 3(TC/h的速度巻曲10 120min、再开巻空冷至室温。
5. 一种生产权利要求1或2所述车轮用热轧双相钢板的方法，包括钢 坯加热、热轧和冷却步骤，其特征在于钢坯加热温度为1200 124(TC，钢板热轧终轧温度 为820 84(TC，热轧后以O. 15 2. (TC/S的速度冷却至室温。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于包括以下步骤 A、制备钢坯，按重量百分比计该钢坯的化学成分为C: 0. 04 0. 10%， Si: 0. 6 1.0%，Mn: 1.50 1.70%， Cr: 0. 30 0. 60%， Ti: 0. 01 0. 06%， B: 0. 0005 0. 01%， Ga:,0. 001 0. 015%， P: 0 0.025%， S: 0 0. 010%， N: 0 0. 060%， Ca: 0.001 0.01%，余量为铁；B、 将上述钢坯加热至1200 124(TC;C、 将步骤b加热后钢板热轧，开轧温度为1100 115(TC;终轧温度为810 85(TC;D、 完成热轧后，以O. 15 2.(TC/S的速度冷却至室温。
7. 一种权利要求1或2所述车轮用热轧双相钢板的生产方法，包括钢 坯加热、热轧和冷却步骤，其特征在于钢坯加热温度为1200 124(TC，钢板热轧终轧温度 为820 840。C ，以不低于10。C/S的冷却速度将钢板冷至680 750。C ，以26 30。C/h的速度巻 曲10 120min、再开巻空冷至室温。
8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于包括以下步骤 W、制备钢坯，按重量百分比计该钢坯的化学成分为C: 0. 04 0. 10%， Si: 0. 6 1.0% ，Mn: 1.50 1.70%， Cr: 0. 30 0. 60%， Ti: 0. 01 0. 06%， B: 0. 0005 0. 01%， Ga: 0. 001 0. 015%， P: 0 0.025%， S: ,0 0. 010%， N: 0 0. 060%， Ca: 0.001 0.01%，余量 为铁；X、将上述钢坯加热至1200 124(TC;Y、将步骤b加热后钢板热轧，开轧温度为1100 115(TC;终轧温度为810 85(TC; Z、完成热轧后，以不低于10。C/S的冷却速度将钢板冷却至680 75(TC，以26 30。C /h的速度巻曲10 120min，再开巻空冷至室温。
全文摘要
本发明属于热轧双相钢板技术领域，特别涉及车轮用热轧双相钢板及其生产方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种同时具有优良的成形性和延伸凸缘性的车轮用热轧双相钢板，其化学成分的重量百分比为C≤0.10％，Si≤1.0％，Mn≤1.70％，Cr0.30～0.60％，Ti≤0.01～0.06％，B0.0005～0.01％，Ga0.001～0.015％，P≤0.025％，S≤0.010％，N≤0.060％，Ca0.001～0.01％，余量为铁。本发明车轮用热轧双相钢板的屈服强度≤450MPa，抗拉强度≥540MPa，延伸率≥25％，具有力学性能稳定、成型性能好、加工硬化速率高，延伸凸缘性好及疲劳寿命高和生产方法简单等特点，可用于汽车车轮等安全结构件。
文档编号C22C38/38GK101550519SQ200910302439
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者勇 刘, 吴菊环, 尤大勇, 军 左, 张中平, 张开华, 江南红, 王义成, 金汉节, 永 陈, 黄徐晶 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司;攀枝花钢铁(集团)公司;攀枝花新钢钒股份有限公司