一种800MPa级低碳热镀锌双相钢及其制备方法

文档序号:10645628阅读:287来源:国知局
一种800MPa级低碳热镀锌双相钢及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高强度钢制备技术领域,具体涉及一种800MPa级低碳热镀锌双相钢及其制备方法。本发明一种800MPa级低碳热镀锌双相钢,由以下重量百分比成分组成:C:0.05~0.10%,Si:0.20~0.60%,Mn:1.30~1.80%,Cr:0.10~0.60%,Mo:0.20~0.50%,Al:0.02~0.06%,V:0.05~0.10%,P≤0.015%,S≤0.005%,N≤0.006%,余量为Fe及不可避免杂质。本发明800MPa级低碳热镀锌双相钢,其生产成本低,成形性能和焊接性能高,镀锌性能优良,力学性能优异:其屈服强度为450~520MPa,抗拉强度为805~840MPa,伸长率为15~18%。
【专利说明】
-种SOOMPa级低碳热媳巧双相钢及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于高强度钢制备技术领域,具体设及一种SOOMPa级低碳热锻锋双相钢及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车轻量化技术的发展,汽车用钢朝着高强钢方向发展已成为必然趋势。双 相钢具有低屈服强度、高抗拉强度和优良塑性等特点,成为汽车用首选高强钢,其用量预计 在汽车用先进高强钢中将超过70%。随着国内汽车板产能的不断释放,高强钢市场的竞争 也越来越激烈,低成本高性能的双相钢已经成为各企业追求的目标,受到极大关注。
[0003] 专利(CN 102433509A)公开了一种780M化热锻锋双相钢的生产方法,其化学成分 百分比为:C:0.10~0.15%,S《0.05%,Mn:1.80~2.00%,师:0.03~0.04%,吐:0.20~ 0.35%,]?〇:0.20~0.25%,41:0.02~0.07%,口《0.01%,5《0.01%,1^《0.005%,余量为 化及不可避免杂质;通过790-830°C保溫、720-760°C缓冷、450-460°C快冷并进行热锻锋,得 到了抗拉强度大于780MPa的热锻锋双相钢。尽管通过其化学成分和制备方法得到优良综合 力学性能的热锻锋双相钢,但其C、Mn含量较高,使其焊接性能明显降低,同时添加微量Nb使 得生产成本和社制难度显著提高。
[0004] 专利(CN 1782116A)公开了一种SOOMPa级热锻锋双相钢钢板及其制备方法,其化 学成分百分比为:C:0.08~0.11 %,Si《0.08%,Mn: 1.40~2.00%,0:0.20~0.60%,Mo: 0.04~0.30%,Nb:0.005~0.025%,Ti:0.01~0.05%,Al:0.02~0.05%,P《0.01%,S《 0.006%,1^《0.003%,余量为化及不可避免杂质;通过800-860°(:保溫、5~16°(:/3快冷、450 ~570°C热锻锋、大于rC /s终冷的方法获得了抗拉强度大于800M化的热锻锋双相钢。该方 法制备的热锻锋双相钢具有优良的成形性能和锻锋性能,但Nb、Ti等微合金元素含量较高, 生产成本明显提高;同时社制难度增加,对装备条件要求较高。
[0005] 综上所述,现有发明主要单方面考虑了双相钢的锻锋性能和力学性能等,没有综 合考虑生产成本、成形性能、锻锋性能和焊接性能等因素。

【发明内容】

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好成型性能,优异的力学性能、焊 接性能和锻锋质量的SOOMPa级热锻锋双相钢。
[0007] 本发明一种800M化级低碳热锻锋双相钢,由W下重量百分比成分组成:C: 0.05~ 0.10%,Si :0.20~0.60%,Mn:1.30~1.80%,灯:0.10~0.60%,Mo:0.20~0.50%,A1: 0.02~0.06%,¥:0.05~0.10%,口《0.015%,5《0.005%,1^《0.006%,余量为化及不可避 免杂质。
[000引进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢,由W下 重量百分比成分组成:C:0.07~0.09%,Si :0.20~0.40%,Mn:1.50~1.80%,灯:0.30~ 0.60%,M0:0.20~0.30%,A1:0.02~0.05%,V:0.07~0.10%,P《0.012%,S《0.002%,N 《0.0040%,余量为化及不可避免杂质。
[0009] 上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢,其屈服强度为450~520M化,抗拉强度为 805~840MPa,伸长率为15~18%。
[0010] 本发明还提供一种SOOMPa级低碳热锻锋双相钢的制备方法。
[0011] 上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备方法,包括W下步骤:
[0012] a、冶炼工艺:根据上述800M化级低碳热锻锋双相钢的重量百分比成分进行冶炼, 并在转炉中控制饥含量,铸造成板巧;
[0013] b、热社工艺:将板巧经过加热、除憐、热社和层流冷却后得到热社卷;其中,精社开 社溫度为1000~1100°c,终社溫度为850~950°C,卷取溫度为600~700°C ;
[0014] C、酸扎工艺:将热社卷经过酸洗后冷社,得到冷社薄带钢;其中,冷社压下率为45 ~70%;
[0015] d、热锻锋退火工艺:将冷社薄带钢经过热锻锋退火后,制成热锻锋双相钢;其中, 炉内保护气氛露点溫度为-10~-60°c,退火溫度为810~850°C,从退火溫度快速冷却至锋 池炉壁溫度440~460°C,其快冷速率CR1为10~50°C/s,锻锋时间为5~25s,锻锋后W4~10 °C/s的终冷速率CR2冷却至室溫。
[0016] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备 方法,其中b步骤中精社开社溫度为1050~1070°C。
[0017] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备 方法,其中C步骤中冷社压下率为55~60%。
[0018] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备 方法,其中d步骤中炉内溫度<750°C,炉内保护气氛露点溫度为-10~-30°C;炉内溫度> 750°C时,炉内保护气氛露点溫度为-25~-60°C。
[0019] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备 方法,其中d步骤中退火溫度为820~840°C,快冷速率CR1为35~45°C/s,锻锋时间为8~ 123,终冷速率0?2为6~8°(:/3。
[0020] 与现有发明相比,本发明具有如下有益效果:
[0021] (1)低生产成本:未采用价格昂贵的抓,而利用铁水中残余的V,同样可W保证热锻 锋双相钢强度;
[0022] (2)高成形性能和焊接性能:C、Mn含量降低,Si含量提高,W保证奥氏体充分富碳, 明显改善热锻锋双相钢成形性能和焊接性能;
[0023] (3)优良锻锋性能:采用预氧化还原工艺改善表面锻锋质量;
[0024] (4)优异的力学性能:本发明的800M化级低碳热锻锋双相钢的屈服强度为450~ 520MPa,抗拉强度为805~840MPa,伸长率为15~18%。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明热锻锋双相钢的退火工艺示意图;
[0026] 图2为本发明热锻锋双相钢的微观组织形貌图;
[0027] 图3为本发明热锻锋双相钢的表面锻锋质量图。
【具体实施方式】
[002引本发明一种800M化级低碳热锻锋双相钢,由W下重量百分比成分组成:C: 0.05~ 0.10%,Si :0.20~0.60%,Mn:1.30~1.80%,灯:0.10~0.60%,Mo:0.20~0.50%,A1: 0.02~0.06%,¥:0.05~0.10%,口《0.015%,5《0.005%,1^《0.006%,余量为化及不可避 免杂质。
[0029] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢,由W下 重量百分比成分组成:C:0.07~0.09%,Si :0.20~0.40%,Mn:1.50~1.80%,灯:0.30~ 0.60%,M〇:0.20~0.30%,A1:0.02~0.05%,V:0.07~0.10%,P《0.012%,S《0.002%,N 《0.0040%,余量为化及不可避免杂质。
[0030] 本发明800M化级低碳热锻锋双相钢,其微观组织主要由铁素体、马氏体和贝氏体 组成,具有低屈服强度、高抗拉强度、优良塑性、低生产成本、低碳当量和良好表面质量等特 点。
[0031] 碳:C作为双相钢最重要的组分之一,决定了钢板的强度、塑性和成形性能。C是钢 铁材料中固溶强化效果最明显的元素,钢中固溶C含量增加0.1%,其强度可提高约450MPa。 C含量过低时,奥氏体的稳定性和马氏体泽硬性下降,导致强度偏低,双相钢中一般不低于 0.02% ;C含量过高时,双相钢的塑性和焊接性能下降,双相钢中一般不高于0.15%。因此, 本发明C含量为0.05~0.10 %,优选为0.07~0.09 %。
[0032] 娃:Si能固溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度,其作用仅次于C、P,较Mn、Cr、Ti 和Ni等元素强;Si还可W抑制铁素体中碳化物的析出,使固溶C原子充分向奥氏体中富集, 从而提局其稳定性。然而,Si含量过局时,Si在加热炉中形成的表面氧化铁皮很难去除,增 加了除憐难度;同时在退火过程中易向表面富集形成Si化,从而导致漏锻等表面缺陷。因 此,本发明Si含量为0.20~0.60%,优选为0.20~0.40%。
[0033] 儘:Μη是良好的脱氧剂和脱硫剂,也是钢中常用的固溶强化元素,双相钢中一般不 低于1.20% "Μη既可与C结合形成多种碳化物起到沉淀强化的作用,也可溶于基体中增强固 溶强化效果。Μη易与S结合形成高烙点化合物MnS,从而消除或削弱由于FeS引起的热脆现 象,改善钢的热加工性能。Μη可W提高奥氏体稳定性,使C曲线右移,从而显著降低马氏体的 临界冷却速率。但Μη含量过高时,易在退火过程中向表面富集,形成大量儘化物,从而导致 表面锻锋质量下降。因此,在本发明中Μη含量为1.30~1.80%,优选为1.50~1.80%。
[0034] 铭:Cr可W显著延迟珠光体和贝氏体转变,从而使奥氏体充分转变为马氏体组织。 由于Cr较Mo具有明显的成本优势,所W大量添加于热锻锋双相钢中。因此,在本发明中,Cr 含量为0.10~0.60 %,优选为0.30~0.60 %。
[0035] 钢:Mo与Cr作用相似,明显迟珠光体和贝氏体转变,从而获得高体积分数的马氏 体,W保证热锻锋双相钢的强度。另外,Mo氧化物吉布斯自由能与Fe氧化物相当,故Mo不会 影响双相钢的表面锻锋质量,但其价格较昂贵。因此,在本发明中,Mo含量为0.20~0.50%, 优选为0.20~0.30 %。
[0036] 饥:V在双相钢中主要WVC形式存在,具有显著晶粒细化和弥散沉淀强化的作用。 在热锻锋退火加热过程中,未溶解VC颗粒可W钉扎铁素体晶界,从而起到细化晶粒的作用; 退火溫度增加至两相区时,VC溶解溫度较低,故充分溶解于基体中,同时固溶C原子向奥氏 体中富集W提高其稳定性;在退火过程中,铁素体中的VC将重新析出,从而生产明显的沉淀 强化。因此,在本发明中,V含量为0.05~0.10%,优选为0.07~0.10%。
[0037] 侣:A1是钢中常见的脱氧剂,同时可W形成A1N钉扎晶界,从而起到细化晶粒的作 用;另外,A1与Si作用相似,可W抑制碳化物析出,从而使奥氏体充分富碳。因此,本发明中 A1含量为0.02~0.06 %,优选为0.02~0.05 %。
[0038] 上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢,其屈服强度为450~520M化,抗拉强度为 805~840MPa,伸长率为15~18%。
[0039] 本发明还提供一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备方法。
[0040] 上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备方法,包括W下步骤:
[0041 ] a、冶炼工艺:根据上述800M化级低碳热锻锋双相钢的重量百分比成分进行冶炼, 并在转炉中控制饥含量(即通过控制原有铁水中饥含量,而不是额外添加饥铁合金,降低生 产成本),铸造成板巧;
[0042] b、热社工艺:将板巧经过加热、除憐、热社和层流冷却后得到热社卷;其中,精社开 社溫度为1000~1100°c,终社溫度为850~950°C,卷取溫度为600~700°C ;
[0043] C、酸扎工艺:将热社卷经过酸洗后冷社,得到冷社薄带钢;其中,冷社压下率为45 ~70%;
[0044] d、热锻锋退火工艺:将冷社薄带钢经过热锻锋退火后,制成热锻锋双相钢;其中, 炉内保护气氛露点溫度为-10~-60°c,退火溫度为810~850°C,从退火溫度快速冷却至锋 池炉壁溫度440~460°C,其快冷速率CR1为10~50°C/s,锻锋时间为5~25s,锻锋后W4~10 °C/s的终冷速率CR2冷却至室溫。
[0045] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备 方法,其中b步骤中精社开社溫度为1050~1070°C。
[0046] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备 方法,其中C步骤中冷社压下率为55~60%。
[0047] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备 方法,其中d步骤中炉内溫度<750°C,炉内保护气氛露点溫度为-10~-30°C,可W使表面进 行预氧化形成铁氧化物薄膜;炉内溫度>750°C时,炉内保护气氛露点溫度为-25~-60°C, 是为了使表面还原为纯铁,从而明显改善热锻锋双相钢的表面锻锋质量。
[0048] 进一步的,作为更优选的技术方案,上述一种800M化级低碳热锻锋双相钢的制备 方法,其中d步骤中退火溫度为820~840°C,快冷速率CR1为35~45°C/s,锻锋时间为8~ 123,终冷速率0?2为6~8°(:/3。
[0049] 本发明采用低碳含量和低儘含量W保证热锻锋双相钢的优良焊接性能;W微量V 来替代部分MnW延迟珠光体和贝氏体转变,提高热锻锋双相钢泽透性,同时WVC形式析出 起到沉淀强化的效果;采用低成本Si替代部分MoW提高其强度,并结合预氧化还原工艺改 善其表面锻锋质量。本发明制备的热锻锋双相钢成形性能、焊接性能和锻锋性能优良,具有 显著的经济效益和社会效益。
[0050] 下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述,并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。
[0化1]实施例1
[0052] 本发明提供的800M化级低碳热锻锋双相钢制备方法,具有工艺如下:
[0053] (1)经过冶炼工艺,制备了如下表1所示化学成分的双相钢板巧:
[0054] 表1双相钢化学成分(wt. %)
[0化5]
[0056] (2)将铸巧经过加热、除憐、热社和层流冷却后获得热社卷,其中精社开社溫度为 1000~liocrc,终社溫度为850~950°C,卷取溫度为600~700°C ;具体热社工艺参数如下表 2所示:
[0化7] 表2热社主要工艺参数 「0化81
[0059] (3)将热社卷酸洗后,冷社成薄带钢,其中DPI和DP2的冷社压下率分别为55.0%和 60.0%。
[0060] (4)将冷社薄带钢经热锻锋退火工艺处理后制成所需产品,其中退火溫度为810~ 850°C,从退火溫度快速冷却至锋池炉鼻溫度440~460°C,其快冷速率CR1为10~50°C/s,锻 锋时间为5~25s,锻锋后W4~10°C/s的终冷速率CR2冷却至室溫。具体热锻锋退火工艺参 数如表3所示:
[0061 ] 表3热锻锋退火主要工艺参数 「nn"1
[0063] ~~经上述工艺制备的热锻锋双相钢其微观组织如图2所示,表面锻锋质量如图3所' 示,其力学性能如下表4所示:
[0064] 表4热锻锋双相钢力学性能
[00 化]
[0066] 注:Ceq = C+Si/30+Mn/20+2P+4S《0.24
[0067] 结果表明,本发明制备的热锻锋双相钢微观组织由铁素体、马氏体和少量贝氏体 组成,表面锻锋质量良好,其抗拉强度达到SOOMPa。本发明热锻锋双相钢C、Mn含量较低,未 添加 Nb,所W具有明显的成本优势,同时结合预氧化还原工艺后具有优良的成形性能、焊接 性能和表面锻锋质量。
【主权项】
1. 一种SOOMPa级低碳热镀锌双相钢,其特征在于:由以下重量百分比成分组成:C: 0.05 ~0.10%,Si :0.20~0.60%,Mn: 1.30~1.80%,Cr :0.10~0.60%,Mo:0.20~0.50%,A1: 0.02~0.06%,¥:0.05~0.10%,卩彡0.015%,5彡0.005%小彡0.006%,余量为卩6及不可避 免杂质。2. 根据权利要求1所述一种SOOMPa级低碳热镀锌双相钢,其特征在于:由以下重量百分 比成分组成:C:0.07~0.09%,Si :0.20~0.40%,Mn: 1.50~1.80%,Cr :0.30~0.60%,Mo: 0.20~0.30 %,A1:0.02~0.05 %,V :0.07~0· 10%,P彡0.012 %,S彡0.002 %,N彡 0.0040%,余量为Fe及不可避免杂质。3. 根据权利要求1或2所述一种SOOMPa级低碳热镀锌双相钢,其特征在于:其屈服强度 为450~520MPa,抗拉强度为805~840MPa,伸长率为15~18%。4. 权利要求1~3任一项所述一种SOOMPa级低碳热镀锌双相钢的制备方法,其特征在于 包括以下步骤: a、 冶炼工艺:根据权利要求1或2所述SOOMPa级低碳热镀锌双相钢的重量百分比成分进 行冶炼,并在转炉中控制钒含量,铸造成板坯; b、 热乳工艺:将板坯经过加热、除磷、热乳和层流冷却后得到热乳卷;其中,精乳开乳温 度为1000~1100°C,终乳温度为850~950°C,卷取温度为600~700°C ; c、 酸扎工艺:将热乳卷经过酸洗后冷乳,得到冷乳薄带钢;其中,冷乳压下率为45~ 70% ; d、 热镀锌退火工艺:将冷乳薄带钢经过热镀锌退火后,制成热镀锌双相钢;其中,炉内 保护气氛露点温度为-10~-60 °C,退火温度为810~850°C,从退火温度快速冷却至锌池炉 壁温度440~460°C,其快冷速率CR1为10~50°C/s,镀锌时间为5~25s,镀锌后以4~10°C/s 的终冷速率CR2冷却至室温。5. 根据权利要求4所述一种SOOMPa级低碳热镀锌双相钢的制备方法,其特征在于:b步 骤中精乳开乳温度为1050~1070°C。6. 根据权利要求4所述一种SOOMPa级低碳热镀锌双相钢的制备方法,其特征在于:c步 骤中冷乳压下率为55~60%。7. 根据权利要求4所述一种SOOMPa级低碳热镀锌双相钢的制备方法,其特征在于:d步 骤中炉内温度<750°C,炉内保护气氛露点温度为-10~-30°C ;炉内温度多750°C时,炉内保 护气氛露点温度为-25~-60 °C。8. 根据权利要求4所述一种SOOMPa级低碳热镀锌双相钢的制备方法,其特征在于:d步 骤中退火温度为820~840°C,快冷速率CR1为35~45°C/s,镀锌时间为8~12s,终冷速率CR2 为6 ~8°C/s〇
【文档编号】C22C38/12GK106011631SQ201610541224
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】郑之旺, 邝春福, 左军, 张功庭, 王敏莉, 余灿生, 于秀
【申请人】攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1