本发明属于汽车用钢板制造领域，特别涉及一种高强且深冲性优异的车轮用钢及其生产方法。
背景技术：
：当前汽车工业已经成为我国的支柱产业。随着汽车工业的发展，出于节能和节约资源的考虑，结构减重已经是大势所趋，这对钢的强度要求越来越高。传统的双相钢组织为铁素体和马氏体组织，其具有低的屈强比、无屈服延伸、初始加工硬化速率高以及强度和延性匹配好等特点，具有良好的成型性。生产传统的双相钢，一般采用两种生产工艺控制方案，若采用分段式冷却的方式生产，必须有精确的组织设计，而这与生产线的控制能力紧密相关，如果有很小的变化将导致最终产品的组织和力学性能有所不同。在快速轧制操作下，为了实现所设计的组织，分段冷却的热参数难以控制，不易形成稳定的生产工艺且沿带钢长度方向力学性能易产生不均一性；若采取直接冷却的方式生产，且在较高温度下进行卷取，必须在钢中添加cr、mo等贵重金属以抑制珠光体和贝氏体转变，从而扩大铁素体转变区域，使钢板在传统的热轧工艺制度下即可实现双相组织，但这种钢生产成本过高，不易被市场接受。故传统铁素体-马氏体型双相钢存在生产成本高、性能波动较大、工艺控制难度大等特点，这些都是大规模生产所面临的困难。如果将传统的铁素体-马氏体双相钢组织，转化成铁素体-贝氏体组织控制，经试验证明其仍然具有连续屈服、屈强比低、加工硬化能力好、成型性能强等特征。因此开发一种成本低、工艺控制简单、组织稳定性好、成型性强且易于工业生产实现的铁素体-贝氏体型双相钢非常重要。专利cn200610045846.21(一种抗拉强度600mpa级双相钢板及制造方法)和专利cn200610045847.72(一种抗拉强度540mpa级双相钢板及制造方法)提出采用薄板坯连铸连轧及快速冷却生产工艺，此工艺在连轧过程中不能排除先共析铁素体的生成，而先共析铁素体的生成会导致最终组织不均匀。专利cn03129485.5公开了超细晶粒低碳低合金双相钢板及其制造方法，该双相钢板的制造方法是：坯料经过奥氏体与铁素体两相区保温，然后进行两相区轧制，轧制后快速冷却至室温。该专利技术采取相应的化学成分在奥氏体和铁素体两相区轧制，然后快冷至室温。这种两相区轧制易产生混晶；轧后快冷至室温需要有较大的冷却能力及轧机卷取能力，且不易保证板形。专利cn200710064150.9(一种制备高强细晶双相钢的方法)提出在轧后将钢板冷却至400℃以下甚至室温进行卷取，这种生产工艺要求卷取机具有强大的卷取能力且钢板板形的良好保证，在传统热轧机上是根本无法实现的，无法大规模应用。技术实现要素：针对传统铁素体-马氏体型热轧双相钢板及生产工艺存在的问题，本发明的目的在于开发一种成本低、低屈强比、成型性高且工艺简单易于工业生产的汽车用铁素体-贝氏体型热轧双相钢板及其生产方法。本发明以普通的c-mn系钢成分为基础，添加一定量的nb，采用适当的控轧控冷技术，开发抗拉强度为600mpa级别的铁素体-贝氏体型热轧双相钢板，其中铁素体体积分数为60％～80％，贝氏体体积分数为20％～40％。具体的技术方案是：一种低屈强比铁素体-贝氏体热轧钢板，按质量百分比计，钢中包括以下成分：c：0.03％～0.05％、mn：1.3％～1.5％、si：<0.05％、nb：0.04％～0.06％、p<0.02％、s<0.01％，其余为fe和不可避免的杂质。本发明铁素体-贝氏体双相钢的成分设计说明如下：c：为保证具有较大的铁素体析出量，碳含量要低。如果碳含量高时由于铁素体相变温度低，铁素体转变被抑制，不利于奥氏体和铁素体两相分离。而当碳含量过低时，则不易得到双相组织。因此，本发明将c含量控制在0.03％～0.05％。mn：能细化晶粒增加韧性，抑制铁素体晶粒的长大，并降低ar3，扩大加工温度范围。若mn含量过高时，不但推迟珠光体转变，同时也抑制铁素体的析出，mn太低时易发生珠光体转变，因此，本发明将mn含量控制在1.3％～1.5％。si：能促使铸坯柱状晶成长，从而易使铁素体晶粒粗化，将会显著降低钢的塑性，不利于提高钢板的扩孔性，因此，本发明将si含量控制在0.05％以下。nb：可有效提高tnr(奥氏体再结晶终止温度)，扩大精轧阶段加工温度范围；阻止奥氏体晶粒长大和再结晶，细化铁素体晶粒，产生显著的晶粒细化作用。但过高的nb含量将导致精轧阶段大量的应变诱导析出，限制了获得最大限度细化晶粒的可能，而过低的nb含量对提高tnr和细化晶粒的效果又不明显。因此，本发明将nb含量控制在0.04％～0.06％。p和s是钢中不可避免的杂质，为了抑制因包含它们所形成的夹杂等缺陷，影响钢板的成形性，故将成分范围控制在p<0.02％和s<0.01％。本发明还提供了一种低屈强比铁素体-贝氏体热轧钢板的生产方法，包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、冷却、卷取。其主要工艺包括：(1)为保证低si成分，铁水预处理时要求s<20ppm，防止lf炉脱s回si；(2)转炉保证弱沸腾出钢，lf炉升温不脱氧，保证氧在100～150ppm，防止脱o回si；(3)将连铸坯经加热炉加热至1150～1300℃并保温2～3小时；(4)粗轧开轧温度1100～1200℃，终轧温度为950～990℃，高于奥氏体再结晶终止温度tnr；(5)精轧开轧温度为950～990℃，低于tnr；终轧温度为800～850℃，高于奥氏体向铁素体转变温度ar3；(6)采用层流冷却工艺，进行快速冷却，控制冷却速度为25～35℃/s；(7)终冷至450～500℃进行卷取。有益效果：本发明的低屈强比铁素体-贝氏体热轧双相钢主要应用于汽车车轮、大梁等冲压件上，其特点有：(1)成本低。不用添加cr、mo等贵金属而具有更高的综合性能，生产出的钢板强度≥600mpa；(2)工艺简单，易于工业生产。采用层流快速冷却方法而不需要分段冷却，易于生产控制，同时卷取温度高适合传统热轧机组。(3)产品质量均匀一致性。采用层流冷却取代分段冷却避免了输出辊道上许多过程控制温度，提高了通卷性能的一致性；(4)低屈强比、成型性高。该双相钢具有低屈强比，屈强比控制在0.7以内，使其具有优异的拉伸强度和塑性匹配。(5)组织构成其中铁素体体积分数为60％～80％，贝氏体体积分数为20％～40％，其余为残余奥氏体组织。具体实施方式以下实施例用于具体说明本
发明内容，这些实施例仅为本
发明内容的一般描述，并不对本
发明内容进行限制。将连铸坯(200×1500mm)加热到1150～1300℃，保温2～3小时后进行粗轧，粗轧后加盖保温罩，精轧终轧温度800～850℃，轧后采用层流冷却，以大于25～35℃/s的冷却速度冷至卷取温度，卷取温度450～500℃。钢板的成品厚度4mm。表1为实施例钢的化学成分；表2为冶炼时s和o含量控制；表3为实施例钢的生产方法；表4为实施例钢的各项性能指标。表1本发明铁素体-贝氏体钢的熔炼成分wt％实施例cmnpsnbsi10.0401.500.0150.00800.0400.04520.0451.420.0130.00900.0500.04330.0501.300.0120.00840.0430.04840.0351.360.0160.00930.0530.03850.0481.440.0150.00810.0480.042表2冶炼时s和o含量控制实施例铁水预处理时s含量/ppmlf炉时o含量/ppm118120219125319130418150517110表3本发明铁素体-贝氏体钢的实际轧制制度表4本发明铁素体-贝氏体钢的各项性能由表1～4可见，采用本发明的成分设计、冶炼、轧制、冷却工艺，生产出的600mpa级铁素体贝氏体热轧钢板屈服强度≥395mpa，抗拉强度≥610mpa，屈强比≤0.7，伸长率a≥25％，具有优良的强度和成型性能。当前第1页12