本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法。
背景技术：
双相钢自20世纪60年代问世以来，因其具有良好的强韧性组合、较低的屈强比(rp0.2/rm)、较高的延伸率和很高的加工硬化率，而且呈现连续屈服，冲压构件易于成形、回弹小，冲压模具磨损也小，在汽车减量化上发挥了重要作用，其中抗拉强度540～600mpa级热轧双相钢板的应用最为广泛。
专利cn200610047553.8公开了一种抗拉强度600mpa级的中薄板坯连铸连轧双相钢板及其制造方法，其在成分设计时添加1.13～1.80％的锰(mn)和0.10～0.80％的铬(cr)，还可添加适量的钼(mo)、铌(nb)和钛(ti)，成本较高，由于硅(si)含量较高(0.20～1.14％)，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差；专利cn200610098392.5公开了一种薄板坯连铸连轧生产抗拉强度600mpa以上的热轧双相钢的工艺，其成分设计中添加1.5～2.0％的锰(mn)、0.4～0.6％的铬(cr)和0.02～0.14％的钒(v)，成本较高，同时硅(si)含量为0.6～1.0％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差；专利cn200610045846.2公开了一种抗拉强度600mpa级双相钢板及制造方法，其成分设计中添加1.30～1.60％的锰(mn)，成本较高，硅(si)含量为0.20～0.40％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差，同时终轧温度为780～850℃，导致轧机负荷较大；专利cn201010212597.8公开了一种基于csp工艺的抗拉强度590mpa级热轧双相钢的制造方法，其成分设计中添加1.20～1.55％的锰(mn)，成本较高，硅(si)含量为0.45～0.55％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差，同时终轧温度为800～820℃，导致轧机负荷较大；专利cn201310414988.1公开了一种抗拉强度600mpa级热轧双相钢及其生产方法，其成分设计中添加0.12～0.2％的碳(c)，延伸率较低，也恶化了成形性能和焊接性能，同时硅(si)含量为0.15～0.35％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差。
技术实现要素：
针对现有技术存在的各种问题，本发明提供一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法。
本发明的一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板，其化学成分按质量百分数为：c：0.04～0.08％，si：0.05～0.15％，mn：0.90～1.10％，s：≤0.013％，p：≤0.020％，als：0.02～0.05％，ti：0.03～0.05％，余量为fe和不可避免的杂质。
所述热轧双相钢板组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为77～86％，马氏体体积分数为14～23％，铁素体平均晶粒尺寸为4.7～7.6μm。
所述热轧双相钢板厚度为2.0～8.0mm，抗拉强度为611～663mpa，屈服强度为362～395mpa，屈强比为0.57～0.60，断后伸长率为28.4～32.1％。
一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将钢坯加热至1200～1240℃，保温1.5～2.5h，钢坯的化学成分按质量百分数为：c：0.04～0.08％，si：0.05～0.15％，mn：0.90～1.10％，s：≤0.013％，p：≤0.020％，als：0.02～0.05％，ti：0.03～0.05％，余量为fe和不可避免的杂质；
(2)对加热后的钢坯进行多道次粗轧，开轧温度为1135～1180℃，总累积压下率为73.3～81.3％，得到中间坯；
(3)对中间坯进行多道次精轧，开轧温度为960～1000℃，总累积压下率为80.0～92.9％，终轧温度为855～900℃，得到厚度为2.0～8.0mm的板带；
(4)对板带进行水冷-空冷-水冷三段式冷却，i段水冷冷却速度为5～10℃/s，终冷温度为690～740℃，ii段空冷时间为1.0～4.0s，iii段水冷冷却速度为31～43℃/s，终冷温度为220～310℃，得到抗拉强度600mpa级热轧双相钢板。
上述的600mpa级ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，其中：
所述步骤(1)中，钢坯的厚度为150mm。
所述步骤(2)中，经过5～7道次轧制，单道次压下率为20.0～24.5％。
所述步骤(2)中，中间坯的厚度为28～40mm。
所述步骤(3)中，经过5～7道次轧制，单道次压下率为23.2～32.1％。
本发明的一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法，与现有技术相比，有益效果为如下：
(1)使用钛(ti)代替钢中的贵重合金铬(cr)、钼(mo)和贵重微合金铌(nb)、钒(v)，充分发挥钛(ti)的细晶强化和析出强化效果，并且大大降低钢中锰(mn)的使用量，钢中每添加0.01％钛(ti)的微合金成本为3～5元/吨，所生产的抗拉强度600mpa级热轧双相钢较传统添加铬(cr)、钼(mo)、铌(nb)、钒(v)的热轧双相钢成本大幅下降；
(2)大大降低钢中锰(mn)的使用量的同时，显著缓解了钢中的带状组织，减少了钢中的mns夹杂，提高了钢板组织均匀性；
(3)采用低硅(si)的成分设计思路，减少了钢板表面的红色氧化铁皮，钢板表面质量良好；
(4)与采用低温轧制生产热轧双相钢的传统工艺相比，本发明利用微合金元素钛(ti)的细晶强化(铁素体平均晶粒尺寸仅为4.7～7.6μm)和析出强化来提高热轧双相钢的力学性能，工艺上可通过高温轧制来实现，降低了轧机负荷，同时提高了生产效率；
(5)本发明的热轧双相钢具有高强塑性，低屈强比，易于成形，其中抗拉强度为611～663mpa，屈服强度为362～395mpa，屈强比为0.57～0.60，断后伸长率为28.4～32.1％。
附图说明
图1本发明实施例4制备的600mpa级ti微合金化热轧双相钢板经lepera试剂(1％na2s2o5水溶液+4％苦味酸酒精溶液)腐蚀后的组织照片；
图2本发明实施例4制备的600mpa级ti微合金化热轧双相钢板的拉伸曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于以下实施例。
实施例1
本实施例的一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板，其化学成分按质量百分数为：c：0.04％，si：0.05％，mn：0.90％，s：0.010％，p：0.020％，als：0.02％，ti：0.03％，余量为fe和不可避免的杂质。
一种厚度为8.0mm的600mpa级ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将厚度为150mm的钢坯加热至1200℃，保温2.5h，钢坯的化学成分按质量百分数为：c：0.04％，si：0.05％，mn：0.90％，s：0.010％，p：0.020％，als：0.02％，ti：0.03％，余量为fe和不可避免的杂质；
(2)对加热后的钢坯进行5道次粗轧，开轧温度为1135℃，压下道次分配为150mm→116mm→89mm→69mm→53mm→40mm，总累积压下率为73.3％，得到厚度为40mm的中间坯；
(3)对中间坯进行5道次精轧，开轧温度为960℃，压下道次分配为40mm→28.5mm→20.5mm→14.7mm→10.7mm→8.0mm，总累积压下率为80.0％，终轧温度为855℃，得到厚度为8.0mm的板带；
(4)对板带进行水冷-空冷-水冷三段式冷却，i段水冷冷却速度为5℃/s，终冷温度为690℃，ii段空冷时间为4.0s，iii段水冷冷却速度为31℃/s，终冷温度为255℃，得到抗拉强度600mpa级热轧双相钢板。
厚度为8.0mm的热轧双相钢板组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为86％，马氏体体积分数为14％，铁素体平均晶粒尺寸为7.6μm；抗拉强度为611mpa，屈服强度为362mpa，屈强比为0.59，断后伸长率为32.1％。
实施例2
本实施例的一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板，其化学成分按质量百分数为：c：0.08％，si：0.15％，mn：1.02％，s：0.013％，p：0.014％，als：0.05％，ti：0.05％，余量为fe和不可避免的杂质。
一种厚度为4.0mm的600mpa级ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将厚度为150mm的钢坯加热至1240℃，保温1.5h，钢坯的化学成分按质量百分数为：c：0.08％，si：0.15％，mn：1.02％，s：0.013％，p：0.014％，als：0.05％，ti：0.05％，余量为fe和不可避免的杂质；
(2)对加热后的钢坯进行5道次粗轧，开轧温度为1175℃，压下道次分配为150mm→116mm→89mm→69mm→53mm→40mm，总累积压下率为73.3％，得到厚度为40mm的中间坯；
(3)对中间坯进行7道次精轧，开轧温度为980℃，压下道次分配为40mm→28.5mm→20.5mm→14.7mm→10.7mm→7.7mm→5.5mm→4.0mm，总累积压下率为90.0％，终轧温度为870℃，得到厚度为4.0mm的板带；
(4)对板带进行水冷-空冷-水冷三段式冷却，i段水冷冷却速度为8℃/s，终冷温度为715℃，ii段空冷时间为2.2s，iii段水冷冷却速度为37℃/s，终冷温度为220℃，得到抗拉强度600mpa级热轧双相钢板。
厚度为4.0mm的热轧双相钢板组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为81％，马氏体体积分数为19％，铁素体平均晶粒尺寸为5.8μm；抗拉强度为652mpa，屈服强度为380mpa，屈强比为0.58，断后伸长率为29.8％。
实施例3
本实施例的一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板，其化学成分按质量百分数为：c：0.06％，si：0.09％，mn：1.10％，s：0.008％，p：0.010％，als：0.04％，ti：0.04％，余余量为fe和不可避免的杂质。
一种厚度为2.0mm的600mpa级ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将厚度为150mm的钢坯加热至1220℃，保温2h，钢坯的化学成分按质量百分数为：c：0.06％，si：0.09％，mn：1.10％，s：0.008％，p：0.010％，als：0.04％，ti：0.04％，余量为fe和不可避免的杂质；
(2)对加热后的钢坯进行7道次粗轧，开轧温度为1155℃，压下道次分配为150mm→120mm→96mm→76mm→60mm→46mm→36mm→28mm，总累积压下率为81.3％，得到厚度为28mm的中间坯；
(3)对中间坯进行7道次精轧，开轧温度为1000℃，压下道次分配为28mm→19mm→13mm→8.9mm→6.1mm→4.2mm→2.9mm→2.0mm，总累积压下率为92.9％，终轧温度为900℃，得到厚度为2.0mm的板带；
(4)对板带进行水冷-空冷-水冷三段式冷却，i段水冷冷却速度为10℃/s，终冷温度为740℃，ii段空冷时间为1.0s，iii段水冷冷却速度为43℃/s，终冷温度为310℃，得到抗拉强度600mpa级热轧双相钢板。
厚度为2.0mm的热轧双相钢板组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为77％，马氏体体积分数为23％，铁素体平均晶粒尺寸为4.7μm；抗拉强度为663mpa，屈服强度为395mpa，屈强比为0.60，断后伸长率为28.4％。
实施例4
本实施例的一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板，其化学成分按质量百分数为：c：0.05％，si：0.12％，mn：0.97％，s：0.011％，p：0.005％，als：0.05％，ti：0.04％，余量为fe和不可避免的杂质。
一种厚度为5.0mm的600mpa级ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将厚度为150mm的钢坯加热至1240℃，保温2h，钢坯的化学成分按质量百分数为：c：0.05％，si：0.12％，mn：0.97％，s：0.011％，p：0.005％，als：0.05％，ti：0.04％，余量为fe和不可避免的杂质；
(2)对加热后的钢坯进行7道次粗轧，开轧温度为1180℃，压下道次分配为150mm→120mm→96mm→76mm→60mm→46mm→36mm→28mm，总累积压下率为81.3％，得到厚度为28mm的中间坯；
(3)对中间坯进行6道次精轧，开轧温度为970℃，压下道次分配为28mm→21.5mm→15.8mm→11.4mm→8.3mm→6.3mm→5.0mm，总累积压下率为82.1％，终轧温度为860℃，得到厚度为5.0mm的板带；
(4)对板带进行水冷-空冷-水冷三段式冷却，i段水冷冷却速度为7℃/s，终冷温度为705℃，ii段空冷时间为2.8s，iii段水冷冷却速度为35℃/s，终冷温度为285℃，得到抗拉强度600mpa级热轧双相钢板。
厚度为5.0mm的热轧双相钢板组织为铁素体和马氏体双相组织，其经lepera试剂(1％na2s2o5水溶液+4％苦味酸酒精溶液)腐蚀后的组织照片如图1所示，其中铁素体体积分数为83％，马氏体体积分数为17％，铁素体平均晶粒尺寸为6.3μm；拉伸曲线如图2所示，抗拉强度为649mpa，屈服强度为370mpa，屈强比为0.57，断后伸长率为30.7％。
实施例5
本实施例的一种600mpa级ti微合金化热轧双相钢板，其化学成分按质量百分数为：c：0.06％，si：0.11％，mn：1.06％，s：0.012％，p：0.009％，als：0.03％，ti：0.03％，余量为fe和不可避免的杂质。
一种厚度为3.5mm的600mpa级ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将厚度为150mm的钢坯加热至1210℃，保温2.5h，钢坯的化学成分按质量百分数为：c：0.06％，si：0.11％，mn：1.06％，s：0.012％，p：0.009％，als：0.03％，ti：0.03％，余量为fe和不可避免的杂质；
(2)对加热后的钢坯进行6道次粗轧，开轧温度为1150℃，压下道次分配为150mm→118mm→93mm→73mm→57mm→44mm→34mm，总累积压下率为77.3％，得到厚度为34mm的中间坯；
(3)对中间坯进行7道次精轧，开轧温度为985℃，压下道次分配为34mm→24mm→17.5mm→12.4mm→9.0mm→6.4mm→4.8mm→3.5mm，总累积压下率为89.7％，终轧温度为880℃，得到厚度为3.5mm的板带；
(4)对板带进行水冷-空冷-水冷三段式冷却，i段水冷冷却速度为9℃/s，终冷温度为725℃，ii段空冷时间为1.8s，iii段水冷冷却速度为39℃/s，终冷温度为270℃，得到抗拉强度600mpa级热轧双相钢板。
厚度为3.5mm的热轧双相钢板组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为80％，马氏体体积分数为20％，铁素体平均晶粒尺寸为5.5μm；抗拉强度为655mpa，屈服强度为386mpa，屈强比为0.59，断后伸长率为29.3％。