一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980MPa级BQ&P钢的制备方法

本发明涉及一种贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法。

背景技术：

1、汽车工业高速稳定发展的同时也带来了与日俱增的资源、能源及环境压力。“双碳”背景下我国汽车产业节能减排势在必行。相关研究表明，在确保安全性的前提下，汽车轻量化是实现节能减排的重要途径。钢铁作为汽车车身的主要用料，近年来沿着高强度、高成形性和高强塑积的趋势发展。淬火配分钢作为第三代先进汽车用钢产品的代表，其工艺原理主要包括马氏体相变和碳配分过程，最终获得铁素体、马氏体和残余奥氏体组织，展现出良好的强塑性结合，强塑积超过20gpa％。此外，该钢种具有较低的合金化设计，克服以twip为典型代表的第二代先进高强度钢中的冶炼问题，具有较低的合金成本。目前为止，淬火配分钢大多采用传统的热轧+冷轧+热处理的制造工艺，存在工艺流程长、能耗高和制造成本高等问题，如：一种高成形性超高强度冷轧钢板及其制造方法(专利公开号cn103805838a)和一种具有优良磷化性能和成形性的冷轧高强度钢板及其制造方法(专利公开号cn106350731a)中使用的工艺为热轧、冷轧、酸洗、退火配分。

2、随着钢铁工业的发展，短流程工艺进展突飞猛进，在生产薄规格和超薄规格热轧产品具有明显优势，采用短流程工艺可以直接轧制出用于替代同等强度和同等厚度冷轧产品的热轧产品，实现“以热代冷”。

3、目前为止，采用短流程生产的抗拉强度≥980mpa淬火配分钢及方法(cn111440987a)提出使用薄板坯连铸连轧流程热轧后进行退火生产980mpa级淬火配分钢的方法，相对于传统流程，减少了冷轧的工序，但还是需要进行后续的热处理工艺，对能源的需求量大。一种短流程热轧q&p钢板及其制备方法(cn108504925a)提出了短流程热轧一步法配分q&p钢板和其制作方法，该专利为了得到足够的强度，在钢奥氏体化变形后，直接淬火至马氏体转变开始温度和马氏体转变结束温度之间进行配分，获得热轧q&p钢板。由于马氏体开始转变温度相对于贝氏体转变开始温度低，对短流程的快冷设备要求高，且奥氏体转变为马氏体会导致体积膨胀，直接淬火到马氏体开始转变温度以下容易引起钢件残余应力过大，导致板材的版型不好，甚至造成脆裂。

4、一种无碳化物贝/马复相钢的bq&p热处理工艺(cn106893832b)中提出了两步法获得无碳化物贝/马复相钢的工艺，但需要进行长时间的保温，生产率低且对能源的需求量大。淬火至贝氏体区获得q&p组织的热轧fe-mn-al-c钢及制造方法(cn109554622a)中的钢成分为：0.22％～0.25％c，2.8％～3.2％mn，1.8％～2.2％al，余量为fe；该成分的al元素含量过高，会堵塞连铸机水口，不利于现代连铸设备的运行。

技术实现思路

1、本发明是要解决热轧淬火配分钢研究中存在的不足，而提供一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法。

2、本发明的基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法是按以下步骤进行的：

3、一、连铸薄板坯均热：

4、将连铸薄板坯放入均热炉中，入炉温度为860℃～880℃、加热段温度为1200℃～1220℃，保温时间为10min～15min；均热段加热温度为1100℃～1180℃，均热段的保温时间为10min～30min；

5、所述的连铸薄板坯中各元素的质量组成为：c为0.15％～0.28％，mn为1.5％～3％，si为0.3％～2％，ti为0.01％～0.05％，al为0.01％～0.06％，杂质小于等于0.012％，余量为fe；

6、所述的连铸薄板坯在连铸时控制中包钢水过热度为15℃～30℃，铸坯厚度为50mm～75mm，拉坯速度为4～5.5m/min；

7、二、除鳞：连铸薄板坯出均热炉之后进行高压水除鳞，控制除鳞水压力为300bar～420bar；

8、三、轧制：进行轧制，控制第一道次压下率为50％～65％，第二道次压下率为50％～60％，末道次压下率为10％～15％，轧制速度为6m/s～10m/s；在第一道次和第二道次之间进行机架间除鳞，除鳞水压力为230bar～280bar；开轧温度为1080℃～1100℃，终轧温度为800℃～820℃；

9、四、冷却：以大于等于100℃/s且小于等于300℃/s的冷速冷却至400℃～450℃(一次淬火温度)，空冷4s～8s，然后以大于等于100℃/s且小于等于180℃/s的冷速冷却至260～330℃并进行卷取，得到贝/马复相980mpa级bq&p钢。

10、本发明具有以下优点：

11、一、本发明的合金成分简单且适合连铸生产，控轧控冷可行，可以在现有的薄板坯连铸连轧产线生产，薄板坯连铸连轧缩短了流程且无需冷轧，提高了生产效率，节约了生产成本；

12、二、本发明最大的特点是在淬火至马氏体开始转变温度以前加入了贝氏体相变区间的空冷(步骤四中的一次淬火温度)，让奥氏体先进行贝氏体相变，先形成一部分贝氏体，同时分割了奥氏体晶粒，细化了组织，相对于q&p钢而言提高了塑韧性；

13、三、本发明采用符合连铸的成分设计得到贝/马复相980mpa级bq&p钢，其多相组织有着优异的力学性能，有利于后续的冲压和成形工艺，应用前景广泛；

14、四、本发明在步骤一中采用两段式均热炉加热方式，降低氧化铁皮残留的发生几率，提高了钢卷的表面质量；

15、五、本发明利用薄板坯连铸连轧工艺，有较高的温度控制精度，显著地降低带钢不同部位的性能偏差，得到的贝/马复相980mpa级bq&p钢与冷轧后热处理配分得到的钢性能相似，可以做到“以热代冷”，缩短流程并节约了能源，符合节能减排、绿色制造的社会发展趋势。

技术特征：

1.一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法，其特征在于基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法是按以下步骤进行的：

2.根据权利要求1所述的一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法，其特征在于步骤一中所述的杂质是由s、n和p元素组成，其中s的重量百分比含量≤0.001％，n的重量百分比含量≤0.003％，p的重量百分比含量≤0.008％。

3.根据权利要求1所述的一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法，其特征在于步骤三中所述的开轧温度为1100℃。

4.根据权利要求1所述的一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法，其特征在于步骤三中所述的终轧温度为800℃。

5.根据权利要求1所述的一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980mpa级bq&p钢的制备方法，其特征在于步骤四中以152℃/s的冷速冷却至420℃。

技术总结
一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980MPa级BQ&P钢的制备方法，涉及一种贝/马复相980MPa级BQ&P钢的制备方法。本发明是要解决热轧淬火配分钢研究中存在的不足。本发明最大的特点是在淬火至马氏体开始转变温度以前加入了贝氏体相变区间的空冷，让奥氏体先进行贝氏体相变，先形成一部分贝氏体，同时分割了奥氏体晶粒，细化了组织，相对于Q&P钢而言提高了塑韧性。本发明制备的贝/马复相980MPa级BQ&P钢的多相组织结构有着优异的力学性能，有利于后续的冲压和成形工艺，应用前景广泛。本发明做到“以热代冷”，缩短流程并节约了能源，符合节能减排、绿色制造的社会发展趋势。

技术研发人员：杨庚蔚,黄启豪,徐耀文,赵振洋,许德明,肖欢
受保护的技术使用者：武汉科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15