專利名稱：一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)雙相鋼板及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車結(jié)構(gòu)件的高強(qiáng)度鋼制造，具體涉及一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)雙相鋼板及制造方法。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度汽車用熱軋鋼板的開發(fā)，一直是國(guó)內(nèi)外材料工作研究的熱點(diǎn)之一。一般使用的鐵索體+珠光體熱軋鋼板最大強(qiáng)度為500MPa級(jí)，雖然增加Nb或Ti等微合金化元素可進(jìn)一步提高強(qiáng)度，但成形性將變差，因而限制了其應(yīng)用。為進(jìn)一步提高強(qiáng)度，開發(fā)了雙相鋼。雙相高強(qiáng)度鋼特點(diǎn)是在細(xì)小的鐵素體基體上分布約15％硬相，并通過固溶原子進(jìn)一步強(qiáng)化，鐵素體-貝氏體和雙相鐵素體-馬氏體鋼的抗拉強(qiáng)度在550～650MPa之間。由于成形性的限制，雙相鋼無法達(dá)到800MPa級(jí)水平。為滿足更高強(qiáng)度及成形性能的要求，又開發(fā)了含殘余奧氏體的800MPa級(jí)三相TRIP鋼，在變形過程中殘余奧氏體應(yīng)變誘發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，在提高強(qiáng)度的同時(shí)，提高成形性能。但目前可商業(yè)化生產(chǎn)的直接熱軋雙相鋼與TRIP鋼都采用復(fù)雜合金化的辦法，存在成本高、工藝難度大等問題，不利于推廣，國(guó)內(nèi)尚不能大規(guī)模生產(chǎn)。
考慮到環(huán)境問題和能源問題，新型的高強(qiáng)度汽車結(jié)構(gòu)件用熱軋鋼板的化學(xué)成分將趨向于簡(jiǎn)單的C-Si-Mn系鋼(或添加微量的合金元素)；開發(fā)控軋及控冷新工藝，綜合利用細(xì)晶強(qiáng)化和相變強(qiáng)化方式提高鋼材強(qiáng)度極限。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有高強(qiáng)度汽車用熱軋鋼板及其生產(chǎn)工藝存在的問題，本發(fā)明提供一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)雙相鋼板及制造方法。
本發(fā)明以普通C-Mn系鋼成分為基礎(chǔ)，采用適當(dāng)?shù)目刂评鋮s工藝，開發(fā)高強(qiáng)度汽車結(jié)構(gòu)件用熱軋鋼板。該抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)鐵素體與馬氏體雙相鋼板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.05～0.08％C、0.20～0.40％Si、1.30～1.60％Mn，余量為Fe。組織為鐵素體與馬氏體雙相組織，其中鐵素體體積分?jǐn)?shù)為85～90％，馬氏體體積分?jǐn)?shù)為10～15％。
本發(fā)明采用上述化學(xué)成分鋼，通過薄板坯連鑄連軋及快速冷卻工藝生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)雙相鋼板，具體按以下步驟進(jìn)行(1)將厚度范圍60～80mm的連鑄薄板坯，經(jīng)隧道爐均熱，均熱時(shí)間15～30min，控制出爐溫度為1100～1150℃。
(2)進(jìn)行軋制，控制開軋溫度1100～1150℃，終軋溫度780～850℃。
(3)熱軋后進(jìn)行快速冷卻，采用層流冷卻工藝，控制冷卻速度25～30℃/s，終冷溫度(即卷取溫度)100～200℃。
(4)冷卻后進(jìn)行卷取，卷取溫度100～200℃，控制鋼板厚度2.5～6mm。
本發(fā)明方法制備的600MPa級(jí)雙相鋼板具備優(yōu)良的力學(xué)性能，屈服強(qiáng)度為365～395MPa，抗拉強(qiáng)度為615～645MPa，斷后總伸長(zhǎng)率為28～32％。


附圖為本發(fā)明抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)鐵素體與馬氏體雙相鋼板典型金相組織照片。其中(a)為硝酸酒精溶液腐蝕后組織照片；(b)為L(zhǎng)EPERA試劑(1％Na2S2O5水溶液+4％苦味酸酒精溶液)腐蝕后組織照片，照片中亮白色組織為馬氏體。
具體實(shí)施例方式
選擇表1所示化學(xué)成分鋼為原料，連鑄連軋薄板坯尺寸為60～80mm(厚)×1250mm(寬)×8000mm(長(zhǎng))。將連鑄薄板坯經(jīng)隧道爐均熱，隧道爐長(zhǎng)度100m，然后經(jīng)熱連軋機(jī)組軋制，控制開軋溫度、終軋溫度，軋后進(jìn)行快速冷卻，采用層流冷卻工藝，控制冷卻速率和終冷溫度，然后進(jìn)行卷取，控制鋼板厚度規(guī)格為2.5～6mm。冷卻工藝如表2，力學(xué)性能與組織分?jǐn)?shù)如表3。
表1 實(shí)施例實(shí)測(cè)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)％，余量為Fe)

表2 實(shí)施例實(shí)測(cè)冷卻工藝參數(shù)

表3 實(shí)施例力學(xué)性能與組織體積分?jǐn)?shù)

其中Re-屈服強(qiáng)度；Rm-抗拉強(qiáng)度；A50-斷后總伸長(zhǎng)率(標(biāo)距50mm)；成分編號(hào)為S0的鋼對(duì)應(yīng)的實(shí)施數(shù)據(jù)為S0-1、S0-2，其余同。
權(quán)利要求
1.一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)雙相鋼板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.05～0.08％C、0.20～0.40％Si、1.30～1.60％Mn，余量為Fe；組織為鐵素體與馬氏體雙相組織，其中鐵素體體積分?jǐn)?shù)為85～90％，馬氏體體積分?jǐn)?shù)為10～15％；屈服強(qiáng)度為365～395MPa，抗拉強(qiáng)度為615～645MPa，斷后總伸長(zhǎng)率為28～32％。
2.權(quán)利要求1所述的抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)雙相鋼板的制造方法，采用薄板坯連鑄連軋及快速冷卻生產(chǎn)工藝，其特征在于工藝步驟及工藝參數(shù)為(1)將厚度為60～80mm、權(quán)利要求1所述化學(xué)成分的連鑄薄板坯，經(jīng)隧道爐均熱，控制出爐溫度為1100～1150℃；(2)進(jìn)行軋制，控制開軋溫度1100～1150℃，終軋溫度780～850℃；(3)熱軋后進(jìn)行快速冷卻，控制冷卻速度25～30℃/s，終冷溫度即卷取溫度100～200℃；(4)冷卻后進(jìn)行卷取，卷取溫度100～200℃，控制鋼板厚度2.5～6mm。
全文摘要
一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)雙相鋼板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.05～0.08％C、0.20～0.40％Si、1.30～1.60％Mn，余量為Fe；組織為鐵素體與馬氏體雙相組織，其中鐵素體體積分?jǐn)?shù)為85～90％，馬氏體體積分?jǐn)?shù)為10～15％；屈服強(qiáng)度為365～395MPa，抗拉強(qiáng)度為615～645MPa，斷后總伸長(zhǎng)率為28～32％。采用薄板坯連鑄連軋及快速冷卻生產(chǎn)工藝，將連鑄薄板坯經(jīng)隧道爐均熱，控制出爐溫度為1100～1150℃；控制開軋溫度1100～1150℃，終軋溫度780～850℃；軋后快速冷卻，冷卻速度25～30℃/s，終冷溫度100～200℃；冷卻后進(jìn)行卷取，卷取溫度100～200℃；鋼板厚度2.5～6.0mm。
文檔編號(hào)C21D8/02GK1807669SQ20061004584
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者劉彥春, 劉相華, 李艷梅, 王國(guó)棟 申請(qǐng)人:東北大學(xué)