750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其生产方法技术

本发明专利技术属于金属材料技术领域，具体涉及一种750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其生产方法。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供一种750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，按重量百分比计，化学成分为C：0.08～0.14％，Si≤0.20％，Mn：1.75～1.20％，Nb：0.045～0.065％，P≤0.015％，S：≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Ti：0.10～0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术钢板组织为铁素体和贝氏体，其中铁素体平均晶粒尺寸≤10μm，贝氏体含量在15～35％，在抗拉强度达到750MPa高强度的同时，钢板具有≥24％的高延伸率。

【技术实现步骤摘要】
750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其生产方法
本专利技术属于金属材料
，具体涉及一种750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其生产方法。同时也可应用其他低合金高强度钢和类似先进高强钢的生产。
技术介绍
通过专利文献等可知，目前，热轧双相钢主要分为低温卷取型和中温卷取型两类。低温卷取型热轧双相钢是在低温卷取后完成主要马氏体组织的转变，该种热轧双相钢合金含量相对较少，合金成本低，但其对热轧工艺窗口的控制非常严格；中温卷取型热轧双相钢是依靠稳定奥氏体元素如Cr、Mo等将钢卷控制在奥氏体亚稳态无相变转变区进行卷取，虽然热轧生产工艺容易控制，但由于该热轧双相钢合金成本高，且含有较高的Si，表面质量和焊接性能差等原因，无法被用户接受。近年来随着工艺技术的进步及轧制设备的快速更新，材料升级换代速度也在加快。同时，能源危机加重及政策要求节能减排及汽车轻量化的要求不断加深，经济型的低成本高强钢呼声越来越高。一直以来，国内外高强钢的生产多采用的方案是添加Mo、Cr、Ni、Cu、V等贵重合金元素，导致钢材成本增加，本专利技术专利采用微合金化结合技术开发750MPa级高强度热轧低碳贝氏体双相钢，符合高性能经济型、节能降耗的发展主题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在保证材料高强度及高成形性能的基础上充分发挥控制轧制控制冷却的工艺特点，尽可能减少Cr、V、Mo、Ni等微合金元素的加入，达到降低成本的目的。本专利技术所要解决的技术问题是提供一种750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，按重量百分比计，化学成分为C：0.08～0.14％，Si≤0.20％，Mn：1.75～1.20％，Nb：0.045～0.065％，P≤0.015％，S：≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Ti：0.10～0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质。优选的，上述750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，按重量百分比计，化学成分为C：0.09～0.11％，Si：0.12～0.15％，Mn：1.85～1.90％，Nb：0.050～0.055％，P：≤0.009％，S≤0.003％，Als：0.030～0.045％，Ti：0.012～0.013％，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢板卷的生产工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱磷、脱氧、合金化→炉后小平台补喂Al线→LF精炼电加热、二次合金化→RH真空处理→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱卷取→精轧→层流冷却→卷取→保温室缓冷→包装入库。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供上述750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢的生产方法。该生产方法包括以下步骤：高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼、电加热、连铸制得钢坯，钢坯经加热、粗轧、过热卷箱、精轧、冷却、卷取即得钢板成品；其中，钢坯在1190～1250℃加热160～300min；精轧入口温度为980～1010℃，终轧温度为830～870℃；以30～60℃/S冷却至660～700℃，空冷9～11s，再以10～30℃/秒冷却至450～500℃，卷取，再在450～500℃保温1～1.5h后缓冷至室温。优选的，上述750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢的生产方法中，所述粗轧采用5～7个道次，前两个道次每道次变形量≥20％，剩余道次每道次变形量≥25％。具体的，上述750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢的生产方法中，所述粗轧所得中间坯厚度为38～44mm。具体的，上述750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢的生产方法中，所述钢板成品为中间坯厚度的1/3～1/8。本专利技术方法控制合适的化学成分，再配合控制热轧条件、冷却条件等，最终获得了得到一种750MPa级热轧铁素体双相钢，该双相钢具有强度高、延伸率高、成形性能好等优点。本专利技术钢板组织为铁素体和贝氏体，其中铁素体平均晶粒尺寸≤专利技术钢板，贝氏体含量在15-35％之间。在抗拉强度达到750MPa高强度的同时，钢板具有≥24％的高延伸率。在达到相同性能的情况下，本专利技术方法具有成本更低的优点。具体实施方式本专利技术的生产工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱磷、脱氧、合金化→小平台吹氩补喂Al线→LF精炼(电加热、二次合金化)→RH真空处理→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱卷取→精轧→层流冷却→卷取→保温室缓冷→包装入库。本专利技术低成本750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，通过常规转炉冶炼、连铸后得钢坯，钢坯的化学成分为：C：0.08～0.14％，Si≤0.20％，Mn：1.75～1.20％，Nb：0.045～0.065％，P≤0.015％，S：≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Ti：0.10～0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质。优选钢坯化学成分为C：0.09～0.11％，Si：0.12～0.15％，Mn：1.85～1.90％，Nb：0.050～0.055％，P：≤0.009％，S≤0.003％，Als：0.030～0.045％，Ti：0.012～0.013％，其余为Fe和不可避免的杂质。将连铸所得钢坯加热到1190～1250℃保温粗轧，该温度既保证板坯充分受热、合金元素充分固溶，又防止奥氏体晶粒的异常长大；根据成品厚度的不同，200～250mm板坯经过5道次粗轧或7道次粗轧，每道次变形量必须≥20％，保证奥氏体再结晶，细化奥氏体晶粒，中间坯厚度在成品厚度的4倍以上，以保证精轧总变形量；根据成品厚度不同，中间坯厚度不同。经过粗轧后的钢坯随后进行热卷箱卷取，所述热卷箱可为无芯移送热卷箱。在所述热卷箱中实现中间坯头尾互换，以保证钢坯通长的温度均匀；同时去除二次氧化铁皮以保证钢坯板面光洁。中间坯经热卷箱卷取之后即进行移位开卷，进入精轧区进行精轧，精轧入口温度为980～1010℃，终轧温度范围为830～870℃，精轧后采用3段冷却工艺，其中层冷分两段：前段快速冷以30～60℃/S冷却至660～700℃，空冷9～11s，再以10～30℃/秒的冷却速度冷却到450～500℃，卷取，钢卷或钢板再次放入保温室中在450～500℃保温1～1.5h后缓慢冷却至室温，成品入库。本专利技术方法通过巧妙合理的成分设计，同时配合热连轧工艺获得强度、塑性和扩孔性能优异的750MPa铁素体贝氏体双相高强钢。采用本专利技术成分生产F(铁素体)+B(贝氏体)双相钢，由于未加入Mo、Cr、Ni等贵重微合金元素，其CCT曲线中P与B转变曲线有一部分重合，同时贝氏体转变为扩散与切变的符合相变具有二者的特征，这就要求在层流冷却时前期有大的冷却速率，同时，在冷却至660～700℃时保温，促进C进一步扩散，后续继续快速冷却至贝氏体转变区间卷曲，得到铁素体加贝氏体组织。本专利技术钢板的高强度来自四方面：一是固溶强化，二是细小的铁素体晶粒，三是铁素体贝氏体组织强化，四是Ti的第二相析出强化。由于单纯的固溶强化和细晶强化不能达到750MPa强度级别，所以加入适当的Ti，利用其第二相析出来达到析出强化，达到750MPa级别。铁素体晶粒的尺寸必须控制在10μm以下，这就需要钢板在终轧结束后必须快速冷至660～700℃，再空冷9～11s，后续再快速冷却至450～500℃卷取，卷取后再在在450～500℃保温1～1.5h。这既可以保证得到细小本文档来自技高网...

【技术保护点】
750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，其特征在于：按重量百分比计，化学成分为C：0.08～0.14％，Si≤0.20％，Mn：1.75～1.20％，Nb：0.045～0.065％，P≤0.015％，S：≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Ti：0.10～0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，其特征在于：按重量百分比计，化学成分为C：0.08～0.14％，Si≤0.20％，Mn：1.75～1.20％，Nb：0.045～0.065％，P≤0.015％，S：≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Ti：0.10～0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，其特征在于：按重量百分比计，化学成分为C：0.09～0.11％，Si：0.12～0.15％，Mn：1.85～1.90％，Nb：0.050～0.055％，P：≤0.009％，S≤0.003％，Als：0.030～0.045％，Ti：0.012～0.013％，其余为Fe和不可避免的杂质。3.权利要求1或2所述的750MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：高炉铁水经转炉冶炼、...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗许，李俊洪，刘韶华，刘序江，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51