一种热轧双相钢及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种热轧双相钢及其加工方法，属于轧钢技术领域。按照质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.04％～0.08％，Si≤0.10％，Mn：1.40％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.003％，Cr：0.60％～0.80％，Als：0.03％～0.10％，N≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。其加工方法包括铁水预处理、冶炼、连铸、加热、热轧、冷却、卷取过程；最终获得了厚规格600MPa级具有优良冷成形性能的双相钢，且具有优良的综合力学性能和冷成形性能，能够满足车轮轮辐等汽车结构件以及需要复杂冷成型的结构件需求。

A hot rolled biphase steel and its processing method

【技术实现步骤摘要】
一种热轧双相钢及其加工方法
本专利技术涉及轧钢
，特别涉及一种热轧双相钢及其加工方法。
技术介绍
目前随着工业技术的发展和科技能力的提高，特别是汽车工业的发展，以高强度热轧复相钢为代表的新型汽车结构材料得到快速发展。600MPa级别热轧双相钢因其具有的高强度、低屈强比、优良成型性能，得到市场广泛的认可。目前，在大型装载车、半挂车以及大型客车车轮用轮辐和轮辋有使用双相钢的发展趋势，并且部分车轮制造厂已经开始试制试用。大型车轮用轮辋和轮辐都需要厚规格，一般在8mm以上，而原有一般热轧双相钢生产技术主要用于制造乘用车小车轮，生产规格都较薄，一般在6mm以下。热轧双相钢采用两阶段控制冷却，厚度增加以后，就面临着厚度方向组织均匀性、马氏体组织比重对于冷却条件和冷却控制的新要求。同时对于钢中偏析的控制要求更高，原有乘用车车轮用的成分体系及加工工艺已经不能满足厚规格双相钢需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热轧双相钢及其加工方法，能够生产厚规格热轧双相钢，且具有优良的综合力学性能和冷成形性能。为实现上述目的，本专利技术提供了一种热轧双相钢，按照质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.04％～0.08％，Si≤0.10％，Mn：1.40％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.003％，Cr：0.60％～0.80％，Als：0.03％～0.10％，N≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。进一步地，所述双相钢的内部显微组织为马氏体+铁素体。进一步地，所述双相钢的厚度为8.0～15.0mm。进一步地，所述双相钢的抗拉强度≥600MPa，和/或屈服强度≥330MPa。进一步地，所述双相钢的延伸率A50≥26％。本专利技术还提供了一种上述热轧双相钢的加工方法，包括：铁水预处理、冶炼、连铸、加热、热轧、冷却、卷取过程；其中，所述加热的温度为1300～1400℃，总时间为200～360min；所述热轧的开轧温度≥1290℃，终轧温度为790～850℃，并控制热轧过程轧钢加速度≤0.005m/s2；所述冷却采用两段式快速冷却，两段冷却时间间隔为9～12s，第一段冷却速度为70～130℃/s，第二段冷却速度≥100℃/s。进一步地，所述热轧过程控制热轧板坯宽度减宽量≤100mm。进一步地，所述卷取的温度为150～300℃。进一步地，所述加工方法获得的双相钢内部显微组织为马氏体+铁素体。进一步地，所述双相钢板的厚度为8.0～15.0mm，和/或抗拉强度≥600MPa，和/或屈服强度≥330MPa。本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、本申请实施例提供的热轧双相钢，采用合适的碳、锰、铬含量，提高钢的淬透系数，保证最终马氏体+铁素体组织的形成；采用较低的磷含量，防止中心磷偏析引起的分层和成形性能下降；从而保证最终材料的力学性能和冷成形性能，获得厚规格600MPa级具有优良冷成形性能的双相钢。2、本申请实施例提供的热轧双相钢的加工方法，通过优化合金成分设计，同时在生产工艺上采用准恒速轧制及两段式快速冷却，控制钢中马氏体和铁素体相变，并保证厚度方向上组织均匀性，从而最终保证材料的力学性能和冷成形性能，能够满足车轮轮辐等汽车结构件以及需要复杂冷成型的结构件需求。附图说明图1是本申请实施例2获得的热轧双相钢的金相组织照片；图2是本申请对比例2获得的热轧双相钢的组织照片。具体实施方式本申请实施例提供一种热轧双相钢及其加工方法，能够生产厚规格热轧双相钢，且具有优良的综合力学性能和冷成形性能，能够满足车轮轮辐等汽车结构件以及需要复杂冷成型的结构件需求。下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。为实现上述目的，本申请实施例提供一种热轧双相钢，按质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.04％～0.08％，Si≤0.10％，Mn：1.40％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.003％，Cr：0.60％～0.80％，Als：0.03％～0.10％，N≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。本实施例中，所述双相钢的内部显微组织为马氏体+铁素体。马氏体+铁素体的双相组织，兼具马氏体的高强度和铁素体的高延伸性能，使得最终获得高抗拉强度、低屈服强度和高延伸性能，同时这种组织具有高的应变硬化效果，通过冲压等使用过程后，屈服强度会大幅度提升，从而保证最终工件的高性能。本申请通过优化合金元素进而形成以上化学成分的热轧双相钢，是基于以下原理：本申请实施例控制C元素含量范围为0.04％～0.08％，C是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素之一，但过高的C含量会提高钢的淬透性，增加冷却过程中马氏体含量，降低均匀延伸性能，降低钢的冷成型性能。本申请实施例控制Si元素含量≤0.10％，是因为Si容易形成硅酸亚铁，黏附在钢板表面，形成表面红斑等质量缺陷。本申请实施例控制Mn元素含量范围为1.40％～1.80％，可降低奥氏体转变成铁素体的相变温度，扩大热加工温度区域，有利于两相组织工艺实现，同时提高钢的淬透性，改善钢板厚度方向组织均匀性。本申请实施例控制P元素含量≤0.0020％，磷虽然可以封闭γ相区，有利于冷却过程中实现两相控制，但是高P容易形成P偏析，降低厚钢板中心性能，影响最终成形性能。本申请实施例控制Cr元素含量范围为0.60％～0.80％，Cr是封闭γ相区、无限扩大α相区型元素，有利于冷却过程中实现两相控制，同时Cr可以提供固溶强化，提高钢材抗拉强度。Cr含量过高会提升奥氏体向铁素体转变的温度，促使铁素体转变，影响了后期马氏体相变的数量和最终组织比例，从而使钢板最终强度降低；而Cr含量过低则会增加后期冷却过程中马氏体含量，导致钢板强度过高，延伸性能下降，成形性能降低。本申请实施例控制Al元素含量范围为0.03％～0.10％，Al的主要作用是脱去钢水中的氧(O)，同时有细化晶粒的微合金化效果。Al含量过高，会导致钢水中Al的氧化物夹杂增加，夹杂物尺寸过大，一方面会影响浇注过程，更重要的是会成为钢板的内在缺陷源，增加成形过程中开裂风险；本申请采用低Si设计，Al含量过小则起不到脱氧效果，不仅影响其它元素冶炼过程中收得率，而且会导致钢中氧化物夹杂增加，影响最终成形性能。本申请实施例控制N≤0.005％，S≤0.003％，N和S属于转炉钢中有害元素，更低的含量更加有利于高均匀延伸性能的获得。通过上述内容可以看出，本申请实施例通过在成分上采用合适的碳、锰、铬含量，提高钢的淬透系数，保证最终马氏体+铁素体组织的形成；采用较低的磷含量，防止中心磷偏析引起的分层和成形性能下降；同时控制硅、硫、铝、氮的含量，从而保证最终材料的力学性能和冷成形性能，采用上述成分设计，可获得厚度为8.0～15.0mm具有优良冷成形性能的钢板。双相钢的抗拉强度≥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧双相钢，其特征在于，按照质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.04％～0.08％，Si≤0.10％，Mn：1.40％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.003％，Cr：0.60％～0.80％，Als：0.03％～0.10％，N≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种热轧双相钢，其特征在于，按照质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.04％～0.08％，Si≤0.10％，Mn：1.40％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.003％，Cr：0.60％～0.80％，Als：0.03％～0.10％，N≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的热轧双相钢，其特征在于，所述双相钢的内部显微组织为马氏体+铁素体。3.如权利要求1或2所述的热轧双相钢，其特征在于，所述双相钢的厚度为8.0～15.0mm。4.如权利要求3所述的热轧双相钢，其特征在于，所述双相钢的抗拉强度≥600MPa，和/或屈服强度≥330MPa。5.如权利要求3所述的热轧双相钢，其特征在于，所述双相钢的延伸率A50≥26％。6.如权利要求1-5任一权利要求所述的热轧双相钢的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：铁水预处理、冶炼、连铸、加热、热轧、冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌明，刘斌，刘永前，梁文，赵江涛，魏斌，王立新，胡俊，刘洋，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42