一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种薄规格具有良好扩孔性能的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：0.05％～0.08％，Si：0.40％～0.90％，Mn：1.10％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Cr：0.30％～0.60％，Nb：0.015％～0.040％，Als：0.020％～0.060％，余量为Fe及不可避免的杂质。其采用薄板坯连铸连轧流程生产，加工方法包括冶炼、精炼、薄板坯连铸连轧、冷却、卷取、平整过程；最终获得了厚度1.0‑3.0mm的薄规格具有良好扩孔性能双相钢的批量稳定制造，降低了生产成本，且具有优良的综合力学性能，可替代冷轧双相钢用于制造乘用车车身结构件。

A thin specification with good reaming performance of dual phase steel and its processing method

The invention discloses a double phase steel with a thin specification with good reaming property and a processing method, which belongs to the technical field of steel rolling. According to the weight percentage, the chemical composition of the dual phase steel is C:0.05% ~ 0.08%, Si:0.40% ~ 0.90%, Mn:1.10% ~ 1.60%, P = 0.015%, S = 0.004%, Cr:0.30% ~ 0.60%, Nb:0.015% ~ 0.040%, Als:0.020% ~ 0.060%, balance of Fe and unavoidable impurities. The use of thin slab casting and rolling production, smelting, refining and processing methods including thin slab continuous casting and rolling, cooling, coiling and tempering process; finally got the thin thickness of 1 3.0mm has stable batch manufacturing good hole expanding properties of dual phase steel, reduce the production cost, and has good mechanical properties, can replace cold rolled dual phase steel for the manufacture of passenger car body structure.

【技术实现步骤摘要】
一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢及其加工方法
本专利技术涉及轧钢
，特别涉及一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢及其加工方法。
技术介绍
近年来，我国汽车工业持续高速发展，给社会能源供给和环境保护带来巨大影响。为应对环保压力，国家陆续颁布一系列纲领性文件，明确指出我国制造业应加快绿色制造、生态发展的转型步伐。现有研究表明，轻量化是实现汽车节能减排的最有效措施，钢铁材料的高强化是实现汽车轻量化的重要技术路径。绿色化、高性能化已成为汽车用钢铁材料的发展趋势。传统的汽车用先进高强钢、特别是厚度1.5mm以下先进高强钢，采用热轧+冷轧的制造工艺，制造流程长、工序复杂、能耗高，面临来自汽车行业绿色制造和原料成本的巨大挑战。目前，用于汽车车身结构的双相钢，从成分上来看，大多含有Mo、Nb、Cu等贵重合金元素，合金成本较高；从生产工艺来看，冷轧产品生产流程能耗大、成本高，而热轧工艺生产的带钢厚度最薄仅为1.5mm，无法满足厚度1.5mm以下极薄规格双相钢的使用需求。此外现有的双相钢扩孔性能普遍较低，在冲压翻边成形零件时容易出现翻边开裂缺陷。因此，如何开发出绿色化、低成本、薄规格的新型汽车用先进高强钢成为了钢铁行业一项全新课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢，不含Mo、Cu等贵重合金元素，降低了合金成本，且性能能够满足汽车用高强钢的使用需求。本专利技术的另一目的是提供一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢的加工方法，采用薄板坯连铸连轧流程生产厚度1.0-3.0mm的薄规格双相钢以替代冷轧产品，降低了生产成本，得到的双相钢具有良好的扩孔性能和综合力学性能。为实现上述目的，本专利技术提供了一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢，按照质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.05％～0.08％，Si：0.40％～0.90％，Mn：1.10％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Cr：0.30％～0.60％，Nb：0.015％～0.040％，Als：0.020％～0.060％，余量为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铁素体+马氏体。进一步地，所述双相钢的厚度为1.0～3.0mm，和/或扩孔率≥50％。本专利技术还提供了一种上述薄规格具有良好扩孔性能的双相钢的加工方法，所述加工方法基于薄板坯连铸连轧流程，包括：对铁水进行冶炼；对冶炼后的铁水进行精炼，获取合金化处理后的钢水；对所述钢水进行薄板坯连铸连轧，获取钢卷；其中，所述连铸连轧的加热温度为1150～1230℃，采用恒速轧制，轧制速度为4.5～9.5m/s；对所述钢卷进行冷却及卷取；其中，所述冷却采用“水冷+空冷+水冷”的分段冷却方式，第一段水冷速度为30～100℃/s，冷却至630～700℃，随后空冷3.5～9.5s，第二段水冷速度为100～180℃/s，冷却至≤200℃进行卷取；对卷取后钢卷进行平整处理，平整力控制为80～220吨，获得厚度为1.0～3.0mm的成品钢板。优选的，所述薄板坯连铸连轧的加热温度为1180～1230℃，轧制速度为6.0～9.5m/s；和/或第一段水冷速度为60～100℃/s，冷却至670～690℃，随后空冷3.5～7.8s，第二段水冷速度为120～140℃/s，冷却至≤160℃进行卷取；和/或平整力为150～220吨。更优选的，对于厚度1.5mm以下的双相钢，加热温度控制为1200～1230℃；轧制速度为8.0～9.5m/s，同时在轧后控制第一段水冷速度为70～100℃/s；平整力控制为170～220吨。优选的，在所述连铸连轧中铸坯厚度50～150mm，控制连铸拉速为3.0～8.0m/min。更优选的，铸坯厚度52～65mm，控制连铸拉速为4.1～4.9m/min。优选的，所述连铸连轧的终轧温度为800～880℃。优选的，所述双相钢的内部显微组织为铁素体+马氏体，和/或抗拉强度≥780MPa，和/或屈服强度≥500MPa，和/或扩孔率≥50％。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薄规格具有良好扩孔性能的双相钢，采用C-Mn-Cr-Nb系的简单合金成分，同时添加Si、Al等元素；碳可提高钢的抗拉强度，Mn提高强度和韧性，Cr阻碍碳原子的扩散，Si净化铁素体组织，Nb细化晶粒、提高强度和扩孔性能，在各元素共同作用下，保证最终材料的力学性能和冷成形性能，获得薄规格具有良好扩孔性能的的双相钢。2、本申请实施例提供的薄规格具有良好扩孔性能的双相钢的加工方法，采用薄板坯连铸连轧流程，在生产工艺上通过对加热温度、恒速轧制过程及冷却方式的控制，实现厚度1.0-3.0mm的薄规格双相钢的批量稳定制造，缩短了制造流程，降低了生产成本，且具有优良的扩孔性能和综合力学性能，可替代冷轧产品，能够满足汽车用高强钢的使用需求。附图说明图1是本申请实施例薄规格具有良好扩孔性能的双相钢的加工方法流程图；图2是本申请实施例1获得的双相钢的金相组织照片。具体实施方式本申请实施例提供一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢及其加工方法，采用薄板坯连铸连轧流程生产厚度1.0-3.0mm的薄规格双相钢，降低了生产成本，得到的双相钢具有优良的扩孔性性能和综合力学性能。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薄规格具有良好扩孔性能的双相钢，按照质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.05％～0.08％，Si：0.40％～0.90％，Mn：1.10％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Cr：0.30％～0.60％，Nb：0.015％～0.040％，Als：0.020％～0.060％，余量为Fe及不可避免的杂质。优选的，所述双相钢中C含量为0.06％～0.07％，Si含量为0.45％～0.70％，Mn含量为1.50％～1.60％，Nb含量为0.025％～0.035％。本实施例中，所述双相钢的内部显微组织为铁素体+马氏体。本实施例中，所述双相钢的厚度为1.0～3.0mm。本申请通过优化合金元素进而形成以上化学成分的双相钢，是基于以下原理：本申请实施例控制C元素含量范围为0.05％～0.08％，碳在双相钢中可提高马氏体硬度，并影响马氏体的体积分数，从而使材料的抗拉强度达到780MPa级以上。根据本钢种的应用范围，主要用于加工车身结构件等零件，需要进行较大程度的冲压变形加工，因此要求材料在满足强度要求的同时，具有良好的冷成形性能。如果碳含量小于0.05％，马氏体的硬度会降低，在一定组分条件下，材料的抗拉强度达不到标准要求；如果碳含量大于0.08％，则不能满足材料的良好成形性能，同时还会使钢水在浇铸过程中发生包晶反应，增加连铸漏钢风险。所以，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢，其特征在于，按照质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.05％～0.08％，Si：0.40％～0.90％，Mn：1.10％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Cr：0.30％～0.60％，Nb：0.015％～0.040％，Als：0.020％～0.060％，余量为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种薄规格具有良好扩孔性能的双相钢，其特征在于，按照质量百分比，所述双相钢的化学成分为：C：0.05％～0.08％，Si：0.40％～0.90％，Mn：1.10％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.004％，Cr：0.30％～0.60％，Nb：0.015％～0.040％，Als：0.020％～0.060％，余量为Fe及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的薄规格具有良好扩孔性能的双相钢，其特征在于，所述双相钢的内部显微组织为铁素体+马氏体。3.如权利要求1所述的薄规格具有良好扩孔性能的双相钢，其特征在于，所述双相钢的厚度为1.0～3.0mm，和/或扩孔率≥50％。4.如权利要求1-3任一权利要求所述的薄规格具有良好扩孔性能的双相钢的加工方法，其特征在于，所述加工方法基于薄板坯连铸连轧流程，包括：对铁水进行冶炼；对冶炼后的铁水进行精炼，获取合金化处理后的钢水；对所述钢水进行薄板坯连铸连轧，获取钢卷；其中，所述连铸连轧的加热温度为1150～1230℃，采用恒速轧制，轧制速度为4.5～9.5m/s；对所述钢卷进行冷却及卷取；其中，所述冷却采用“水冷+空冷+水冷”的分段冷却方式，第一段水冷速度为30～100℃/s，冷却至630～700℃，随后空冷3.5～9.5s，第二段水冷速度为100～180℃/s，冷却至≤200℃进行卷取；对卷取后钢卷进行平整处理，平整力控制为80～220吨，获得厚度为1.0～3.0mm的成品钢板。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，毛新平，张超，孔君华，刘永前，蔡珍，刘昌明，董蓓，胡俊，马颖，
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