一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法技术

一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法，属于冶金技术领域；双相钢板的化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.08％，Si：0.05～0.15％，Mn：0.90～1.10％，S：≤0.013％，P：≤0.020％，Als：0.02～0.05％，Ti：0.03～0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。双相钢板的制备方法：1)将钢坯加热至1200～1240℃，保温1.5～2.5h；2)对加热后的钢坯进行粗轧；3)对中间坯进行精轧；4)对板带进行水冷‑空冷‑水冷三段式冷却；本发明专利技术以廉价的微合金钛替代贵重合金铬、钼和贵重微合金铌、钒，降低了锰和硅的使用量，降低了轧机负荷，钢板组织均匀、表面质量良好，实现了抗拉强度600MPa级热轧双相钢板的低成本、易轧制、高效率生产。

A 600MPa grade Ti microalloyed hot rolled dual phase steel sheet and its preparation method

A 600MPa grade Ti microalloyed hot rolled double phase steel plate and its preparation method belong to the field of metallurgical technology. The chemical composition of the biphasic steel plate is C:0.04 to 0.08%, Si:0.05 to 0.15%, Mn:0.90 to 1.10%, S: < 0.013%, P: < 0.020%, Als:0.02 to 0.05%, Ti: 0.03 to 0.05%, and remainder. For Fe and unavoidable impurities. The preparation method of biphasic steel plate: 1) heating the billet to 1200~1240 C, heat preservation 1.5 ~ 2.5h; 2) rough rolling of the heated billet; 3) the finishing rolling of the middle billet; 4) the cooling of the slab with water cooling three section cooling; this invention replaced the precious alloy chromium, molybdenum and precious microalloy niobium and vanadium with the cheap alloy titanium. The use of manganese and silicon is reduced, the load of rolling mill is reduced, the structure of steel plate is uniform and the surface quality is good, and the low cost, easy rolling and high efficiency production of the 600MPa stage hot rolled double phase steel plate with tensile strength is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法
本专利技术属于冶金
，特别涉及一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法。
技术介绍
双相钢自20世纪60年代问世以来，因其具有良好的强韧性组合、较低的屈强比(Rp0.2/Rm)、较高的延伸率和很高的加工硬化率，而且呈现连续屈服，冲压构件易于成形、回弹小，冲压模具磨损也小，在汽车减量化上发挥了重要作用，其中抗拉强度540～600MPa级热轧双相钢板的应用最为广泛。专利CN200610047553.8公开了一种抗拉强度600MPa级的中薄板坯连铸连轧双相钢板及其制造方法，其在成分设计时添加1.13～1.80％的锰(Mn)和0.10～0.80％的铬(Cr)，还可添加适量的钼(Mo)、铌(Nb)和钛(Ti)，成本较高，由于硅(Si)含量较高(0.20～1.14％)，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差；专利CN200610098392.5公开了一种薄板坯连铸连轧生产抗拉强度600MPa以上的热轧双相钢的工艺，其成分设计中添加1.5～2.0％的锰(Mn)、0.4～0.6％的铬(Cr)和0.02～0.14％的钒(V)，成本较高，同时硅(Si)含量为0.6～1.0％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差；专利CN200610045846.2公开了一种抗拉强度600MPa级双相钢板及制造方法，其成分设计中添加1.30～1.60％的锰(Mn)，成本较高，硅(Si)含量为0.20～0.40％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差，同时终轧温度为780～850℃，导致轧机负荷较大；专利CN201010212597.8公开了一种基于CSP工艺的抗拉强度590MPa级热轧双相钢的制造方法，其成分设计中添加1.20～1.55％的锰(Mn)，成本较高，硅(Si)含量为0.45～0.55％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差，同时终轧温度为800～820℃，导致轧机负荷较大；专利CN201310414988.1公开了一种抗拉强度600MPa级热轧双相钢及其生产方法，其成分设计中添加0.12～0.2％的碳(C)，延伸率较低，也恶化了成形性能和焊接性能，同时硅(Si)含量为0.15～0.35％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差。
技术实现思路
针对现有技术存在的各种问题，本专利技术提供一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法。本专利技术的一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板，其化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.08％，Si：0.05～0.15％，Mn：0.90～1.10％，S：≤0.013％，P：≤0.020％，Als：0.02～0.05％，Ti：0.03～0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述热轧双相钢板组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为77～86％，马氏体体积分数为14～23％，铁素体平均晶粒尺寸为4.7～7.6μm。所述热轧双相钢板厚度为2.0～8.0mm，抗拉强度为611～663MPa，屈服强度为362～395MPa，屈强比为0.57～0.60，断后伸长率为28.4～32.1％。一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，包括以下工艺步骤：(1)将钢坯加热至1200～1240℃，保温1.5～2.5h，钢坯的化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.08％，Si：0.05～0.15％，Mn：0.90～1.10％，S：≤0.013％，P：≤0.020％，Als：0.02～0.05％，Ti：0.03～0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质；(2)对加热后的钢坯进行多道次粗轧，开轧温度为1135～1180℃，总累积压下率为73.3～81.3％，得到中间坯；(3)对中间坯进行多道次精轧，开轧温度为960～1000℃，总累积压下率为80.0～92.9％，终轧温度为855～900℃，得到厚度为2.0～8.0mm的板带；(4)对板带进行水冷-空冷-水冷三段式冷却，I段水冷冷却速度为5～10℃/s，终冷温度为690～740℃，II段空冷时间为1.0～4.0s，III段水冷冷却速度为31～43℃/s，终冷温度为220～310℃，得到抗拉强度600MPa级热轧双相钢板。上述的600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，其中：所述步骤(1)中，钢坯的厚度为150mm。所述步骤(2)中，经过5～7道次轧制，单道次压下率为20.0～24.5％。所述步骤(2)中，中间坯的厚度为28～40mm。所述步骤(3)中，经过5～7道次轧制，单道次压下率为23.2～32.1％。本专利技术的一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板及其制备方法，与现有技术相比，有益效果为如下：(1)使用钛(Ti)代替钢中的贵重合金铬(Cr)、钼(Mo)和贵重微合金铌(Nb)、钒(V)，充分发挥钛(Ti)的细晶强化和析出强化效果，并且大大降低钢中锰(Mn)的使用量，钢中每添加0.01％钛(Ti)的微合金成本为3～5元/吨，所生产的抗拉强度600MPa级热轧双相钢较传统添加铬(Cr)、钼(Mo)、铌(Nb)、钒(V)的热轧双相钢成本大幅下降；(2)大大降低钢中锰(Mn)的使用量的同时，显著缓解了钢中的带状组织，减少了钢中的MnS夹杂，提高了钢板组织均匀性；(3)采用低硅(Si)的成分设计思路，减少了钢板表面的红色氧化铁皮，钢板表面质量良好；(4)与采用低温轧制生产热轧双相钢的传统工艺相比，本专利技术利用微合金元素钛(Ti)的细晶强化(铁素体平均晶粒尺寸仅为4.7～7.6μm)和析出强化来提高热轧双相钢的力学性能，工艺上可通过高温轧制来实现，降低了轧机负荷，同时提高了生产效率；(5)本专利技术的热轧双相钢具有高强塑性，低屈强比，易于成形，其中抗拉强度为611～663MPa，屈服强度为362～395MPa，屈强比为0.57～0.60，断后伸长率为28.4～32.1％。附图说明图1本专利技术实施例4制备的600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板经LEPERA试剂(1％Na2S2O5水溶液+4％苦味酸酒精溶液)腐蚀后的组织照片；图2本专利技术实施例4制备的600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板的拉伸曲线。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围不仅限于以下实施例。实施例1本实施例的一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板，其化学成分按质量百分数为：C：0.04％，Si：0.05％，Mn：0.90％，S：0.010％，P：0.020％，Als：0.02％，Ti：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。一种厚度为8.0mm的600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，包括以下工艺步骤：(1)将厚度为150mm的钢坯加热至1200℃，保温2.5h，钢坯的化学成分按质量百分数为：C：0.04％，Si：0.05％，Mn：0.90％，S：0.010％，P：0.020％，Als：0.02％，Ti：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质；(2)对加热后的钢坯进行5道次粗轧，开轧温度为1135℃，压下道次分配为150mm→116mm→89mm→69mm→53mm→40mm，总累积压下率为73.3％，得到厚度为40mm的中间坯；(3)对中间坯进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板，其特征在于，所述双相钢板化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.08％，Si：0.05～0.15％，Mn：0.90～1.10％，S：≤0.013％，P：≤0.020％，Als：0.02～0.05％，Ti：0.03～0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板，其特征在于，所述双相钢板化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.08％，Si：0.05～0.15％，Mn：0.90～1.10％，S：≤0.013％，P：≤0.020％，Als：0.02～0.05％，Ti：0.03～0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板，其特征在于，所述双相钢板组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为77～86％，马氏体体积分数为14～23％，铁素体平均晶粒尺寸为4.7～7.6μm。3.根据权利要求1所述的一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板，其特征在于，所述热轧双相钢板厚度为2.0～8.0mm，抗拉强度为611～663MPa，屈服强度为362～395MPa，屈强比为0.57～0.60，断后伸长率为28.4～32.1％。4.权利要求1所述的一种600MPa级Ti微合金化热轧双相钢板的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：(1)将钢坯加热至1200～1240℃，保温1.5～2.5h，钢坯的化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.08％，Si：0.05～0.15％，Mn：0.90～1.10％，S：≤0.013％，P：≤0.020％，Als：0.02～0.05％，Ti：0.03～0.05％...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓光，刘振宇，郭洪河，陈其源，吴思炜，王国栋，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21