一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢及其制造方法技术

一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢及其制造方法，属于冶金技术领域；双相钢的化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.065％，Si：0.05～0.14％，Mn：0.40～0.56％，Cr：0.20～0.30％，S：≤0.014％，P：≤0.018％，Als：0.02～0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。双相钢的制造方法：1)将钢水浇注成铸锭；2)对铸锭进行直接轧制；3)对板带进行水冷‑空冷‑水冷三段式冷却；本发明专利技术采用铸坯直接轧制工艺，减少轧制前加热工序，充分发挥大变形细化晶粒的作用，降低了锰、铬和硅的使用量，不需添加其他贵重微合金元素，生产成本显著降低，生产效率提高，钢板组织均匀、表面质量良好，实现了双相钢的以热代冷。

A tensile strength 540MPa grade thin gauge hot rolled dual phase steel and its manufacturing method

A 540 MPa thin gauge hot rolled dual phase steel with tensile strength and its manufacturing method belongs to the field of metallurgical technology; the chemical composition of the dual phase steel is C:0.04-0.065%, Si:0.05-0.14%, Mn:0.40-0.56%, Cr:0.20-0.30%, S:0.014%, P: < 0.018%, Als: 0.02-0.04%, and the rest is C:0.04-0.065%, Si:0.05-0.14%, Mn:0.40-0.56%, Cr:0.20-0.30%, S: The amount is Fe and unavoidable impurities. The manufacturing method of dual-phase steel includes: 1) casting molten steel into ingots; 2) rolling the ingots directly; 3) cooling the strips by water-cooling, air-cooling, water-cooling and three-stage cooling; the invention adopts the direct rolling process of casting slabs, reduces the heating process before rolling, gives full play to the role of large deformation and grain refinement, and reduces the use of manganese, chromium and silicon. As a result, the cost of production is significantly reduced, the production efficiency is improved, the microstructure of the steel plate is uniform, and the surface quality is good. The dual-phase steel is replaced by heat.

【技术实现步骤摘要】
一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢及其制造方法
本专利技术属于冶金
，特别涉及一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢及其制造方法。
技术介绍
为了实现汽车减量化和提高燃油效率，高强度钢板在汽车制造领域的应用逐渐增加。在这些高强度钢板中，双相钢因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，可以满足汽车多种部件的应用条件，其中抗拉强度540～600MPa级热轧双相钢的应用最为广泛，但是该类钢板的厚度大多在2.0mm以上，而厚度为2.0mm以下带材大多采用冷轧+连续退火方式进行生产，生产成本较高，生产效率较低。因此，开发厚度≤2.0mm的薄规格热轧双相钢对于扩大热轧双相钢的应用范围，促进汽车用钢板以热代冷具有重要意义。专利CN200910302439.9公开了一种抗拉强度540MPa级车轮用热轧双相钢板及其生产方法，其在成分设计时添加1.50～1.70％的锰(Mn)、0.30～0.60％的铬(Cr)和0.01～0.06％的钛(Ti)，成本较高，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，同时轧制前铸坯需要加热，生产效率较低；专利CN200610045847.7公开了一种抗拉强度540MPa级双相钢板及制造方法，钢板厚度为2.5～6.0mm，其成分设计中添加1.00～1.30％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，同时轧制前铸坯需要加热，生产效率较低；专利CN200510047979.9公开了一种抗拉强度为500～610MPa的热轧双相钢及其生产工艺，钢板厚度为2.5～4.5mm，其成分设计中添加0.015～0.02％的铌(Nb)和0.013～0.03％的钛(Ti)，成本较高，碳(C)含量为0.08～0.10％，延伸率较低，也恶化了成形性能和焊接性能，同时轧制前铸坯需要加热，生产效率较低；专利CN200680051836.8公开了一种具有冷轧带材特性的热轧双相钢带材，钢板厚度为1.0～8.0mm，其成分设计中添加1.0～2.0％的锰(Mn)、≤0.30％的镍(Ni)和≤0.03％的钼(Mo)，成本较高，硅(Si)含量≤0.80％，易形成红色氧化铁皮，导致钢板表面质量较差，同时粗轧后需要在感应炉中加热和在具有内部芯轴的炉内保温，生产效率较低。
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抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢及其制造方法。本专利技术的一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢，其化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.065％，Si：0.05～0.14％，Mn：0.40～0.56％，Cr：0.20～0.30％，S：≤0.014％，P：≤0.018％，Als：0.02～0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述薄规格热轧双相钢组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为86～95％，马氏体体积分数为5～14％，铁素体平均晶粒尺寸为3.1～5.2μm。所述薄规格热轧双相钢厚度为1.4～2.0mm，抗拉强度为565～597MPa，屈服强度为347～370MPa，屈强比为0.61～0.62，断后伸长率为31.0～34.4％。一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢的制造方法，包括以下工艺步骤：(1)采用真空感应炉熔炼出钢水并浇注成铸锭，铸锭的化学成分按质量百分数为：C∶0.04～0.065％，Si：0.05～0.14％，Mn：0.40～0.56％，Cr：0.20～0.30％，S：≤0.014％，P：≤0.018％，Als：0.02～0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质；(2)对铸锭进行直接轧制，开轧温度为1125～1170℃，总累积压下率为96.0～97.2％，终轧温度为845～880℃，得到厚度为1.4～2.0mm的板带；(3)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690～730℃，II段空冷时间为1.2～4.0s，III段水冷冷却速度为37～44℃/s，终冷温度为250～350℃，得到抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢。上述的抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢的制造方法，其中：所述步骤(1)中，铸锭的厚度为50mm；所述步骤(1)中，铸锭凝固后立即脱模进行直接轧制(无需加热)；所述步骤(2)中，经过4～5道次轧制，单道次压下率为46.9～56.0％。本专利技术的一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢及其制造方法，与现有技术相比，有益效果如下：(1)大大降低钢中锰(Mn)和铬(Cr)的使用量，不需添加其他贵重微合金元素，所生产的抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢较传统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)采用铸坯直接轧制工艺，减少了轧制前的加热工序，生产效率显著提高；(5)成品厚度为1.4～2.0mm，通过大变形(单道次压下率为46.9～56.0％)有效细化晶粒(铁素体平均晶粒尺寸仅为3.1～5.2μm)，减少了钢中合金元素的使用量；(6)本专利技术的薄规格热轧双相钢具有高强塑性，低屈强比，易于成形，可以替代传统冷轧双相钢用于汽车车身结构件的制造，实现了双相钢的以热代冷。附图说明图1本专利技术实施例2制备的抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢经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3制备的抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢的拉伸曲线。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1一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢，其化学成分按质量百分数为：C：0.065％，Si：0.14％，Mn：0.56％，Cr：0.30％，S：0.008％，P：0.010％，Als：0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。一种厚度为1.4mm的抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢的制造方法，包括以下工艺步骤：(1)采用真空感应熔炼，浇注成厚度为50mm的铸锭，铸锭的化学成分按质量百分数为：C：0.065％，Si：0.14％，Mn：0.56％，Cr：0.30％，S：0.008％，P：0.010％，Als：0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质，铸锭凝固后立即脱模进行直接轧制(无需加热)；(2)对铸锭进行直接轧制，开轧温度为1125℃，经过5道次轧制，压下道次分配为50mm→24mm→11.8mm→5.9mm→2.9mm→1.4mm，总累积压下率为97.2％，终轧温度为845℃，得到厚度为1.4mm的板带；(3)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10℃/s，终冷温度为730℃，II段空冷时间为1.2s，III段水冷冷却速度为44℃/s，终冷温度为350℃，得到抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢。厚度为1.4mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢，其特征在于，所述双相钢化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.065％，Si：0.05～0.14％，Mn：0.40～0.56％，Cr：0.20～0.30％，S：≤0.014％，P：≤0.018％，Als：0.02～0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢，其特征在于，所述双相钢化学成分按质量百分数为：C：0.04～0.065％，Si：0.05～0.14％，Mn：0.40～0.56％，Cr：0.20～0.30％，S：≤0.014％，P：≤0.018％，Als：0.02～0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢，其特征在于，所述薄规格热轧双相钢组织为铁素体和马氏体双相组织，其中铁素体体积分数为86～95％，马氏体体积分数为5～14％，铁素体平均晶粒尺寸为3.1～5.2μm。3.根据权利要求1所述的一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢，其特征在于，所述薄规格热轧双相钢厚度为1.4～2.0mm，抗拉强度为565～597MPa，屈服强度为347～370MPa，屈强比为0.61～0.62，断后伸长率为31.0～34.4％。4.权利要求1所述的一种抗拉强度540MPa级薄规格热轧双相钢的制造方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：(1)采用真空感应炉熔炼出钢水并浇注成铸锭，铸锭...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓光，刘振宇，陈其源，杨春宇，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