一种经济型780MPa级的冷轧退火双相钢及其制造方法技术

技术编号:31153808 阅读:14 留言:0更新日期:2021-12-04 09:42
本发明专利技术公开了一种经济型780MPa级的冷轧退火双相钢,其基体组织为细小均匀的马氏体+铁素体,冷轧退火双相钢含有质量百分比如下的下述化学元素:C:0.1%~0.13%,Si:0.4%~0.8%,Mn:1.65%~1.9%,Al:0.01%~0.05%,Nb:0.01~0.03%,Ti:0.01~0.03%;并且冷轧退火双相钢不含有Cr和Mo元素。此外本发明专利技术还公开了一种冷轧退火双相钢的制造方法,其包括步骤:(1)冶炼和连铸(2)热轧(3)冷轧(4)退火:退火均热温度为770-820℃,退火时间为40~200s,然后以3-5℃/s的速度冷却到快冷开始温度,然后以30~80℃/s的速度快速冷却,其中快冷开始温度为650~730℃,快冷结束温度为200-270℃;(5)回火;(6)平整。本发明专利技术冷轧退火双相钢不仅有经济性,还具有高强度和优良延伸率以及冷弯性能的特性。性能的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种经济型780MPa级的冷轧退火双相钢及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种金属材料及其制造方法,尤其涉及一种冷轧退火双相钢及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着全球能源危机和环境问题的加剧,节能和安全成为了汽车制造业的主要发展方向。其中,降低车重是节能和减少排放措施之一。而高强度双相钢具有良好的机械性能和使用性能,可以有效适用于车辆结构件的生产制造。
[0003]随着超高强钢的发展以及目前市场的变化,期望超高强钢具有经济型以及更优的性能。目前780DP钢仍是主流应用钢,占整个DP钢总量的60%比例,其广泛地应用于各种类型的结构件、安全件。随着汽车行业减重节能的趋势不断发展,国内外特别是国内钢厂水平的迅速进步,未来双相钢的发展,必然会是以低成本和高性能综合为主。
[0004]专利号为CA2526488,公开日为2004年12月2日,名称为“具有780MPA的拉伸强度或更高的局部塑性和抑制焊接硬度增加的冷轧钢板”的加拿大专利文献,公开了一种冷轧钢板,其化学成分为:C:0.05~0.09%;Si:0.4~1.3%;Mn:2.5~3.2%;可以选择添加Mo:0.05~0.5%或者Ni:0.05~2%;P:0.001~0.05%;S≤0.08*Ti-3.43*N+0.004;N≤0.006%;Al:0.005~0.10%;Ti:0.001~0.045%,还可以添加Nb≤0.04%或者B:0.0002~0.0015%,可以添加Ca进行处理;其它为Fe和不可避免杂质。要求贝氏体含量大于7%,Pcm≤0.3,通过Ar3以上温度热轧,700℃以下卷取,冷轧、700~900℃之间退火,550~700℃开始快速冷却,最终获得强度最小为780Mpa的高强度钢。该钢具有局部变形能力强,焊接区域硬度低的特点。但是,该钢在设计中采用了较高的Mn含量,必然会造成严重的带状组织,从而造成力学性能的不均匀性。另外,在加入了高Mn的情况下,又加入了比较多的Si,对钢的表面质量和焊接性能均不利。
[0005]公开号为US20050167007,公开日为2005年8月4日的美国专利文献公开了一种高强度钢板的制造方法,其化学成分为:0.05~0.13%C,0.5~2.5%Si,0.5~3.5%Mn,0.05~1%Cr,0.05~0.6%Mo,≤0.1%Al,≤0.005%S,≤0.01%N,≤0.03%P,添加0.005~0.05%Ti或者0.005~0.05%Nb或者0.005~0.2%V。该钢经Ar3温度以上热轧,450~700℃卷取,退火后以100℃/s的冷速从700~600℃冷却淬火,然后在180~450℃之间回火,最终得到抗拉强度780Mpa的扩孔率高于50%的高强钢。该钢的主要问题是合金总量过高,Si含量高,不利于钢的焊接性和磷化性能。
[0006]公开号为CN101363099A,公开日为2009年2月11日,名称为“一种抗拉强度1000MPA级冷轧双相钢板及制备方法”的中国专利文献,公开了一种超高强度双相钢,包括C:0.14~0.21%,Si:0.4~0.9%,Mn:1.5~2.1%,P:≤0.02%,S≤0.01%,Nb:0.001~0.05%,V:0.001~0.02%,经热轧冷轧后,在760~820℃间保温,冷速40~50℃/s,在240~320℃过时效180~300s。该钢的碳当量设计较高,并且不具备性能均衡的特点。
[0007]由此可见,现有设计780Mpa双相钢的专利技术,有的虽然涉及较好的成型性能,但
或采用了高C含量和高Si含量,或含有较多的Cr、Ni、Mo等合金含量,不利于钢的焊接性、表面质量和磷化性能,同时成本较高。此外,有些高Si含量的钢虽扩孔率很高且弯曲性能较好,但屈强比高,冲压性能下降。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种经济型780MPa级的冷轧退火双相钢,该冷轧退火双相钢通过合金元素和制造工艺的合理设计,在不添加Mo、Cr的前提下,使得到的钢板达到780MPa级强度,获得细小均匀的马氏体+铁素体双相组织以保证延伸率和冷弯性能上表现优良,具有较好成型性。该冷轧退火双相钢的屈服强度≥420MPa;其抗拉强度>780MPa;A
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标距断裂延伸率≥18%;90度冷弯性能表征参量R/t≤1,其中R表示弯曲半径,t表示板厚,单位参量为mm。
[0009]为了实现上述目的,本专利技术提供了一种经济型780MPa级的冷轧退火双相钢,其基体组织为细小均匀的马氏体+铁素体,所述冷轧退火双相钢除了Fe以外还含有质量百分比如下的下述化学元素:
[0010]C:0.1%~0.13%,Si:0.4%~0.8%,Mn:1.65%~1.9%,Al:0.01%~0.05%,Nb:0.01~0.03%,Ti:0.01~0.03%;
[0011]并且所述冷轧退火双相钢不含有Cr和Mo元素。
[0012]进一步地,在本专利技术所述的冷轧退火双相钢中,其各化学元素质量百分比为:
[0013]C:0.1%~0.13%,Si:0.4%~0.8%,Mn:1.65%~1.9%,Al:0.01%~0.05%,Nb:0.01~0.03%,Ti:0.01~0.03%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。
[0014]在本专利技术所述的冷轧退火双相钢中,本专利技术冷轧退火双相钢成分设计以C、Mn为主的成分体系,保证冷轧退火双相钢可以达到780MPa级强度,该钢不添加Mo、Cr等贵重合金元素可以有效保证经济型。Nb、Ti的微量添加,达到抑制奥氏体晶粒长大的效果,可以有效的细化晶粒。不添加Mo、Cr的特殊成分设计,也使得热轧卷的强度不太高,可以保证冷轧的可制造性。各化学元素的设计原理如下所述:
[0015]C:在本专利技术所述的冷轧退火双相钢中,C元素的添加可以提高钢的强度,提高马氏体的硬度。若钢中C的质量百分比低于0.1%,则钢板的强度受到影响,并且不利于奥氏体的形成量和稳定性;而当钢中C的质量百分比高于0.13%,则会造成马氏体硬度过高,晶粒尺寸粗大,不利于钢板的成型性能,同时碳当量过高,不利于焊接使用。因此在本专利技术所述的冷轧退火双相钢中控制C的质量百分比在0.1%~0.13%之间。
[0016]在一些优选的实施方式中,C的质量百分比可以控制在0.11%~0.125%之间。
[0017]Si:在本专利技术所述的冷轧退火双相钢中,钢中添加Si元素可以提高淬透性。并且钢中固溶的Si可以影响位错的交互作用,从而增加加工硬化率,在双相钢中可以适当提高延伸率,有益于获得较好的成型性。但需要注意的是,若钢中Si的质量百分比过高,则会不利于表面质量的控制。因此,在本专利技术所述的冷轧退火双相钢中控制Si的质量百分比在0.4%~0.8%之间。
[0018]在一些优选的实施方式中,Si的质量百分比可以控制在0.5%~0.7%之间。
[0019]Mn:在本专利技术所述的冷轧退火双相钢中,添加Mn元素有利于提高钢的淬透性,可以有效提高钢板的强度。但需要注意的是,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经济型780MPa级的冷轧退火双相钢,其特征在于,其基体组织为细小均匀的马氏体+铁素体,所述冷轧退火双相钢除了Fe以外还含有质量百分比如下的下述化学元素:C:0.1%~0.13%,Si:0.4%~0.8%,Mn:1.65%~1.9%,Al:0.01%~0.05%,Nb:0.01~0.03%,Ti:0.01~0.03%;并且所述冷轧退火双相钢不含有Cr和Mo元素。2.如权利要求1所述的冷轧退火双相钢,其特征在于,其各化学元素质量百分比为:C:0.1%~0.13%,Si:0.4%~0.8%,Mn:1.65%~1.9%,Al:0.01%~0.05%,Nb:0.01~0.03%,Ti:0.01~0.03%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。3.如权利要求1或2所述的冷轧退火双相钢,其特征在于,其各化学元素的质量百分含量满足下述各项的至少其中一项:C:0.11%~0.125%,Si:0.5%~0.7%,Mn:1.7%~1.8%,Al:0.015%~0.045%,Nb:0.015~0.025%,Ti:0.015~0.025%。4.如权利要求2所述的冷轧退火双相钢,其特征在于,其中不可避免的杂质包括P、S和N元素,其含量控制为下述各项的至少其中之一:P≤0.015%,S≤0.003%,N≤0.005%。5.如权利要求1或2所述的冷轧退火双相钢,其特征在于,Nb和Ti的质量百分比含量还满足:Nb%+Ti%
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3≥0.047%。6.如权利要求1或2所述的冷轧退火双相钢,其特征在于,所述马氏体的相比例>55%。7.如权利要求1或2所述的冷轧退火双相钢,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李伟朱晓东薛鹏
申请(专利权)人:宝山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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