一种提高超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法技术

本发明专利技术涉及高强钢材料制备的技术领域，具体涉及一种提高超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法。具体步骤包括：以C

【技术实现步骤摘要】
一种提高超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法


[0001]本专利技术涉及高强钢材料制备的
，具体涉及一种提高超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法。

技术介绍

[0002]目前，随着汽车行业的发展，汽车发展方向集中在节能、减排、降重和提高安全性。主要通过采用高强度钢板，在达到强度要求的同时，还要满足减少冲压件厚度和数量的需求，而且更容易达到安全性能指标，通过“减重”实现“轻量化”效果显著，因此在白车身及底盘结构件制造方面，高强度钢板的应用比例持续增加。其中复相钢具有以下特点：1.复相钢的多相显微组织特征可有效地提高材料的弯曲和扩孔性能；2.贝氏体基体的复相钢，由于其存在高密度的位错以及各相组织之间较小的强度差，使得拥有更优的扩孔、翻边能力；3.复相钢屈强比较高，相比较同级别的其它高强材料，变形抗力有所增强，特别适用于汽车安全零部件的制造；4.复相钢具有较高的能量吸收能力，在发生碰撞的过程中，可吸收更高的能量，进一步提高汽车的安全性；由于复相钢的优良特性被广泛的用于汽车底盘悬挂件、B柱、保险杠、座椅滑轨等汽车结构件和加强件，具有广阔的市场前景。但是目前超高强复相钢的产业化还存在以下问题：1．高成本的合金设计：为获得1000MPa以上的高抗拉强度，以及保证超高强复相钢的塑性性能，其成分设计思路为中锰（≥1.80%）以及添加Cr、Mo、Nb、Ti等微合金元素，钢坯制造成本高；2．强塑积较低：强塑积是评价车身用钢的一个重要指标。强塑积越高，其一，标志着在同等强度级别下，材料拥有更好的成形能力，更适用于制造复杂或相对复杂的车身结构件和加强件；其二，在发生碰撞的过程中，材料吸收能量能力更强，则汽车结构件的安全性越好。而目前超高强复相钢的强塑积<14GPa
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%；3．性能稳定性较差：对于1000MPa以上超高强复相钢，汽车主机及配套厂要求在满足塑性指标的前提下，其抗拉强度>1000MPa，屈服强度为780~950MPa，屈服强度标准差为
±
85MPa。但随着汽车主机厂生产的技术和理念不断革新，对超高强复相钢的性能要求也在不断提升，要求其性能标准差≤40MPa。
[0003]CN 109338229A提供了一种基于淬火
‑
碳分配理念的低碳Si
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Mn系热轧复相钢及制造方法，虽然强塑积>20GPa
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%，然而存在以下问题：(1)CN 109338229A制备的复相钢强度级别较低，抗拉强度>800MPa，抗拉强度>1000MPa；(2)制备方法较为复杂，精轧后以5~10℃/s的冷速冷却至820~840℃，然后以100~150℃/s的冷速冷却至230~280℃之间的某一温度，最后模拟卷取，这对装备的冷却要求高，产业化困难；(3)扩孔性能是衡量复相钢成形能力的重要指标之一，但是CN 109338229A制备的复相钢对扩孔性能无要求。
[0004]CN 108624820A提供了一种强塑积大于45GPa
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%的汽车用高强韧钢及制备方法，主要存在以下问题：(1)合金设计：成分设计为(0.4~0.6)%C、(7.8~8.0)%Mn、(2.5~3.5)%Al，其在实际产业化过程中，极大地增加了冶炼难度，造成铸管堵塞、铸坯角裂等问题，此外在轧制过程中，变形抗力较大，对热轧及冷轧装备的轧制能力要求极高；(2)制备方法：采用的一次退火和二次退火属于罩式退火，退火是未再结晶区温度700~750℃；(3)CN 109338229A制
备的复相钢厚度2.2~2.25mm，(4)扩孔性能是衡量复相钢成形能力的重要指标之一，CN 109338229A制备的高强韧钢对扩孔性能无要求。
[0005]目前高强度复相钢主要存在合金成分设计的成本较高、强塑积较低、稳定性差、对扩孔性能无要求、不适用于大规模生产的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有超高强复相钢合金设计成本高、强塑积低、稳定性差的技术问题，本专利技术提供一种超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法，包括以下步骤：（1）钢坯成分设计：以C
‑
Si
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Mn为基本成分构成，其化学组成的质量百分比为C：0.22%~0.25%，Si：1.6%~1.8%，Mn：2.1%~2.4%，V：0.20%~0.24%，N：0.020%~0.025%，Alt：0.050%~0.080%，P、S、O三种元素均不大于0.005%，余量为Fe及其他不可避免的杂质；（2）热轧初始组织调控工艺：精轧终轧温度890
±
15℃，然后自然冷却至635
±
15℃进行卷取；调控初始组织为50%~60%的铁素体和40%~50%的珠光体组织；（3）一次冷轧调控工艺：对步骤（2）得到的热轧钢卷进行酸洗，然后采用40%~50%的压下量进行一次冷轧；（4）罩式退火调控工艺：将步骤（3）的冷轧带钢卷采用罩式退火，退火温度为670℃，保温时间10~12h；（5）二次冷轧调控工艺：将步骤（4）的罩式退火钢卷然后采用33%~45%的压下量进行二次冷轧；（6）退火微观组织调控工艺：（Ac3＋30）℃≤奥氏体化退火加热温度≤910℃，在奥氏体化均热段结束后以≥35℃/s的冷速快速冷却至过时效温度380
±
10℃；终冷出炉温度<160℃；进一步的，步骤（2）中铁素体的形状为多边形状或等轴状，铁素体晶粒尺寸为3~5μm；珠光体为片层状珠光体和粒状珠光体。
[0008]进一步的，步骤（3）中通过酸洗去除热轧钢卷表面的氧化物，酸洗后热轧钢卷表面的反射率≥70%。
[0009]进一步的，步骤（3）和步骤（5）的两次冷轧的总压下率≥60.0%。
[0010]进一步的，采用罩式退火工艺比用连续退火质量要优，其机械性能均匀，塑性应变比值、加工硬化指数值高于连续退火的产品。
[0011]进一步的，步骤（6）中不同厚度规格的带钢退火运行速度如下：厚度规格为0.6≤δ≤1.0mm时带钢的带速≥100m/min，厚度规格为1.0<δ<1.8mm时带钢的带速为85~100m/min，厚度规格为1.8≤δ≤2.5mm时带钢的带速为80
±
5m/min。
[0012]进一步的，超高强复相钢最终的微观组织为贝氏体基体组织和>15.0%的第二相残余奥氏体。
[0013]进一步的，贝氏体基体中粒子直径<10nm的V（C，N）弥散析出和高密度的“位错塞积”。
[0014]进一步的，微观组织中基体组织形态调控为呈不同位向分布的贝氏体板条束，同
时具有明显的原奥氏体晶界，且不同位向“基准单元”内的贝氏体板条界面较为模糊；第二相残余奥氏体以界面的形态存在于贝氏体板条间。
[0015]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)钢坯成分设计：以C
‑
Si
‑
Mn为基本成分构成，其化学组成的质量百分比为C：0.22％～0.25％，Si：1.6％～1.8％，Mn：2.1％～2.4％，V：0.20％～0.24％，N：0.020％～0.025％，Alt：0.050％～0.080％，P、S、O三种元素均不大于0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质；(2)热轧初始组织调控工艺：精轧终轧温度为890
±
15℃，然后自然冷却至635
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15℃进行卷取；调控初始组织为50％～60％的铁素体和40％～50％的珠光体组织；(3)一次冷轧调控工艺：对步骤(2)得到的热轧钢卷进行酸洗，然后采用40％～50％的压下量进行一次冷轧；(4)罩式退火调控工艺：将步骤(3)的冷轧带钢卷采用罩式退火，退火温度为670℃，保温时间10～12h；(5)二次冷轧调控工艺：将步骤(4)的罩式退火钢卷然后采用33％～45％的压下量进行二次冷轧；(6)退火微观组织调控工艺：(Ac3+30)℃≤奥氏体化退火加热温度≤910℃，在奥氏体化均热段结束后以≥35℃≥≥的冷速快速冷却至过时效温度380
±
10℃；终冷出炉温度<160℃。2.如权利要求1所述的一种提高超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法，其特征在于，步骤(2)中铁素体的形状为多边形状或等轴状，铁素体晶粒尺寸为3～5μm；珠光体为片层状珠光体和粒状珠光体。3.如权利要求1所述的一种提高超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法，其特征在于，步骤(3)中通过酸洗去除热轧钢卷表面的氧化物，酸洗后热轧钢卷表面的反射率≥70％。4.如权利要求1所述的一种提高超高强复相钢强塑积和性能稳定性的调控方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(5)的两次冷轧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯晓英，丁明凯，刘万春，王业勤，尹翠兰，康华伟，郝亮，王鹏，李洪翠，
申请(专利权)人：山东钢铁集团日照有限公司，
类型：发明
国别省市：