專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種抗拉強(qiáng)度1000MPa級(jí)冷軋雙相鋼板及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于雙相鋼
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是提供了一種抗拉強(qiáng)度1000MPa級(jí)冷軋雙相鋼板及制備方法，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1000MPa的冷軋汽車(chē)用鐵素體/馬氏體雙相鋼板，主要用于汽車(chē)結(jié)構(gòu)件和防撞件等。
背景技術(shù)：
：新一代汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)是節(jié)能、降耗、環(huán)保和安全，因此，汽車(chē)應(yīng)用高強(qiáng)和超高強(qiáng)度鋼是未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)，從而達(dá)到汽車(chē)的輕型化、安全性的目的。由于強(qiáng)度提高必然導(dǎo)致延伸性下降，使鋼板的沖壓性和成形性變差，因此，汽車(chē)板應(yīng)用技術(shù)的目標(biāo)就是研制出強(qiáng)度高、塑性?xún)?yōu)良的鋼板。先進(jìn)高強(qiáng)鋼的強(qiáng)度和塑性匹配優(yōu)于普通高強(qiáng)鋼，兼具高強(qiáng)度和較好的成形性，特別是加工硬化指數(shù)高，有利于提高沖撞過(guò)程中的能量吸收，這對(duì)汽車(chē)減重的同時(shí)保證安全性十分有利。冷軋汽車(chē)用先進(jìn)高強(qiáng)鋼(AHSS)生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)再結(jié)晶實(shí)現(xiàn)組織相變，達(dá)到強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的相變強(qiáng)化鋼，雙相(DP)鋼是最典型的一種。雙相鋼具有低屈強(qiáng)比、高的加工硬化指數(shù)、高烘烤硬化性能、沒(méi)有屈服延伸和室溫時(shí)效等特點(diǎn)，因此得到了快速的發(fā)展。目前，人們對(duì)雙相鋼的研究工作主要集中在馬氏體體積分?jǐn)?shù)小于20%的雙相鋼，但為了進(jìn)一步提高鋼板強(qiáng)度和塑性，高馬氏體含量的冷軋雙相鋼由于晶粒得到細(xì)化，馬氏體和鐵素體相分布更加彌散，使得力學(xué)性能如強(qiáng)度、沖擊韌性等有顯著提高。隨著連續(xù)退火技術(shù)的不斷發(fā)展，使得采用簡(jiǎn)單的C-Si-Mn系(不添加或僅添加微量的貴重合金元素)生產(chǎn)新型的高強(qiáng)度汽車(chē)用冷軋雙相鋼板成為可能，綜合利用細(xì)晶強(qiáng)化和相變強(qiáng)化方式提高鋼板綜合力學(xué)性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種抗拉強(qiáng)度1000MPa級(jí)冷軋雙相鋼板及制備方法，其具有抗拉強(qiáng)度高，大于1000MPa，屈強(qiáng)比低，沖壓性能好，強(qiáng)度和韌性匹配好，初始加工硬化率高，無(wú)屈服延伸避免了成形后零件表面起皺等優(yōu)良性能，可用于一些汽車(chē)結(jié)構(gòu)件、防撞件等。由于連續(xù)退火生產(chǎn)線的冷卻速度足夠大，本發(fā)明在成分設(shè)計(jì)中主要以?xún)r(jià)廉的C、Si、Mn為主要元素來(lái)提高鋼板淬透性，同時(shí)加入了微量合金元素Nb以進(jìn)一步細(xì)化晶粒，提高鋼板強(qiáng)度。本發(fā)明制備的雙相鋼板抗拉強(qiáng)度大于1000MPa，屈服強(qiáng)度470-500MPa，屈強(qiáng)比小于0.50，延伸率在11%左右。本發(fā)明的化學(xué)成分包含(重量百分比)C:0.14%~0.21%，Si:0.40%~0.90%，Mn:1.50%~2.10%，Nb:0.01%~0.05%，P:<0.02%，S:<0.01%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。進(jìn)一步，本發(fā)明的化學(xué)成分優(yōu)化為C:0.18%~0.21%，Si:0.60%~0.90%，Mn:1.80%~2.10%，Nb:0.02%~0.05%，P:<0.015%，S:<0.01%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。C:0.14%~0.21%優(yōu)選為0.18%~0.21%。C是重要的固溶強(qiáng)化元素，是獲得高強(qiáng)度的保證，C含量太低時(shí)，同一臨界退火溫度加熱時(shí)鐵素體和奧氏體兩相區(qū)內(nèi)的奧氏體量減少，得到的馬氏體量也相應(yīng)減少，難于保證1000MPa的抗拉強(qiáng)度，C含量太高時(shí)，一方面降低韌性，同時(shí)影響焊接性。Si:0.40%0.90%，優(yōu)選為0.60%0.90%。Si是鐵素體的固溶強(qiáng)化元素，它加速碳向奧氏體的偏聚，使鐵素體進(jìn)一步凈化，免除間隙固溶強(qiáng)化并可避免冷卻時(shí)粗大碳化物的生成。Si可以擴(kuò)大Fe-C相圖的a"區(qū)，使臨界區(qū)處理的溫度范圍加寬，改善雙相鋼的工藝性能，有利于保持雙相鋼強(qiáng)度、延性等性能的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性?？梢愿淖兣R界區(qū)加熱時(shí)形成的奧氏體的形態(tài)，因而容易得到細(xì)密而均勻分布的馬氏體，保證雙相鋼獲得良好的強(qiáng)化效果以及強(qiáng)度與延性的良好配合?？梢蕴岣叽阃感浴Ｈ欢?，高的Si含量有害于板材表面質(zhì)量，例如，在均勻化處理時(shí)，可能會(huì)形成一些低熔點(diǎn)的復(fù)雜氧化物。Mn:1.50%2.10%，優(yōu)選為1.80%2.10%。Mn可強(qiáng)烈提高淬透性，提高加工硬化性能，Mn含量過(guò)低時(shí)，組織中難于形成足夠量的馬氏體，強(qiáng)化效果差，過(guò)高時(shí)同樣影響基板的可鍍性和焊接性。Nb:0.01%0.05%,優(yōu)選為0.02%0.05%。Nb是強(qiáng)碳化物元素，它有利于免除鐵素體間隙固溶強(qiáng)化，可以有效細(xì)化晶粒，提高雙相鋼強(qiáng)度。本發(fā)明的制備方法首先根據(jù)化學(xué)成分進(jìn)行冶煉，鑄造坯料鍛造成板坯，再按常規(guī)熱軋、酸洗、冷軋后進(jìn)行連續(xù)退火，退火溫度是74084(TC，優(yōu)選760820°C;保溫時(shí)間60180s，優(yōu)選70120s;快冷速度是3050°C/s，優(yōu)選4050°C/s;時(shí)效溫度是240320。C，時(shí)效時(shí)間是180300s。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，抗拉強(qiáng)度高、屈強(qiáng)比低、初始加工硬化速率高、無(wú)屈服延伸避免成形后零件表面起皺等。具有細(xì)晶粒鐵素體與馬氏體雙相組織，其中馬氏體體積分?jǐn)?shù)為30%40%，鐵素體平均晶粒尺寸為2nm。圖l連續(xù)退火工藝示意圖。圖2本發(fā)明的金相組織示意圖(X500)。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例化學(xué)成分如表1所示，冶煉后鑄坯鍛造成尺寸為40mm(厚)X80mm(寬)X100mm(長(zhǎng))坯料。鍛造后坯料經(jīng)125(TC均熱1小時(shí)，熱軋成3.5mm厚鋼板，控制終軋溫度在83(TC，水冷至65(TC，放入保溫爐保溫后隨爐冷卻，以模擬巻取過(guò)程。熱軋板酸洗后冷軋至lmm，冷軋壓下率約為70%。雙相鋼的連續(xù)退火一般采用雙相區(qū)保溫與兩段冷卻工藝，如圖1所示。在780和820。C下保溫所述冷軋鋼板，保溫時(shí)間為100s;緩冷至68(TC后以大于45°C/s的冷卻速度將所述冷軋鋼板冷卻至280°C，在該溫度范圍保溫所述冷軋鋼板，時(shí)間為240s，然后冷卻至室溫。實(shí)施例雙相鋼力學(xué)性能如表2所示。表l化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)％)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1、一種抗拉強(qiáng)度1000MPa級(jí)冷軋雙相鋼板，其特征在于，冷軋雙相鋼板化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C0.14％～0.21％，Si0.40％～0.90％，Mn1.50％～2.10％，Nb0.01％～0.05％，P<0.02％，S<O.01％，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。2、按照權(quán)利要求1所述的冷軋雙相鋼板，其特征在于，冷軋雙相鋼板化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C:0.18%0.21%，Si:0.60%0.90%，Mn:1.80%2.10%，Nb:0.02%0.05%，P:<0.015%，S:<0.01%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。3、一種制備權(quán)利要求1所述冷軋雙相鋼板的方法，其特征在于，首先根據(jù)化學(xué)成分進(jìn)行冶煉，鑄造坯料鍛造成板坯，再按常規(guī)熱軋、酸洗、冷軋，連續(xù)退火，退火溫度是740840°C;保溫時(shí)間60180s;快冷速度是305(TC/s;時(shí)效溫度是240320。C，時(shí)效時(shí)間是180300s。4、按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的退火溫度為760820°C。5、按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的保溫時(shí)間為70120s。6、按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的快冷速度為4050°C/s。全文摘要一種抗拉強(qiáng)度1000MPa級(jí)冷軋雙相鋼板及制備方法，屬于高強(qiáng)度冷軋雙相鋼
技術(shù)領(lǐng)域：
。鋼板化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C0.14％～0.21％，Si0.40％～0.90％，Mn1.5％～2.1％，Nb0.01％～0.05％，P＜0.02％，S＜0.01％，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。其制造方法，鋼坯按常規(guī)熱軋、酸洗、冷軋，連續(xù)退火，退火溫度是760～820℃，保溫時(shí)間是70～120s，快冷速度是40～50℃/s，時(shí)效溫度是240～320℃，時(shí)效時(shí)間是180～300s。優(yōu)點(diǎn)在于，抗拉強(qiáng)度高、屈強(qiáng)比低、初始加工硬化速率高、無(wú)屈服延伸避免成形后零件表面起皺等。具有細(xì)晶粒鐵素體與馬氏體雙相組織，其中馬氏體體積分?jǐn)?shù)為30％～40％，鐵素體平均晶粒尺寸為2μm。文檔編號(hào)C21D1/26GK101363099SQ20081011982公開(kāi)日2009年2月11日申請(qǐng)日期2008年9月11日優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日發(fā)明者建周,荻唐,孫薊泉,剛徐,朱國(guó)森,朱立新,李本海,嵐蘇,薛俊平,趙征志,趙愛(ài)民,鄭天然,陳銀莉,陳雨來(lái)申請(qǐng)人:北京科技大學(xué);首鋼總公司