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      一種抗拉強(qiáng)度780MPa級復(fù)相鋼板及制造方法

      文檔序號:2991682閱讀:282來源:國知局
      專利名稱:一種抗拉強(qiáng)度780MPa級復(fù)相鋼板及制造方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域,涉及汽車結(jié)構(gòu)件的高強(qiáng)度鋼制造,具體涉及一種抗拉強(qiáng)度780MPa級復(fù)相鋼板及制造方法。
      背景技術(shù)
      高強(qiáng)度汽車用熱軋鋼板的開發(fā),一直是國內(nèi)外材料工作研究的熱點之一。一般使用的鐵素體+珠光體熱軋鋼板最大強(qiáng)度為500MPa級,雖然增加Nb或Ti等微合金化元素可進(jìn)一步提高強(qiáng)度,但成形性將變差,因而限制了其應(yīng)用。為進(jìn)一步提高強(qiáng)度,開發(fā)了雙相鋼。雙相高強(qiáng)度鋼特點是在細(xì)小的鐵素體基體上分布約15%硬相,并通過固溶原子進(jìn)一步強(qiáng)化,鐵素體-貝氏體和雙相鐵素體-馬氏體鋼的抗拉強(qiáng)度在550~650MPa之間。由于成形性的限制,雙相鋼無法達(dá)到800MPa級水平。為滿足更高強(qiáng)度及成形性能的要求,又開發(fā)了含殘余奧氏體的800MPa級三相TRIP鋼,在變形過程中殘余奧氏體應(yīng)變誘發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,在提高強(qiáng)度的同時,提高成形性能。但目前可商業(yè)化生產(chǎn)的直接熱軋雙相鋼與TRIP鋼都采用復(fù)雜合金化的辦法,存在成本高、工藝難度大等問題,不利于推廣,國內(nèi)尚不能大規(guī)模生產(chǎn)。
      考慮到環(huán)境問題和能源問題,新型的高強(qiáng)度汽車結(jié)構(gòu)件用熱軋鋼板的化學(xué)成分將趨向于簡單的C-Si-Mn系鋼(或添加微量的合金元素);開發(fā)控軋及控冷新工藝,綜合利用細(xì)晶強(qiáng)化和相變強(qiáng)化方式提高鋼材強(qiáng)度極限。

      發(fā)明內(nèi)容
      針對現(xiàn)有高強(qiáng)度汽車用熱軋鋼板及其生產(chǎn)工藝存在的問題,本發(fā)明提供一種抗拉強(qiáng)度780MPa級復(fù)相鋼板及制造方法。
      本發(fā)明以普通C-Mn系鋼成分為基礎(chǔ),添加微量合金元素,采用適當(dāng)?shù)目刂评鋮s工藝,開發(fā)高強(qiáng)度汽車結(jié)構(gòu)件用熱軋鋼板。該抗拉強(qiáng)度780MPa級粒狀貝氏體與馬氏體復(fù)相鋼板,其主要化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.13~0.17%C、0.20~0.40%Si、1.30~1.50%Mn,0.02~0.03%Nb,余量為Fe。組織為粒狀貝氏體與馬氏體復(fù)相組織,其中粒狀貝氏體體體積分?jǐn)?shù)為90~95%,馬氏體體積分?jǐn)?shù)為10~5%;屈服強(qiáng)度為525~550MPa,抗拉強(qiáng)度為785~795MPa,斷后總伸長率為20~25%。
      本發(fā)明采用上述化學(xué)成分的、厚度為80~250mm的鋼坯,通過熱軋及兩段快速冷卻工藝生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度780MPa級復(fù)相鋼板,具體按以下步驟進(jìn)行(1)將鋼坯加熱至1150~1250℃,保溫2~2.5小時。
      (2)保溫后進(jìn)行熱軋,控制開軋溫度1100~1150℃,終軋溫度800~850℃。
      (3)熱軋后進(jìn)行兩段式控制冷卻,控制第一段冷卻速度40~70℃/s,冷卻后溫度550~610℃;第二段冷卻速度220~360℃/s,終冷溫度(即卷取溫度)20~250℃。
      (4)冷卻后進(jìn)行卷取,卷取溫度20~250℃,控制鋼板厚度3~4.5mm。
      本發(fā)明對于抗拉強(qiáng)度780MPa級熱軋鋼板提供了一種新的組織狀態(tài),即粒狀貝氏體與馬氏體復(fù)相組織。其中粒狀貝氏體體體積分?jǐn)?shù)為90~95%,馬氏體體積分?jǐn)?shù)為10~5%。屈服強(qiáng)度為525~550MPa,抗拉強(qiáng)度為785~795MPa,斷后總伸長率為20~25%,具有可觀的強(qiáng)度和塑性綜合性能。


      附圖為本發(fā)明抗拉強(qiáng)度780MPa級粒狀貝氏體與馬氏體復(fù)相鋼板典型金相組織照片。其中(a)為硝酸酒精溶液腐蝕后組織照片;(b)為LEPERA試劑(1%Na2S2O5水溶液+4%苦味酸酒精溶液)腐蝕后組織照片,照片中亮白色組織為馬氏體。
      具體實施例方式
      選擇表1所示化學(xué)成分鋼為原料,坯料尺寸為80mm(厚)×70mm(寬)×140mm(長)。在熱軋軋機(jī)上,軋制成厚度規(guī)格為3~4.5mm的鋼板,軋后采用兩階段快速冷卻工藝,冷卻工藝如表2,力學(xué)性能與組織分?jǐn)?shù)如表3。
      表1實施例實測化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%,余量為Fe)

      表2實施例實測冷卻工藝參數(shù)

      表3實施例力學(xué)性能與組織體積分?jǐn)?shù)

      其中Re-屈服強(qiáng)度;Rm-抗拉強(qiáng)度;A-斷后總伸長率(不定標(biāo)距);GB-粒狀貝氏體;M-馬氏體。
      權(quán)利要求
      1.一種抗拉強(qiáng)度780MPa級復(fù)相鋼板,其化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.13~0.17%C、0.20~0.40%Si、1.30~1.50%Mn、0.02~0.03%Nb,余量為Fe;組織為粒狀貝氏體與馬氏體復(fù)相組織,其中粒狀貝氏體體體積分?jǐn)?shù)為90~95%,馬氏體體積分?jǐn)?shù)為10~5%;鋼板厚度規(guī)格3~4.5mm,屈服強(qiáng)度為525~550MPa,抗拉強(qiáng)度為785~795MPa,斷后總伸長率為20~25%。
      2.權(quán)利要求1所述的抗拉強(qiáng)度780MPa級復(fù)相鋼板的制造方法,其特征在于工藝步驟及工藝參數(shù)為(1)將權(quán)利要求1所述化學(xué)成分的鋼坯加熱至1150~1250℃,保溫2~2.5小時;(2)保溫后進(jìn)行熱軋,控制開軋溫度1100~1150℃,終軋溫度800~850℃;(3)熱軋后進(jìn)行兩段式控制冷卻,控制第一段冷卻速度40~70℃/s,冷卻后溫度550~610℃;第二段冷卻速度220~360℃/s,終冷溫度即卷取溫度20~250℃;(4)冷卻后進(jìn)行卷取,卷取溫度20~250℃,控制鋼板厚度3~4.5mm。
      全文摘要
      一種抗拉強(qiáng)度780MPa級復(fù)相鋼板,其化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.13~0.17%C、0.20~0.40%Si、1.30~1.50%Mn、0.02~0.03%Nb,余量為Fe;組織為粒狀貝氏體與馬氏體復(fù)相組織,其中粒狀貝氏體體體積分?jǐn)?shù)為90~95%,馬氏體體積分?jǐn)?shù)為10~5%;屈服強(qiáng)度為525~550MPa,抗拉強(qiáng)度為785~795MPa,斷后總伸長率為20~25%。通過控軋控冷工藝軋制,控制開軋溫度1100~1150℃,終軋溫度800~850℃;控制第一段冷卻速度40~70℃/s,冷卻后溫度550~610℃;第二段冷卻速度220~360℃/s,卷取溫度20~250℃;冷卻后進(jìn)行卷取,控制鋼板厚度3~4.5mm。
      文檔編號B21B37/74GK1793401SQ200510130899
      公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
      發(fā)明者劉彥春, 王國棟, 劉相華, 李艷梅, 朱伏先 申請人:東北大學(xué)
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