本發(fā)明屬于雙相鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種超低屈強(qiáng)比980mpa級(jí)冷軋雙相鋼及其制造方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著全球能源與環(huán)境危機(jī)的日益加劇，車(chē)身輕量化已成為當(dāng)代汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造所面臨的重要課題。雙相鋼(dualphasesteel)以其較高的強(qiáng)度、較好的延伸率和成型性、較強(qiáng)的吸收碰撞能量等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為車(chē)身輕量化趨勢(shì)應(yīng)用中最廣泛、技術(shù)最成熟的高強(qiáng)鋼材料。同時(shí)汽車(chē)輕量化對(duì)雙相鋼提出了更高的要求，主要包括優(yōu)良的成型性能、高強(qiáng)塑性、高幾何精度、高表面質(zhì)量、良好均質(zhì)性、新品種開(kāi)發(fā)系列化。但是隨著抗拉強(qiáng)度的增加，屈服強(qiáng)度也隨之增加，塑性和成形性能顯著下降，使得沖壓成型較為困難，難于滿(mǎn)足后續(xù)加工成形的要求。因此汽車(chē)業(yè)迫切需求成型性能進(jìn)一步優(yōu)化的冷軋高強(qiáng)鋼。為此，各國(guó)學(xué)者在化學(xué)成分、生產(chǎn)工藝和顯微組織等方面對(duì)高強(qiáng)度冷軋雙相鋼進(jìn)行了技術(shù)開(kāi)發(fā)和改進(jìn)。2008年9月德國(guó)蒂森克虜伯公司提出，在雙相鋼的鐵素體基體和馬氏體島組織中可以存在殘余奧氏體，以改善鋼的成型性。

研究結(jié)果表明，冷軋雙相鋼的屈強(qiáng)比越低、均勻延伸率越高，其冷加工成形的應(yīng)變硬化指數(shù)越高，因而獲得更良好的成型性，更有利于汽車(chē)構(gòu)件的加工成形和幾何精度。因此如何在大型鋼鐵廠家的現(xiàn)代化汽車(chē)板生產(chǎn)線(xiàn)上，開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)具有低屈強(qiáng)比和良好成形性能的高強(qiáng)度冷軋雙相鋼dp980汽車(chē)板，滿(mǎn)足高強(qiáng)度(rm≥980mpa)高延伸(a50≥14％)和超低屈強(qiáng)比(ys/ts＜0.5)的技術(shù)指標(biāo)要求，成為本發(fā)明的技術(shù)目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超低屈強(qiáng)比980mpa級(jí)冷軋雙相鋼及其制造方法，通過(guò)控制連退工藝參數(shù)來(lái)提高冷軋雙相鋼強(qiáng)塑性的同時(shí)，根據(jù)用戶(hù)需求進(jìn)行屈強(qiáng)比的調(diào)整，可以獲得超低屈強(qiáng)比型dp980和標(biāo)準(zhǔn)型dp980，通過(guò)降低屈服強(qiáng)度和屈強(qiáng)比，更加有利于后續(xù)的深加工。

本發(fā)明提供的超低屈強(qiáng)比980mpa級(jí)冷軋雙相鋼的化學(xué)成分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：c：0.13～0.18％、si：0.3～0.6％、mn：1.7～2.4％、als：0.03～0.06％、nb：0～0.05％，cr：0.3～0.5％，其余為fe和其他不可避免的雜質(zhì)。在成分設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用相變強(qiáng)化為主，結(jié)合固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、析出強(qiáng)化的復(fù)合強(qiáng)化方式，該冷軋雙相鋼板可作為汽車(chē)防撞件、結(jié)構(gòu)件及內(nèi)板材料。

本發(fā)明的980mpa級(jí)冷軋雙相鋼的制造工藝步驟如下：

(1)采用鐵水預(yù)脫硫-冶煉-精煉-連鑄工藝流程，中包鋼水過(guò)熱度控制在20～35℃，采用長(zhǎng)水口及浸入式水口保護(hù)澆鑄，并進(jìn)行氬封操作。控制合適鈣鋁比，防止水口堵塞、防止大尺寸水口結(jié)瘤物卷入。同時(shí)采用低拉速操作，穩(wěn)定控制拉速。由于鋼中錳含量較高，結(jié)晶器保護(hù)渣應(yīng)采用高堿度(1.2～1.3)且高熔點(diǎn)(1170～1190℃)保護(hù)渣。采用二冷弱冷方式，比水量控制在0.38～0.42l/kg。

(2)將所述組分的鋼坯隨爐加熱至1150～1250℃，保溫1.5～3h，經(jīng)高壓水除鱗后，進(jìn)行熱軋，粗軋開(kāi)軋溫度控制為1050～1150℃，精軋開(kāi)軋950～1000℃，精軋終軋溫度控制為860～950℃，模擬卷曲溫度控制為600～680℃；熱軋板經(jīng)酸洗后進(jìn)行冷軋，冷軋壓下率控制為50～70％.

(3)通過(guò)調(diào)整連續(xù)退火工藝中雙相區(qū)加熱溫度、均熱時(shí)間、快冷開(kāi)始溫度、緩冷速度、快速冷卻速度、過(guò)時(shí)效溫度等工藝參數(shù)，來(lái)獲得要求的性能。退火溫度t1控制在760～860℃，并經(jīng)保溫1～5min后緩慢冷卻到t2＝660～740℃，再以45≤vc≤70℃/s的速度快速冷卻至280～350℃，進(jìn)行過(guò)時(shí)效處理5～10min。終冷處理溫度為170℃，時(shí)間為100～130s，然后空冷至室溫。

成品矯直延伸率≤0.8％。

本發(fā)明的主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)如下：

1、本工藝方法在開(kāi)發(fā)的冷軋雙相鋼，通過(guò)調(diào)整連續(xù)退火工藝參數(shù)獲得超低屈強(qiáng)比(0.44～0.5)、低屈強(qiáng)比(0.5～0.6)的dp980；

2、本發(fā)明的顯微組織中含有殘余奧氏體，這種含量約3～7％的殘余奧氏體組織在應(yīng)力作用下發(fā)生trip效應(yīng)，從而在提高鋼材的抗拉強(qiáng)度、提高鋼材的應(yīng)變硬化能力的同時(shí)提高均勻伸長(zhǎng)率，近而對(duì)提高材料的抗沖撞性能起著重要的作用。

3.本發(fā)明鋼的屈服強(qiáng)度低、屈強(qiáng)比低、延伸率高及成形性能良好，其制造方法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采用簡(jiǎn)單的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，結(jié)合熱軋形變熱處理tmcp工藝、冷軋連續(xù)退火工藝獲得了在細(xì)化鐵素體為基體彌散分布的島狀馬氏體，同時(shí)還有少量殘余奧氏體的復(fù)相組織。

本發(fā)明的dp980具有超低屈強(qiáng)比(ys/ts＜0.50)、延伸率好(a50≥14％)、較高的n值、力學(xué)性能波動(dòng)范圍小、工藝敏感性低等性能特點(diǎn)，能夠減少?zèng)_壓后的回彈，有利于后續(xù)汽車(chē)行業(yè)的深加工。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1的冷軋dp980顯微組織彩色金相照片。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種980mpa級(jí)低工藝敏感性、低屈強(qiáng)比冷軋雙相鋼，其組分及重量百分比含量：c：0.17％，mn：1.76％，als：0.04％，si：0.5％，p：0.010％，s：0.005％，cr：0.4余量為fe及不可避免雜質(zhì)。制造工藝如下：

1)冶煉并連鑄成坯；

2)對(duì)鑄坯加熱至1250℃，保溫2.5h后，進(jìn)行熱軋，開(kāi)軋1150℃，控制終軋溫度在900℃：

3)進(jìn)行卷取，控制卷取溫度在650℃；

4)進(jìn)行常規(guī)酸洗；

5)進(jìn)行冷軋，控制冷軋累計(jì)壓下率為66.7％；

6)進(jìn)行連續(xù)退火，控制退火溫度在780℃，退火時(shí)間120s；

7)在緩冷速度為3℃/s下冷卻至720℃；

8)進(jìn)行快速冷卻，冷卻速度控制在50℃/s，冷卻溫度在310℃進(jìn)行8min過(guò)時(shí)效處理；

9)采用水冷冷卻至170℃后空冷到室溫。

實(shí)施例2：

980mpa級(jí)低工藝敏感性、低屈強(qiáng)比冷軋雙相鋼，其組分及重量百分比含量：c：0.17％，mn：1.76％，als：0.04％，si：0.5％，p：0.010％，s：0.005％，cr：0.4余量為fe及不可避免雜質(zhì)。制造工藝如下：

1)冶煉并連鑄成坯；

2)對(duì)鑄坯加熱至1250℃，保溫2.5h后，進(jìn)行熱軋，開(kāi)軋1150℃，控制終軋溫度在900℃：

3)進(jìn)行卷取，控制卷取溫度在650℃；

4)進(jìn)行常規(guī)酸洗；

5)進(jìn)行冷軋，控制冷軋累計(jì)壓下率為66.7％；

6)進(jìn)行連續(xù)退火，控制退火溫度在800℃，退火時(shí)間120s；

7)在緩冷速度為3℃/s下冷卻至710℃；

8)進(jìn)行快速冷卻，冷卻速度控制在60℃/s，冷卻溫度在300℃進(jìn)行8min過(guò)時(shí)效處理；

9)采用水冷冷卻至170℃后空冷到室溫。

實(shí)施例3：

980mpa級(jí)低工藝敏感性、低屈強(qiáng)比冷軋雙相鋼，其組分及重量百分比含量：c：0.14％，mn：2.0％，als：0.04％，si：0.5％，p：0.010％，s：0.005％，nb：0.03％，cr：0.3％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)。制造工藝如下：

1)冶煉并連鑄成坯；

2)對(duì)鑄坯加熱至1250℃，保溫2.5h后，進(jìn)行熱軋，開(kāi)軋1150℃，控制終軋溫度在920℃：

3)進(jìn)行卷取，控制卷取溫度在680℃；

4)進(jìn)行常規(guī)酸洗；

5)進(jìn)行冷軋，控制冷軋累計(jì)壓下率為66.7％；

6)進(jìn)行連續(xù)退火，控制退火溫度在790℃，退火時(shí)間120s；

7)在緩冷速度為3℃/s下冷卻至700℃；

8)進(jìn)行快速冷卻，冷卻速度控制在50℃/s，冷卻溫度在325℃進(jìn)行8min過(guò)時(shí)效處理；

9)采用水冷冷卻至室溫。

實(shí)施例4：

980mpa級(jí)低工藝敏感性、低屈強(qiáng)比冷軋雙相鋼，其組分及重量百分比含量：c：0.14％，mn：1.75％，als：0.05％，si：0.5％，p：0.012％，s：0.008％，nb：0.04％，cr：0.4％余量為fe及不可避免雜質(zhì)。制造工藝如下：

1)冶煉并連鑄成坯；

2)對(duì)鑄坯加熱至1200℃，保溫2.5h后，進(jìn)行熱軋，開(kāi)軋1140℃，控制終軋溫度在880℃：

3)進(jìn)行卷取，控制卷取溫度在600℃；

4)進(jìn)行常規(guī)酸洗；

5)進(jìn)行冷軋，控制冷軋累計(jì)壓下率為70％；

6)進(jìn)行連續(xù)退火，控制退火溫度在820℃，退火時(shí)間101秒；

7)在緩冷速度為6℃/秒下冷卻至720℃；

8)進(jìn)行快速冷卻，冷卻速度控制在66℃/s，冷卻溫度在300℃進(jìn)行10min過(guò)時(shí)效處理；

9)采用水冷冷卻至170℃后空冷至室溫。

表1本發(fā)明實(shí)施例與對(duì)比例的實(shí)際力學(xué)性能對(duì)比

主要結(jié)果

本發(fā)明采用獨(dú)特的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，結(jié)合熱軋形變熱處理tmcp工藝、冷軋連續(xù)退火工藝獲得了在細(xì)化鐵素體為基體彌散分布的島狀馬氏體，同時(shí)還有少量殘余奧氏體的復(fù)相組織。同時(shí)本發(fā)明的dp980具有超低屈強(qiáng)比(ys/ts＜0.50)、延伸率好(a50≥14％)、較高的n值、力學(xué)性能波動(dòng)范圍小、工藝敏感性低等性能特點(diǎn)。