[发明专利]一种抗拉强度1200MPa级冷轧双相钢板及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，是一种低合金先进高强钢(AHSS)，具体涉及一种抗拉强度1200MPa级冷轧双相钢板及制备方法。

背景技术

能耗低，重量轻，污染少和安全性高已经成为现代汽车的发展趋势。汽车工业的高要求及铝业的竞争促使钢铁工业为适应汽车工业的需要而开发厚度更薄、成形性更好、强度更高的钢板，由此也极大的推动了先进高强度钢板的开发和研究。

双相钢应用复合材料强化理论进行合金设计，这类钢因硬质相马氏体弥散分布在高延性的铁素体中而强化，铁素体赋予这类钢高的延性，两相的比例则是对双相钢综合性能的要求而定。因此，双相钢具有独特的综合力学性能，其具有高的强度、高的加工硬化率、高的均匀伸长率和总伸长率、低的屈服点并且无屈服延伸，是一种强度高成形性好的新型冲压用钢，较传统的低合金高强度钢具有明显的优势。

目前，人们对双相钢的研究工作大多集中在抗拉强度在500-800MPa之间，马氏体体积分数20％以下的双相钢，1000MPa以上级的较少，特别是1200MPa级目前国内属于空白。提高马氏体的含量，进一步细化马氏体晶粒，控制马氏体相和铁素体相的弥散程度及分布状态，可以得到强度更高而塑韧性达到使用要求的双相钢。

发明内容

本发明的目的是通过合理的成分设计和热处理工艺设计提供一种抗拉强度1200MPa级冷轧双相钢，并提出了该种1200MPa级冷轧双相钢的制备工艺。

本发明一种抗拉强度1200MPa级冷轧双相钢板，其特征在于，所述冷轧双相钢板化学成分质量百分比为：0.19％～0.21％C、0.70％～0.90％Si、1.90％～2.10％Mn、0.01％～0.02％Cr、0.02～0.04％Nb，P＜0.005％、S＜0.003％，余量为Fe及不可避免杂质。

进一步的，上述技术方案中，所述的一种抗拉强度1200MPa级冷轧双相钢板，其特征在于所述的冷轧双相钢板材抗拉强度在1200MPa以上，晶粒尺寸达到2～3μm，屈强比在0.5～0.6，延伸率在8％以上，马氏体体积分数在58％～68％。

本发明一种抗拉强度1200MPa级冷轧双相钢板的制备方法，步骤如下：

(1)根据权利要求1所述的化学成分进行冶炼，铸造坯料锻造成板坯；

(2)将板坯进行常规热轧、酸洗、冷轧；

其特征在于，还进一步包括步骤：

(3)连续退火工艺：加热速率是10℃/s，退火温度是820℃～860℃，保温时间100s～200s，缓冷速率是5℃/s，快冷开始温度710℃，急冷速度45℃/s～65℃/s，过时效温度为240℃～320℃，过时效时间200s～260s。

进一步的，上述技术方案中，所述的退火温度为820℃～840℃。

进一步的，上述技术方案中，所述的保温时间为100s～150s。

进一步的，上述技术方案中，所述的快冷速度为55℃/s～65℃/s。

进一步的，上述技术方案中，所述的过时效温度为240℃～280℃。

进一步的，上述技术方案中，所述的过时效保温时间为260s。

本发明的优点在于：本发明1200MPa级冷轧双相钢板其具有高的抗拉强度，大于1200MPa，屈强比低，冲压性能好，强度和韧性匹配好，初始加工硬化率高等特点。

附图说明

附图1是本发明1200MPa级冷轧双相钢的连续退火工艺示意图。

附图2本发明的典型金相组织照片。

具体实施方式

本发明的实施例化学成分如表1所示，冶炼后铸坯锻造成板坯。板坯进行常规热轧、酸洗、冷轧，具体工艺如下：锻造后为消除高锰带来的成分偏析，钢锭在1200℃下高温扩散退火1小时。根据实验轧机能力，设定热轧目标厚度为3.5mm。本发明热轧设计开轧温度1150℃，冷却开始温度850℃，经8道次轧制，累积变形量在70％以上。轧后水冷，空冷到室温。热轧后钢板经酸洗结合机械打磨去除氧化物，冷轧至1mm，总压下量大于70％。

冷轧后的冷轧板组织为铁素体与珠光体组织，钢板冷轧后的连续退火采用两相区保温与两段冷却工艺，如图1所示。具体工艺如下：将冷轧板以10℃/s加热速率加热到820℃～860℃，保温时间为100s～200s，以5℃/s的速率缓冷到710℃后，以55℃/s～65℃/s的冷却速率冷却到240℃～320℃并进行保温，保温时间260s。

本发明实施例双相钢的部分试样工艺参数和力学性能如表2所示，本发明的典型金相组织照片如图2所示。

表1实施例实测化学成分(质量分数％，余量为Fe)