[发明专利]一种经济型540MPa级铁素体贝氏体热轧双相钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及热连轧工艺生产先进高强钢领域，主要适用于540MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，也可应用其他低合金高强度钢和类似先进高强钢的生产。

背景技术

双相钢应用复合材料概念进行合金设计。其基本原理是利用一个复合物，依靠这个复合物使得各相的优点尽可能得到发挥，同时使它们的缺点由于其它相的存在而减少或消除。在动态变形时，双相钢与同样静态屈服强度的其他钢种相比，具有高的能量吸收性。利用双相钢的这种性能，可将其应用于汽车部件。如广泛用于轿车车体和底盘冲压构件的制造上，可显著地提高构件强度，减轻构件自身重量。

铁素体+马氏体双相钢业已广泛应用在汽车制造业，但目前对铁素体贝氏体双相钢的研究开发还较少。研究表明，与作为第二相的马氏体相比，贝氏体组织对翻边拉伸性能和断裂韧性都有有利的影响，具有高的扩孔率-强度匹配。因此，铁素体贝氏体双相钢适用于较厚的且成形性尤其是翻边拉伸性能要求较高的汽车支撑部件，如汽车车轮。

热轧双相钢由于省去了附加热处理工序，其焊接性和疲劳性也较热处理双相钢好，且成本低、生产规模更大。其难点是如何精确控制两相的比例并沿带钢全长及宽度方向上获得一致的性能。由于贝氏体相转变窗口窄，相变控制难度大。在板带轧制生产过程中，实现对相变的精确控制，是生产铁素体贝氏体双相钢的关键。

目前,国内外对于铁素体贝氏体双相钢的生产方法,基本采用添加铬、钼等贵重金属元素以控制过冷奥氏体的转变，同时结合恒速轧制和分段冷却来控制轧后铁素体和贝氏体的转变量。贵重金属的添加会显著导致成本上升；同时采用恒速轧制和轧后分段冷却会显著降低生产效率。

发明内容

为了在保证产品质量的前提下，尽可能多地节约资源并提高生产效率，从而降低生产制造成本，本发明开发了一种不添加贵重金属元素铬、钼，只采用微量铌合金化，并通过轧后连续冷却来生产铁素体贝氏体双相钢的方法。生产的540MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢具有良好的强度-塑性-扩孔率匹配，可较好地满足较高焊接性、疲劳性、成形性尤其是翻边拉伸性能要求的汽车支撑部件的需要。

具体技术方案如下：

一种经济型540MPa级铁素体贝氏体热轧双相钢，按照质量百分比，含有C:≤0.20％，Si：≤1.80％，Mn：≤2.00％，P:≤0.050％，S：≤0.015％，Nb：≤0.10％，以及余量Fe。

进一步地，其屈服强度为：460～510MPa，抗拉强度为：540～580MPa，延伸率为：≥28％，扩孔率为≥80%。

上述经济型540MPa级铁素体贝氏体热轧双相钢的制造方法，采用如下步骤：

1)铁水预处理；

2)转炉冶炼；

3)合金微调站；

4)LF精炼；

5)连铸；

6)热连轧。

进一步地，步骤1）处理后的铸坯的化学成分，按照质量比为：C:0.06~0.10％；Si:0.05~0.15％；Mn:1.30~1.50％；P≤0.015％；S≤0.010％；Nb:0.015~0.025％。

进一步地，步骤1）处理后的铸坯厚度规格为220mm。

进一步地，步骤6）中加热温度为1150～1250℃，终轧温度为800～900℃。

进一步地，还包括如下步骤

7）轧后采用前段连续冷却方式；

8）进行卷取。

进一步地，步骤8）中卷取温度为400～500℃。

进一步地，终轧前先经粗轧轧制成30mm厚中间坯。

与目前现有技术相比，本发明（1）不添加贵重金属元素铬、钼，大大降低了合金使用量，有效地节约了资源，可大幅度降低合金成本；（2）采用常规轧制和轧后冷却控制手段，避免恒速轧制和分段冷却导致的生产效率下降，可较好地降低轧制成本；（3）通过合适的工艺控制，实现铁素体贝氏体两相的精确控制和配比，产品具有优异的强度-塑性-扩孔率匹配。

附图说明

图1为本发明所涉及的540MPa级铁素体贝氏体双相钢显微组织照片图片

图2为本发明所涉及的540MPa级铁素体贝氏体双相钢扩孔成形图片

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

（1）本工艺采用工艺流程为：铁水预处理－转炉冶炼－合金微调站－LF－连铸-热连轧；