[发明专利]一种双相钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双相钢板及其制造方法，特别是涉及一种性能均衡型冷轧980MPa双相钢板及其制造方法。性能均衡型双相钢是指具有低碳当量，较高延伸率和扩孔率的冷轧高强度双相带钢。

背景技术

汽车工业出于减重的需要，要求使用更高强度的钢板。其中，抗拉强度在980Mpa及其以上的超高强度双相钢越来越成为汽车制造业的首选，因为这种强度级别的钢能有效减轻汽车车身重量，提高安全性。高强钢板在汽车制造过程中，不仅仅需要好的延伸率，同时对于局部成形能力要求也很高，即对扩孔率和弯曲性能要求较高。传统的冷轧双相钢具有较低的屈强比，延伸率也较好，具备了一定的拉延成形能力，但由于局部成形性不足在制造以弯曲、反复弯曲和扩孔等成形方式为主的高强钢部件时，容易发生冲裂、缩颈等缺陷。高强双相钢中一般含有较高的碳和合金元素。但在添加了较高的合金元素后，在铸造过程中容易发生成分偏析，后续的材料由于成分和组织的不均匀造成局部变形能力下降，即扩孔率和冷弯性差等。另外，钢中均不可避免存在夹杂物，塑性夹杂物在钢的轧制过程中会发生延展，成为微观裂纹源，进一步降低钢的局部成形能力。

钢的带状组织主要是成分偏析引起的，偏析则发生于钢水凝固过程中，首先析出凝固的钢水成分和后续析出的成分含量不一样，钢水中的合金元素浓度会越来越高，最终造成凝固的组织中先凝固的部分和后凝固的部分合金元素含量差别非常大。成分偏析的区域在热轧过程中被变形拉长，最终形成带状组织。带状组织通常含有高的合金元素，并且由于这些合金元素扩散困难，很难消除，合金元素的富集吸引碳也富集在同样区域，造成双相钢淬火后形成呈带状分布的又硬又脆的马氏体，对局部变形性能危害较大，扩孔性能和冷弯性能均较低，成形过程中容易发生开裂。提高组织均匀性，提高高强双相钢的局部成形性是获得均衡型双相钢的关键。

通过查新检索到连续退火生产的强度接近980Mpa的冷轧双相钢的发明专利，具体参见表1-2，其示出了本发明和现有其它发明的成分对照表(wt％)：

专利CA2526488公开了一种冷轧钢板，其化学成分为：C：0.05～0.09％；Si：0.4～1.3％；Mn：2.5～3.2％；可以选择添加Mo：0.05～0.5％或者Ni：0.05～2％；P：0.001～0.05％；S≤0.08*Ti-3.43*N+0.004；N≤0.006％；Al：0.005～0.10％；Ti：0.001～0.045％，还可以添加Nb≤0.04％或者B：0.0002～0.0015％，可以添加Ca进行处理；其它为Fe和不可避免杂质。要求贝氏体含量大于7％，Pcm≤0.3，通过Ar3以上温度热轧，700℃以下卷取，冷轧、700～900℃之间退火，550～700℃开始快速冷却，最终获得强度最小为780Mpa的高强度钢。该钢具有局部变形能力强，焊接区域硬度低的特点。但是，该钢设计采用了较高的Mn含量，必然会造成严重的带状组织，从而造成力学性能的不均匀性；另外，在加入了高Mn的情况下，又加入了比较多的Si，对表面质量和焊接均不利。

专利US20040238082A1公开了一种扩孔性好的高强钢的制造方法，其化学成分为：0.04～0.1％C，0.5～1.5％Si，1.8-3％Mn，≤0.020％P，≤0.01％S，0.01～0.1％Al，≤0.005％N，其它为Fe和不可避免杂质。该钢在Ar3～870℃之间热轧，620℃以下卷取，750～870℃退火，550～750℃开始快冷，快冷速率≥100℃/s，快冷终止温度低于300℃，最终获得抗拉强度在780Mpa以上，扩孔率至少为60％的冷轧高强钢。该钢设计采用了较高的Si含量，作为提高扩孔率的主要手段，但高Si不利于焊接性，也影响表面质量和磷化性能。

专利US20050167007A1介绍了一种高强度钢板的制造方法，其化学成分为：0.05～0.13％C，0.5～2.5％Si，0.5～3.5％Mn，0.05～1％Cr，0.05～0.6％Mo，≤0.1％Al，≤0.005％S，≤0.01％N，≤0.03％P，添加0.005～0.05％Ti或者0.005～0.05％Nb或者0.005～0.2％V。该钢经Ar3温度以上热轧，450～700℃卷取，退火后以100℃/s的冷速从700～600℃冷却淬火，然后在180～450℃之间回火，最终得到抗拉强度780Mpa的扩孔率高于50％的高强钢。该钢的主要问题是合金总量过高，Si含量高，不利于焊接性和磷化性能。