[发明专利]一种热轧双相钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热轧双相钢及其生产方法，特别是涉及一种低Si含Nb的热轧双相钢及其生产方法，属于轧钢技术领域。

背景技术

双相钢包括铁素体马氏体双相钢和铁素体贝氏体双相钢，其中，铁素体贝氏体双相组织由于具有较低的屈强比，较高的加工硬化指数等优点，在形状复杂的汽车行走部件方面有广泛的应用前景。

目前，热轧态铁素体贝氏体双相钢的生产工艺主要有两种技术路线：（1）基于过冷奥氏体变形制备的细晶粒铁素体贝氏体双相钢（中国专利-CN101033522A，发明名称：一种铁素体贝氏体双相钢），由于其对冷却工艺要求较高，工业生产受到限制；（2）分段冷却得到多边形铁素体和贝氏体双相组织（中国专利-CN 101643880A，发明名称：高强度热轧铁素体贝氏体双相钢及其制造方法），由于工艺较易控制得到广泛应用。上述两种技术路线中提到的分段冷却主要包括两种方法：终轧后先空冷再水冷；终轧后依次水冷、空冷、水冷。根据钢的成分不同，每种冷却方法采用的控制参数也不同，具体包括空冷开始温度、空冷时间、空冷结束温度、水冷冷速、水冷开始温度和水冷结束温度等。

目前，现有专利中铁素体贝氏体双相钢的成分有以下特点：（1）添加较多的Si元素和Al元素（中国专利-CN101643880A，发明名称：高强度热轧铁素体贝氏体双相钢及其制造方法），Si含量较高时热轧板表面质量控制难度加大，Al含量高时增加了钢的冶炼难度（2）添加Cr、Mo等合金元素（中国专利-CN101603153A，发明名称：一种热轧铁素体贝氏体双相钢及其生产方法），Cr、Mo合金元素的添加无疑增加了钢的成本；（3）添加微合金元素Nb、Ti、V等，Nb、Ti、V等合金元素的添加量较多时会提高钢的屈强比值，损害钢的冲压性能。

综上可以看出，现有的双相钢及生产方法存在各种缺陷，因此，开发制备工艺简单，成本低廉，表面质量和机械性能良好的铁素体贝氏体双相钢已成为业界关注的重点。

发明内容

本发明的目的在于适应汽车工业的发展需求，提供一种低成本、工艺简单、抗拉强度范围在650MPa～750MPa级的热轧双相钢及其生产方法。

本发明的技术解决方案：

一种热轧双相钢，钢的化学成分按重量百分比为：C：0.06～0.10%、Si：0.10-0.50%、Mn：1.00～1.60%、P：≤0.02、S：≤0.02、Nb：0.02～0.05，其余为Fe及不可避免杂质；

所述热轧双相钢具有多边形铁素体与贝氏体双相组织。

所述的一种热轧双相钢的生产方法，工艺包括: 钢板均热→控制轧制→控制冷却→卷取,其特征在于，控制轧钢工艺参数如下:

⑴将所述的热轧双相钢钢锭放入温度范围为1180～1250℃的炉子中随炉升温，保温0.5～3h后开始轧制；

⑵采用两阶段控制轧制，奥氏体再结晶区轧制温度范围为940～1100℃，控制奥氏体再结晶区变形量在50%～70%；奥氏体非再结晶区轧制温度范围为800～940℃，奥氏体非再结晶区变形量30%～50%；终轧温度为800～850℃；

⑶热轧后采用分段冷却工艺，第一阶段：终轧后在空气中待温5～10s，随后以40℃/s～70℃/s的冷速冷却至680～700℃；第二阶段：在空气中待温10～15s，最后以40℃/s～70℃/s的冷速冷至500～550℃；

⑷所述的卷取工艺为将热轧板层流冷却至500～550℃后卷取，送至板卷库。

本发明成分设计特点是低Si含Nb，其作用和强化机理如下：

硅：Si是铁素体/贝氏体双相钢中常用的固溶强化元素，能够强化铁素体基体，缩小铁素体/贝氏体两相硬度差，从而提高钢的拉伸翻边性能；另外，Si是非碳化物形成元素，能够抑制渗碳体形成，阻碍珠光体相变，从而扩大铁素体相变温度区间，扩大轧制和冷却温度窗口，有利于生产工艺的实现。目前，现有双相钢成分中Si的含量按重量百分比通常在0.50%以上，但Si含量高会造成钢的表面质量控制难度加大，同时，钢板的镀性能差。所述热轧双相钢的Si含量按重量百分比在0.10～0.50%范围内，保证了钢板表面质量和镀性能。