[发明专利]一种具有优良扩孔性能的冷轧双相钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车用冷轧钢及生产方法，具体地属于一种具有优良扩孔性能的冷轧双相钢及生产方法。

背景技术

强度级别600MPa级以上的先进高强钢，目前国外高档轿车高强钢的用量已经达到了70%以上。双相钢鉴于其具有良好的强度和良好的成形性，成为钢铁企业高强钢开发的热点。目前国外钢铁企业以及国内的宝钢、武钢均已开展了不同级别的双相钢的开发。钢种开发方面，通常通过添加大量的合金元素如Si、Mn、Cr等并结合适当的生产工艺，通过固溶强化以及组织强化等方式来确保钢板的典型组织与性能。

随着双相钢在汽车上的应用范围及用量越来越多，零件的成形方式也日渐多样化。除了传统的拉延成形类零件外，翻边类、扩孔类零件的数量也日渐增加。因此，在保证钢板强度及拉延成形性能等指标满足要求的同时，对钢板的扩孔性能和翻边性能的要求也越来越高。高扩孔性能值也就成为了冷轧双相钢的一项重要指标。而目前，针对双相钢的研究多集中在成分设计与强度性能满足标准要求方面，而针对双相钢的扩孔性能的却少有关注，甚至没有予以考虑。

由于双相钢是通过在临界两相区加热后经过快速冷却以获得铁素体加适量马氏体组成的高强钢，其强化效果主要以相变强化为主。不同合金成分体系及不同生产工艺下，可以获得不同的双相组织形态及马氏体百分量。目前的双相钢在力学性能方面虽然满足了强度的要求，但是，对于不断要求提高的汽车用翻边类、扩孔类零件来讲在制造中易出现扩孔开裂、翻边开裂，部分零件开裂率在60％左右。经实验研究发现，翻边类、扩孔类零件的使用性能与钢板的扩孔性能有关。这类零部件需要优良的扩孔性能。然而现有的双相钢扩孔性能较差，不能满足要求。

经检索：现有双相钢多为铁素体马氏体双相钢，更多关注其优良的成型性能（低屈服、高抗拉、低屈强比），而对其扩孔性能未进行过多的关注。由于多数双相钢中马氏体组织硬大，铁素体软，虽然能够保证双相钢具有低屈强比及良好成形性，但是组织间存在软硬度差别大，而导致扩孔率低的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的双相钢马氏体硬，铁素体软，另种金相组织存在软硬度差别大，而导致扩孔率低的不足，提供一种在满足屈服强度不低于350MPa，抗拉强度不低于600MPa，延伸率不低于26%，屈强比小于0.63，通过工艺优化降低马氏体组织的硬度，使其与铁素体硬度差大大减少，从而使钢板获得优良扩孔性能，扩孔率达到85％以上，且既能满足拉延类零件的制造，又能满足翻边和扩孔类零件的制造的具有优良扩孔性能的冷轧双相钢及生产方法。

实现上述目的的措施：

一种具有优良扩孔性能的冷轧双相钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.10~0.15%、Mn：1.0~2.0%、Al：1.0~2.0%，Nb: <0.10%，余量为Fe及不可避免杂质。

生产一种具有优良扩孔性能的冷轧双相钢的方法，其步骤：

1）冶炼、浇注成坯并锻造成板坯；

2）板坯经加常规热后进行热轧，控制热轧终轧温度在800～920℃；

3）进行卷取，控制卷取温度在550～700℃；

4）经常规酸洗后进行冷轧，控制冷轧总压下率为60%～70%；

5）进行连续退火，控制退火温度在760～920℃，退火时间在180～200s；

6）进行第一次冷却，冷却采用先缓冷后快速冷却的方式进行：在缓冷速度为5～8℃/s下冷却至620～650℃然后在快速冷却速度为15～25℃/s下冷却至过时效温度340～370℃；

7）在温度为340～370℃下进行过时效处理；

8）进行第二次冷却，在冷却速度为10～20℃/s下冷却至室温。

优选地：热轧的终轧温度在840～880℃。

优选地：卷取温度为600～650℃。

优选地：退火温度为800～840℃。

优选地：过时效温度为340～360℃。

优选地：快速冷却速度为15～20℃/s。

本发明中各元素及主要工序的作用

C：是最有效的强化元素，是形成马氏体的主要元素，钢中碳含量决定了双相钢的硬度和马氏体的形貌；但是，保证钢具有高的延伸率和良好的焊接性，要求较低的碳含量。

Mn：属于典型奥氏体稳定化元素，显著提高钢的淬透性，并起到固溶强化和细化铁素体晶粒的作用，可显著推迟珠光体转变和贝氏体转变。但Mn作为扩大γ相区的元素，当高的Mn含量在推迟珠光体转变的同时，也会推迟铁素体的析出；而Mn含量太低又容易