[发明专利]一种超低屈强比冷轧双相钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料技术领域，特别是提供了一种超低屈强比冷轧双相钢DP780及其制造方法，冲压性能优良，通过柔性连退工艺参数来控制显微组织，从而在提高冷轧双相钢强塑性的同时，获得超低屈强比，利于后续汽车行业的深加工。

背景技术

近年来，随着全球能源与环境危机的日益加剧，节能减排已成为当代汽车设计和制造所面临的重要课题。同时汽车车身轻量化的不断发展与乘客安全性要求的不断提高，800MPa及以上级别的超高强度钢已越来越多的应用于中高级轿车结构件及加强件中，以达到节能减排和提高整车碰撞安全性效果。而冷轧双相钢因其具有屈服强度低、抗拉强度高、加工硬化能力强、总延伸率和均匀延伸率大、易冲压成形、良好的塑性和韧性匹配等诸多优点，倍受汽车工业界的青睐。1994年-1998年实施的“ULSAB”项目中，车体上的高强度钢板和先进高强钢板的使用率达到90％，其中双相钢的使用率为22％。2011年初，国际钢铁协会又提出了“未来钢车身”(FSV)项目，高强度钢和先进高强度钢的使用率到达了97％，而双相钢的使用率则达到了31％。近几年，国际汽车厂商在新开发的车型上，应用超高强钢板的比例已经达到20％左右，国际获奖车型高强度钢板使用比例普遍在70％左右，国内的欧、美、日、韩系及自主品牌新车型高强度钢板采用率也逐年增加。

目前国内外800MPa级冷轧双相钢在化学成分上的主要特点是低碳低合金。主要合金元素以Si、Mn为主，根据生产工艺及使用要求不同，还加入适量的Cr、Mo、V、Nb等元素，组成了以Si-Mn系、Si-Mn-Cr系、Si-Mn-Nb系、Si-Mn-V系、Mn-Mo系、Si-Mn-Cr-V系和Mn-Si-Cr-Mo系为主的双相钢系列。但是Mo元素价格昂贵，生产成本高，其中Si-Mn-Cr系应用最广，但是Cr合金元素的加入使得工艺窗口较窄，增加了生产过程中工艺控制的难度，对设备能力及控制水平要求较高，工艺的波动对最终性能的影响较大，这对冲压成型是不利的，不利于工业化生产。Si-Mn系淬透性较差，连退快冷段冷速不够，从而易存在少量贝氏体，影响成形性能。同时添加Nb、V所产生的析出强化作用，在增加抗拉强度的同时，屈服强度也显著增加。为了控制屈服强度和减少回弹，需要改进和优化连续退火工艺参数，从而才能获得最佳的力学性能。通过科技查新检索到的关于冷轧双相钢DP780的专利如下：

表1国内外DP780专利与本发明对照

本发明与其他公布的发明相比(表1)，成分简单，低碳低锰添加少量Nb。工艺窗口宽，且组织中含有少量残余奥实体，降低了屈强比，改善了回弹性能和冲压性能，提高了双相钢的综合性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低屈强比冷轧双相钢DP780及其制造方法，。实现了低成本、低屈服强度、低屈强比、高延伸率及成形性能良好。

本发明采用简单的化学成分设计，结合热轧形变热处理TMCP工艺、柔性连续退火工艺获得了细晶铁素体、岛状马氏体和5～7％的残余奥氏体的显微组织，从而在提高冷轧双相钢强塑性的同时降低屈强比，便于后续的冲压成型。

本发明在成分设计时采用相变强化为主，结合固溶强化、细晶强化、析出强化的复合强化方式。通过分析各主要合金元素的作用和对相变行为的影响，同时在成分设计时综合考虑易成型、低回弹、高强塑性、良好的焊接性能、低成本等因素。本发明的含残余奥氏体的冷轧双相钢DP780主要考虑添加的合金元素有C、Si、Mn、Al、Nb等。这种780MPa级良好冲压性能、低工艺敏感性、超低屈强比(YS/TS≤0.5)冷轧双相钢DP780的内控化学成分C0.13～0.18％，Si0.30～0.60％，Mn1.7～2.0％，Al0.02％-0.070％，Nb0.02～0.05％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。冶炼成合格的铸坯。

本发明冷轧双相钢热轧时采用常规工艺，将钢坯随炉加热至1150～1250℃，保温1.5～3h，随后进行热轧，粗轧开轧温度控制为1050～1100℃，精轧开轧温度控制为950～1000℃，精轧终轧温度控制为850～880℃，卷取温度控制为640～680℃。

冷轧双相钢板进行酸洗、冷轧，冷轧累积压下率50～70％，轧制成厚度为0.8-1.5mm的钢板，但不限于此厚度；