[发明专利]一种抗拉强度600MPa级热轧双相钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热轧双相钢，特别涉及一种抗拉强度600MPa级热轧双相钢及其制造方法，具体而言涉及一种通过纳米(Nb,Ti)C/N析出强化、组织细化和低温卷取获得的抗拉强度600MPa级热轧双相钢及其制造方法，属于铁基合金技术领域。

背景技术

热轧双相钢微观组织同时具有软相的铁素体和硬相马氏体，使其具有很低的屈强比、高强度和高成形性能，是汽车加强板、底盘、保险杠等车体构件向节能、减重和安全性方向发展的优质高强度结构钢。双相钢热轧生产主要分为中温卷取型和低温卷取型两类。其中，中温卷取双相钢连续冷却过程中，介于A→F和A→B转变的温度区间(大约500～600℃)内存在奥氏体亚稳无相变区间。因此，终轧后钢板在铁素体-奥氏体两相区首先完成大部分的A→F相变(约获得85～80％左右的铁素体)，随后快冷至“卷取窗口”温度内进行无相变卷取，卷取完后空冷到室温使残余奥氏体转变为马氏体，最终获得F加M两相组织。成分上一般添加Mo合金元素以提高残余奥氏体在“卷取窗口”温度的稳定性，导致成本较高。

申请公布号为CN105385954A的中国专利文件公开了“一种10mm以上600MPa级双相钢钢带及其加工方法”，通过对化学成分的控制及冶炼、加热及轧制工艺参数的控制，使得生产出来的带钢力学性能的特点为屈强比低，拉伸曲线连续屈服，具有良好成形性能，适用于旋压工艺，尤其适用于重载卡车轻量化车轮等较大型车轮钢圈的制造。但是，其组织中马氏体含量控制困难，组织及性能稳定性欠缺。

申请公布号为CN102703815A的中国专利文件公开了“一种600MPa级热轧双相钢及其制备方法”，该专利提供一种以C-Mn-Cr系化学成分为基础，在薄板坯连铸连轧生产线上，应用半无头轧制工艺，采用三段式冷却工艺，生产出600MPa级热轧双相钢的方法。该方法局限于超薄带钢的生产，对生产产线设备要求较高。

因此，现有技术中公开有关600MPa级热轧双相钢板及其制造方法的技术方案存在以下问题：添加Mo元素，增加了成本；不含Ti、Nb元素的低温卷取双相钢马氏体岛粗大、分布不均、塑性较低、生产及组织性能不稳定；不能同时具备高强度、低成本、性能稳定、易生产组织的特征，同时也不能满足汽车行业对节能降耗的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗拉强度600MPa级热轧双相钢及其制造方法，解决现有抗拉强度600MPa级热轧双相钢的塑性较低、制造成本高、钢中马氏体岛粗大及分布不均的技术问题。

本发明采用的技术方案是：一种抗拉强度600MPa级热轧双相钢，其化学成分的重量百分比为：C:0.05～0.10％，Si:0.10～0.25％，Mn:0.5～1.2％，P≤0.10％，S≤0.005％，Cr:0.3～0.6％，Nb:0.012～0.025％，Ti:0.012～0.025％，Al:0.015～0.045％，余量为铁和不可避免的夹杂。

本发明抗拉强度600MPa级热轧双相钢的金相组织为细晶铁素体+马氏体，其中马氏体的比例10-15％，金相组织中铁素体晶粒度级别为9.0-10.0级，3.0～6.0mm厚热轧钢板的屈服强度R_p0.2≥400MPa，抗拉强度R_m≥600MPa，断后伸长率A_80mm≥20％，扩孔性能λ≥35％。

本发明所述的抗拉强度600MPa级热轧双相钢的化学成分限定在上述范围内的理由如下：

碳：碳含量除了对钢板具有强化效果外，还影响钢板的加工性能。碳固溶在基体中可提高材料的淬透性，降低相变点，有利于获得马氏体组织。另外，一部分碳与Nb、Ti结合形成Nb和Ti的碳化合物，(Nb,Ti)C/N在内的弥散析出相可起到细化基体和第二相强化作用。同时碳当量低，材料的焊接性能好。碳含量过高，获得的马氏体比例高，材料塑性变差，碳含量过低，无法获得足够的强度，本发明设定的C含量为0.05％～0.10％。

硅：硅具有较强的脱氧能力，溶入铁素体后有很强的固溶强化作用，能够强化铁素体基体，缩小铁素体/马氏体两相硬度差。硅含量过高，不仅会影响材料的加工性能，还会在热轧板表面形成严重的较难去除的红铁皮，影响产品外观及后续表面处理。本发明限定Si含量为0.10％～0.25％。

锰：锰在钢中能溶于铁素体中，起到固溶强化的作用。同时降低相变点温度，可显著推迟珠光体有利于获得马氏体组织。Mn含量过高，则成形性能下降，且成本增加、经济性下降。本发明限定Mn含量范围为0.50％～1.20％。