[发明专利]一种1180MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其制造方法

说明书

一种1180MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其制造方法，该钢化学成分重量百分比为：0.20％≤C≤0.40％，0.8％≤Si≤2.0％，1.5％≤Mn≤2.5％，P≤0.02％，S≤0.005％，O≤0.003％，0.3％≤Al≤1.0％，N≤0.006％，0.01％≤Nb≤0.06％，0.01％≤Ti≤0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质，且上述元素同时需满足如下关系：2.5≤Al/C≤5.0。本发明钢的微观组织为铁素体+贝氏体，铁素体平均晶粒尺寸为5～10μm，贝氏体等效晶粒尺寸为15～20μm，其屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥1180MPa，延伸率≥15％，表现出优异的强度和塑性匹配，同时具有较低的屈强比，可应用于车轮等需要较好成形性能和高强减薄的部位。

技术领域

本发明属于热轧高强钢领域，具体涉及一种1180MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其制造方法。

背景技术

目前，商用车尤其是重卡汽车的车轮用钢通常采用双相钢进行制造，部分经济型轿车的车轮(包括轮辋和轮辐)为了降低成本也采用钢制车轮。采用高强度双相钢制造车轮可有效降低车轮重量，如采用600MPa级双相钢与普通Q345相比，可降低车轮重量约10～15％；而采用抗拉强度780MPa级双相钢可进一步降低车轮重量约5～10％。目前国内绝大部分车轮厂采用的双相钢主要是较低强度级别的双相钢，更高强度的双相钢如DP780甚至DP980则几乎没有得到应用。而国外如日本的车轮制造企业如TOPY公司则已经采用DP780或更高强度的双相钢进行车轮制造，对汽车轻量化作出了很大贡献。

汽车车轮之所以广泛采用双相钢主要原因是由于双相钢本身所具有的低屈服强度、高抗拉强度即低屈强比、连续屈服以及良好的加工成形性等。然而，当铁素体+马氏体型双相钢的抗拉强度达到980MPa甚至1180MPa时，由于铁素体+马氏体型双相钢扩孔率低的性能特点决定了其难以承受较为复杂的变形，而车轮在成形过程中的某些工序不可避免地需要经历相对复杂的变形过程，这就需要一种在超高强度和相对较好的扩孔率之间具有良好匹配的新钢种。高强度铁素体贝氏体型双相钢就是在这种背景下开发出来的。与铁素体马氏体型双相钢相比，铁素体贝氏体型双相钢具有更好的强度、塑性、冲击韧性和扩孔性匹配，比高强度铁素体马氏体型双相钢具有更大的应用潜力。

已有的双相钢主要是铁素体+马氏体型双相钢，这其中又主要是冷轧铁素体+马氏体型双相钢，强度级别在780MPa及以上的热轧铁素体+马氏体型双相钢很少，而高强度(如≥780MPa)铁素体+贝氏体型双相钢则更少。中国专利CN102943205A公开了一种580MPa级的铁素体贝氏体双相钢，其采用高钛析出强化设计思路，但其强度级别相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种1180MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢及其制造方法，该热轧铁素体贝氏体双相钢的屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥1180MPa，延伸率≥15％，表现出优异的强度和塑性匹配，可应用在车轮等需要较好成形性能和高强减薄的部位。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种1180MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢，其化学成分重量百分比为：0.20％≤C≤0.40％，0.8％≤Si≤2.0％，1.5％≤Mn≤2.5％，P≤0.02％，S≤0.005％，O≤0.003％，0.3％≤Al≤1.0％，N≤0.006％，0.01％≤Nb≤0.06％，0.01％≤Ti≤0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质，且上述元素同时需满足如下关系：2.5≤Al/C≤5.0。

优选的，所述高强度高塑性钢的化学成分中：C：0.25～0.35％，以重量百分比计。

优选的，所述高强度高塑性钢的化学成分中：Si：1.2～1.8％，以重量百分比计。

优选的，所述高强度高塑性钢的化学成分中：Mn：1.7～2.2％，以重量百分比计。