CN104328348B - 800MPa级冷轧双相钢及其生产方法 - Google Patents

800MPa级冷轧双相钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种800MPa级冷轧双相钢及其生产方法，其包括热轧和冷轧连退工序，所述进入热轧工序的铸件化学成分的质量百分含量为：C 0.14～0.17%，Si 0.45～0.55，Mn 1.6～1.8，Cr 0.55～0.65%，P≤0.016%，S≤0.008%，Als 0.02～0.05%，N≤0.004%，余量为Fe。本双相钢在C‑Si‑Mn‑Cr的成分基础上增加Si含量、降低Mn含量，避免通过添加Al、Nb、Mo、Ti等成本过高的元素提高强度，达到降低生产难度和生产成本，又不影响冶炼可浇性的目的。本方法提高了Si含量、降低了Mn含量，改良了C‑Si‑Mn‑Cr系成分体系，达到了降低生产成本的目的；通过改进改进冶炼、热轧、冷轧连退工艺，生产出了抗拉强度为800～850MPa，屈服强度为450～550MPa，延伸率为15～17%的冷轧双相钢；具有工艺简单、成本低、产品质量稳定的特点。

Description

800MPa级冷轧双相钢及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金板材生产技术领域，尤其是一种800MPa级冷轧双相钢及其生产方法。
背景技术
目前，生产冷轧双相钢的成分体系主要是，C-Si-Mn-Cr系列，C-Si-Mn-Cr-Mo，C-Si-Mn-Nb和C-Al-Mn-Mo系列等。生产冷轧双相钢的难点在于退火时需要控制较高的冷速，和控制较低的终冷温度，使冷轧成品中存在铁素体、马氏体两相。冷速较慢或者终冷温度较高时则形成的马氏体体积分数不足，甚至不能形成马氏体，导致成品抗拉强度偏低，影响产品质量。但高的冷却速度和低的终冷温度对设备要求较高。因此生产冷轧双相钢的难度在于强度和韧性的匹配。
为了降低生产难度，人们在钢中加入增强奥氏体稳定性的合金元素，如Nb、Cr、Mo、Al、Ti等，加入这些合金元素后有利于提高马氏体相变温度，提高终冷温度，降低冷速，从而降低了对设备的要求。但如果Cr、Mo等添加量过多，将导致生产成本较高，导致成品价格较高，不利于800MPa级冷轧双相钢的市场化推广。现有技术中，为了在低成本且有利生产的情况下生产冷轧双相钢，使用C-Si-Mn-Cr 的成分体系，或者添加Al、Nb元素，以Al代Si。Nb有一定稳定增强奥氏体稳定性和细化晶粒的作用，但对于冷轧双相钢的而言，效果不明显。Al对提高奥氏体稳定性有显著作用，但目前现有技术中Al含量偏高（约1.0至2.0%），致使冶炼可浇性显著降低，不利于连续生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低成本、可浇性好的800MPa级冷轧双相钢；本发明还提供了一种800MPa级冷轧双相钢的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明化学成分的质量百分含量为：C 0.14～0.17%，Si0.45～0.55%，Mn 1.6～1.8%，Cr 0.55～0.65%，P≤0.016%，S≤0.008%，Als 0.02～0.05%，N≤0.004%，余量为Fe。
本发明方法包括热轧和冷轧连退工序，所述进入热轧工序的铸件化学成分的质量百分含量为：C 0.14～0.17%，Si 0.45～0.55%，Mn 1.6～1.8%，Cr 0.55～0.65%，P≤0.016%，S≤0.008%，Als 0.02～0.05%，N≤0.004%，余量为Fe。
本发明方法所述热轧工序：热轧加热温度为1230～1270℃；精轧开轧温度为1020～1080℃；终轧温度为830～870℃；卷取温度为610～680℃；热轧过程中，粗轧保温罩正常投入，粗轧结束后不待温。
本发明方法所述冷轧连退工序：连退均热温度为780～830℃；快冷结束温度为290～330℃，快冷冷速25℃/s～45℃/s。
本发明方法所述冷轧连退工序：缓冷终冷温度为610～650℃；时效结束温度为200～300℃；平整延伸率控制在0.2～0.5%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明在C-Si-Mn-Cr的成分基础上增加Si含量、降低Mn含量，避免通过添加Al、Nb、Mo、Ti等成本过高的元素提高强度，达到降低生产难度和生产成本，又不影响冶炼可浇性的目的；具有成本低，生产连续性较好，质量稳定的特点。
本发明方法使用C-Si-Mn-Cr系成分体系进行生产，与传统C-Si-Mn-Cr系相比，本发明方法提高了Si含量、降低了Mn含量，改良了C-Si-Mn-Cr系成分体系，达到了降低生产成本的目的；通过改进改进冶炼、热轧、冷轧连退工艺，生产出了抗拉强度为800～850MPa，屈服强度为450～550MPa，延伸率为15～17%的冷轧双相钢；具有工艺简单、成本低、产品质量稳定的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1～10：本800MPa级冷轧双相钢采用转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热轧和冷轧连退工序生产而成；最终化学成分以及生产方法的工艺条件如下所述。
（1）转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工序：
转炉冶炼工序的铁水要求：S≤0.040wt%，脱硫目标S≤0.010wt%，废钢加入占铁水总质量的4～8wt%，铁水比≥85wt%。
所述LF精炼工序，碱度按4.0～4.5控制，终点目标C≤0.055wt%、P＜0.007wt%、S≤0.02wt%。
LF钢包底吹Ar开至流量80Nm3/h，处理时间控制在40min以内，在埋好弧的前提下，保证全程正压；LF精炼出站温度1585～1615℃。
RH真空循环时，钢水中能检测到酸溶铝含量0.03～0.05wt%，避免氧脱碳，真空度小于≤1.05mbar，脱气时间大于30min；RH精炼出站温度1560～1580℃。
连铸工序所得铸件的化学成分如表1所示。
表1：铸件化学成分（wt%）
以实施例1进行说明，铁水条件：铁水S 0.025%，废钢加入量5.3%，铁水比87%，目标出钢量273吨。转炉底吹采用全程吹氩模式；碱度按4.3控制，终点目标C 0.09%、P 0.006%、S0.004%。加质量比0.52%的白灰。LF钢包底吹Ar，处理时间控制在30min，全程正压操作，精炼出站温度1590℃。RH脱气时间33min，真空度1.00mbar，出站温度1565℃。
（2）热轧工序：
所述热轧工序要求降低热轧板强度，达到降低冷轧负荷的目的。热轧过程中，卷取温度和成品规格相匹配；粗轧保温罩正常投入；粗轧结束后不进行待温，直接进行精轧；各实施例热轧工序具体的工艺参数见表2。
表2：热轧工艺参数
本方法热轧工艺卷取温度较高，有利于降低热轧成品强度，减少冷轧轧机负荷，有利于控制冷轧板形，提高冷轧产品质量。
（3）冷轧连退工序：
所述冷轧连退工序，要求均热温度，以产生冷轧双相钢所必须的铁素体和马氏体组织；控制快冷冷速，保证均热时形成的奥氏体相变产物为马氏体；控制快冷终冷温度，以保证马氏体相变的过冷度。
各实施例冷轧成品规格为1200×1.5mm，冷轧压下率控制为62.5%，带速控制与产品厚度相匹配，平整延伸率与厚度相匹配；带速与冷速匹配，带速控制在70～270m/min之间；具体退火工艺见表3。
表3：冷轧连退工艺参数
790～810℃的均热有利于在连退过程中获得体积分数约25%的奥氏体和体积分数约75%的铁素体。通过缓冷段后，有部分奥氏体转变为铁素体，转变的奥氏体体积分数约5%，此时奥氏体和铁素体的体积分数之比约为2:8。快冷后，该剩余部分奥氏体转变为马氏体，形成冷轧双相钢所必须的马氏体加铁素体两相组织，成品中马氏体体积分数约20%。 通过调整C、Si、Mn、Cr成分配比，本专利所用成分的冷轧板的马氏体转变温度为340℃，比传统马氏体转变温度为250℃的C-Si-Mn成分体系产品的马氏体转变温度提高了约90℃，达到了降低生产难度，保证连续批量生产的目的。实际生产过程中将快冷温度定为300℃，为马氏体转变提供了足够的过冷度，在保证马氏体转变的同时，达到使马氏体回火的目的，即保证了成品的强度，又改善了钢的韧性。
（4）各实施例所得产品力学性能见表4。
表4：产品力学性能
由表4可知，实施例1－10所得产品完全能够满足800MPa级冷轧双相钢的性能要求。

Claims (2)

1. 一种800MPa级冷轧双相钢的生产方法，包括热轧和冷轧连退工序，其特征在于，所述进入热轧工序的铸件化学成分的质量百分含量为：C 0.14～0.17%，Si 0.45～0.55%，Mn1.6～1.8%，Cr 0.55～0.65%，P≤0.016%，S≤0.008%，Als 0.02～0.05%，N≤0.004%，余量为Fe；
所述冷轧连退工序：连退均热温度为780～830℃；快冷结束温度为290～330℃，快冷冷速25℃/s～45℃/s。
2.根据权利要求1所述的800MPa级冷轧双相钢的生产方法，其特征在于，所述冷轧连退工序：缓冷终冷温度为610～650℃；时效结束温度为200～300℃；平整延伸率控制在0.2～0.5%。
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