CN108193138A - 980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。所述Q&P钢的成分重量百分比组成：C：0.18～0.24%，Si：0.60～1.30%，Mn：1.60～2.40%，P：0.02～0.04%，S≤0.005%，Nb：0.040～0.070%，N≤0.0060%，Als：0.50～1.0%，余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包括炼钢、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述连续退火工序的均热段保温温度770～840℃，过时效段保温温度300～440℃。本发明所得Q&P钢力学性能优良，屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥980MPa，延伸率≥18%，冷成型性能良好。
Description
技术领域
本发明属于钢铁生产技术领域，具体涉及一种980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢及其生产方法。
背景技术
汽车用钢强度的改善有利于降低油耗和减少污染物排放，同时提高安全性，因此高强汽车用钢的开发与研究一直是钢铁材料研究领域的重点之一。作为第三代先进高强钢之一，Q&P钢在添加少量合金元素的情况下同时具有较高的强度和塑性，即较好的综合力学性能，因此引起了人们的广泛兴趣。Q&P钢最开始由Speer等人提出，生产工艺包括淬火阶段、配分阶段和终冷阶段：带钢在奥氏体化之后淬火冷却到淬火温度（Ms和Mf之间），部分转变为马氏体。然后加热到配分温度，通过配分，C原子从过饱和马氏体扩散到未转变奥氏体，降低了其马氏体转变温度Ms点，使得其冷却到室温后成为残余奥氏体。通过淬火配分工艺，Q&P钢组织中包括一定的残余奥氏体，使得Q&P钢在拉伸过程中既能保持较高的抗拉强度，又能保持较高的延伸率，可以实现汽车用钢轻量化的目标。
中国专利申请CN2015104829085，公开了一种钒和钛复合添加的Q&P钢及其制造方法。所得Q&P钢的强度较高，但断后伸长率较低，不能满足汽车用钢的加工要求。
中国专利申请CN2016107922983，公开了一种冷轧淬火延性钢及制备方法。为了提高奥氏体中的C元素含量，抑制配分时渗碳体的形成，该专利申请将Si含量定为1.3～1.8%。但是过高的Si含量会降低带钢表面质量，还可能会在连铸过程中形成橄榄石。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢，本发明还提供一种980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢，其化学成分组成及重量百分为：C：0.18～0.24%，Si：0.60～1.30%，Mn：1.60～2.40%，P：0.02～0.04%，S≤0.005%，Nb：0.040～0.070%，N≤0.0060%，Als：0.50～1.0%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述Q&P钢屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥980MPa，延伸率≥18%。
一种980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法，其包括炼钢、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述连续退火工序的均热段保温温度为770～840℃，过时效段保温温度为300～440℃。
本发明方法炼钢工序为钢水经转炉冶炼、真空炉二次精炼、连铸得到铸坯，所述铸坯化学成分组成及重量百分含量为：C：0.18～0.24%，Si：0.60～1.30%，Mn：1.60～2.40%，P：0.02～0.04%，S≤0.005%，Nb：0.040～0.070%，N≤0.0060%，Als：0.50～1.0%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明方法所述加热工序均热温度1200～1350℃，在炉总时间为≥30min。
本发明方法所述热轧工序终轧温度870～910℃，卷取温度660～710℃。
本发明方法所述冷轧工序的冷轧压下率≥45%。
本发明方法所述连续退火工序均热段保温时间为60～225s，过时效段保温时间为300～1225s。
本发明方法所述平整工序平整延伸率为0.3～0.9%。
本发明同时添加Si和Al元素，以避免单独添加Si或单独添加Al元素带来的不利影响。Al作为轻元素，一方面有利于减重节能；另一方面Al元素也可以抑制渗碳体的析出，改善残余奥氏体的稳定性，有利于力学性能的改善，同时避免了单独添加大量的Al导致的可浇性问题。此外，Al作为一种固溶强化元素，可以提高Q&P钢的强度。同时本发明还添加少量的P元素，通过P元素的固溶强化效果提高Q&P钢的强度。
本发明采用较低的均热温度进行退火，同时采用相同的过时效温度进行淬火配分，通过控制炼钢、热轧、冷轧、连退及平整工艺，生产出抗拉强度高、延伸率高的汽车用Q&P钢。具有成本低，生产过程稳定，成品性能优异、稳定的特点。
本发明所得Q&P钢力学性能优良，屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥980MPa，延伸率≥18%，具有更好的冷成型性能。
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1-12：本980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产工艺包括炼钢、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水经转炉冶炼、真空炉二次精炼、连铸得到铸坯，所述铸坯化学成分组成及重量百分含量见表1。
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，均热段的加热温度1200～1350℃，在炉总时间为≥30min。
（3）热轧工序：终轧温度为870～910℃，卷取温度为660～710℃。
（4）冷轧工序：冷轧压下率≥45%。
（5）连续退火工序：采用连续退火炉，均热段保温温度770～840℃，保温时间60～225s，过时效段保温温度300～440℃，保温时间300～1225s。
（6）平整工序：平整延伸率为0.3～0.9%。
各工序的具体工艺参数见表2。
表1：实施例1－12铸坯的化学成分（wt%）
表2：实施例1－12的工艺参数
对各实施例所得高强Q&P钢进行性能检测，试样标距为50mm，平行段的宽度为25mm，检测得到的力学性能见表3。
表3：实施例1－12所得产品的力学性能
Claims (9)
1.一种980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢，其特征在于：其化学成分组成及重量百分含量为：C：0.18～0.24%，Si：0.60～1.30%，Mn：1.60～2.40%，P：0.02～0.04%，S≤0.005%，Nb：0.040～0.070%，N≤0.0060%，Als：0.50～1.0%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢，其特征在于：所述Q&P钢屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥980MPa，延伸率≥18%。
3.如权利要求1或2所述的980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法，其特征在于，其包括炼钢、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述连续退火工序的均热段保温温度770～840℃，过时效段保温温度300～440℃。
4.根据权利要求3所述的980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法，其特征在于，所述炼钢工序为钢水经转炉冶炼、真空炉二次精炼、连铸得到铸坯，所述铸坯化学成分组成及重量百分含量为：C：0.18～0.24%，Si：0.60～1.30%，Mn：1.60～2.40%，P：0.02～0.04%，S≤0.005%，Nb：0.040～0.070%，N≤0.0060%，Als：0.50～1.0%，余量为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求4所述的980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法，其特征在于，所述加热工序均热温度1200～1350℃，在炉总时间为≥30min。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法，其特征在于，所述热轧工序终轧温度870～910℃，卷取温度660～710℃。
7.根据权利要求3-5任意一项所述的980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法，其特征在于，所述冷轧工序的冷轧压下率≥45%。
8.根据权利要求3-5任意一项所述的980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法，其特征在于，所述连续退火工序均热段保温时间为60～225s，过时效段保温时间为300～1225s。
9.根据权利要求3-5任意一项所述的980MPa级汽车用冷轧高强Q&P钢的生产方法，其特征在于，所述平整工序平整延伸率为0.3～0.9%。
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