CN113308649B - 低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法 - Google Patents

低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法，所述带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.15%，Mn：2.5～3.0%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：0.40～0.70%，Als：0.30～0.65%，Cr:0.20～0.30%，Nb:0.020～0.060%，Ti:0.020～0.060%，其余为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序。本发明带钢组织为铁素体+马氏体，屈服强度Rp0.2为500～700MPa，抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率A80≥11%,屈强比为0.50～0.62，生产成本低，市场竞争力强。

Description

低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法。
背景技术
随着社会的发展，节约资源、环境友好和使用经济的汽车设计方案越来越受到汽车商的青睐；这对汽车轻量化和安全性提出了挑战，要求汽车结构件用钢具有高的强塑积，用其制作汽车钢板可以减轻汽车质量、降低汽车燃油消耗和CO2排放，同时提高了汽车的安全性。近年来，汽车钢铁企业对先进高强钢进行了大量研究，主要采用冲压成形的方式生产汽车零部件，因此低屈强比1000MPa级冷轧先进高强钢是一个发展趋势，合资品牌的汽车厂家越来越多的使用该级别的钢种，达到减重的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法；所得带钢为铁素体+马氏体组织，这种组织的带钢具有较低的屈强比和较高的抗拉强度。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：
低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢，其化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.15%，Mn：2.5～3.0%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：0.40～0.70%，Als：0.30～0.65%，Cr:0.20～0.30%，Nb:0.020～0.060%，Ti:0.020～0.060%,其余为铁和不可避免的杂质。
所述的低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢，其最优化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.085～0.110%，Mn：2.7～2.8%，S≤0.003%，P≤0.018%，Si：0.50～0.60%，Als：0.40～0.50%，Cr:0.20～0.30%，Nb:0.035～0.045%，Ti:0.030～0.050%,其余为铁和不可避免的杂质。
所述带钢厚度为1.0～2.5mm，带钢组织由铁素体+马氏体组成。
所述带钢抗拉强度≥1000MPa，屈服强度Rp0.2：500～700Mpa，伸长率A80≥11%，屈强比为0.50～0.62。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述连续退火工序，均热温度为760～820℃，保温时间100～200s；先缓冷至660～690℃，缓冷冷却速率8～15℃/s；再快冷至270～310℃，快冷冷却速率30～55℃/s；过时效段温度260～280℃，终冷温度50～150℃。
所述连铸工序，中包温度为1505～1535℃，连铸拉速为1.2～1.4m/min。
所述加热工序，加热温度为1200～1350℃，总加热时间为150～240min。
所述热轧工序，精轧终轧温度为880～920℃，卷取温度为640～680℃。
所述冷轧工序，冷轧压下率≥45%。
所述平整工序，采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.2～0.5%，轧制力为3000～5000kN。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过合理的成分设计，采用添加较少的昂贵元素Cr和Si，添加成本低廉的Mn元素，达到节约成本的目的。2、本发明成分设计中采用Nb+Ti微合金化的思路，有效的细化晶粒，组织更加均匀，带状组织较轻。3、Al元素的添加能够为带钢组织中引入残余奥氏体，在使用过程中发生应变时能够产生TRIP效应，在保证低屈强比的同时保证安全性能。
本发明生产成品带钢较同强度级别的双相钢具有较低的屈服强度，屈强比为0.50～0.62，而抗拉强度在1000MPa以上，并且该成分体系容易在普通的连退生产线进行生产，成本较低，具有很大的竞争力。
附图说明
图1为本发明冷轧双相带钢的金相组织图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为2.2mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1510℃，连铸拉速为1.3m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1280℃，总加热时间为150min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为885℃，卷取温度为660℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为53%；
（5）连续退火工序：均热温度为800℃，保温时间150s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率15℃/s；再快冷至300℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度260℃，终冷温度100℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.50%，轧制力在4500KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例2
本实施低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1510℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1290℃，总加热时间为180min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为900℃，卷取温度为655℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为67%；
（5）连续退火工序：均热温度为780℃，保温时间200s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率10℃/s；再快冷至310℃，快冷冷却速率40℃/s，过时效段温度265℃，终冷温度50℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.30%，轧制力在5000KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例3
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.6mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1530℃，连铸拉速为1.4m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1300℃，总加热时间为240min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为870℃，卷取温度为640℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为50%；
（5）连续退火工序：均热温度为810℃，保温时间100s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率10℃/s；再快冷至290℃，快冷冷却速率40℃/s，过时效段温度280℃，终冷温度150℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.45%，轧制力在4000KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例4
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.8mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1520℃，连铸拉速为1.3m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1200℃，总加热时间为170min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为895℃，卷取温度为660℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为51%；
（5）连续退火工序：均热温度为810℃，保温时间120s；先缓冷至690℃，缓冷冷却速率13℃/s；再快冷至290℃，快冷冷却速率50℃/s，过时效段温度260℃，终冷温度120℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.30%，轧制力在3000KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例5
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为2.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1530℃，连铸拉速为1.4m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1350℃，总加热时间为200min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为880℃，卷取温度为650℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为53%；
（5）连续退火工序：均热温度为790℃，保温时间160s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率15℃/s；再快冷至270℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度260℃，终冷温度120℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.40%，轧制力在3500KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例6
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.2mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1505℃，连铸拉速为1.4m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1240℃，总加热时间为180min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为895℃，卷取温度为650℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为60%；
（5）连续退火工序：均热温度为760℃，保温时间140s；先缓冷至690℃，缓冷冷却速率8℃/s；再快冷至300℃，快冷冷却速率35℃/s，过时效段温度260℃，终冷温度100℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.50%，轧制力在4200KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例7
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1530℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1200℃，总加热时间为170min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为900℃，卷取温度为680℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为45%；
（5）连续退火工序：均热温度为800℃，保温时间150s；先缓冷至660℃，缓冷冷却速率10℃/s；再快冷至270℃，快冷冷却速率55℃/s，过时效段温度260℃，终冷温度60℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.20%，轧制力在4000KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例8
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为2.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1535℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1290℃，总加热时间为170min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为920℃，卷取温度为670℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为62%；
（5）连续退火工序：均热温度为820℃，保温时间190s；先缓冷至685℃，缓冷冷却速率13℃/s；再快冷至300℃，快冷冷却速率45℃/s，过时效段温度280℃，终冷温度80℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.35%，轧制力在3500KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例9
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1530℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1240℃，总加热时间为160min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为880℃，卷取温度为650℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为57%；
（5）连续退火工序：均热温度为770℃，保温时间160s；先缓冷至660℃，缓冷冷却速率12℃/s；再快冷至270℃，快冷冷却速率30℃/s，过时效段温度260℃，终冷温度60℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.25%，轧制力在4700KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例10
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.4mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序，中包温度1520℃，连铸拉速为1.2m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1310℃，总加热时间为180min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为880℃，卷取温度为640℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为47%；
（5）连续退火工序：均热温度为780℃，保温时间170s；先缓冷至680℃，缓冷冷却速率9℃/s；再快冷至290℃，快冷冷却速率35℃/s，过时效段温度270℃，终冷温度120℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.45%，轧制力在5000KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例11
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为2.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1513℃，连铸拉速为1.22m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1350℃，总加热时间为185min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为914℃，卷取温度为644℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为63%；
（5）连续退火工序：均热温度为766℃，保温时间170s；先缓冷至675℃，缓冷冷却速率9℃/s；再快冷至304℃，快冷冷却速率33℃/s，过时效段温度268℃，终冷温度65℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.33%，轧制力在3800KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例12
本实施低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.7mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1507℃，连铸拉速为1.35m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1225℃，总加热时间为234min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为887℃，卷取温度为675℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为55%；
（5）连续退火工序：均热温度为785℃，保温时间184s；先缓冷至664℃，缓冷冷却速率10℃/s；再快冷至275℃，快冷冷却速率52℃/s，过时效段温度262℃，终冷温度114℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.28%，轧制力在4300KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例13
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1524℃，连铸拉速为1.26m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1334℃，总加热时间为190min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为890℃，卷取温度为667℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为60%；
（5）连续退火工序：均热温度为816℃，保温时间105s；先缓冷至672℃，缓冷冷却速率14℃/s；再快冷至297℃，快冷冷却速率46℃/s，过时效段温度273，终冷温度95℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.41%，轧制力在3300KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例14
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为2.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1527℃，连铸拉速为1.33m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1320℃，总加热时间为218min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为908℃，卷取温度为655℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为45%；
（5）连续退火工序：均热温度为807℃，保温时间138s；先缓冷至670℃，缓冷冷却速率11℃/s；再快冷至282℃，快冷冷却速率42℃/s，过时效段温度264℃，终冷温度72℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.47%，轧制力在4850KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
实施例15
本实施例低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢厚度为1.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
上述低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢及其生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸工序：中包温度1533℃，连铸拉速为1.25m/min；
（2）加热工序：采用步进式加热炉加热，连铸坯的加热段均热温度为1262℃，总加热时间为210min；
（3）热轧工序：精轧终轧温度为905℃，卷取温度为652℃；
（4）冷轧工序：冷轧压下率为64%；
（5）连续退火工序：均热温度为773℃，保温时间110s；先缓冷至688℃，缓冷冷却速率12℃/s；再快冷至285℃，快冷冷却速率38℃/s，过时效段温度277℃，终冷温度103℃；
（6）平整工序：采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.22%，轧制力在4100KN。
本实施例所得的双相带钢组织为铁素体+马氏体组成，其力学性能见表2。
表1、实施例1－15带钢的化学成分组成及质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
上述实施例的成分组成中，其余为铁和不可避免的杂质。
表2、实施例1－15带钢的力学性能
Figure DEST_PATH_IMAGE004
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢，其特征在于，所述带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.114%，Mn：2.55～3.0%，S≤0.005%，P≤0.020%，Si：0.51～0.70%，Als：0.30～0.65%，Cr:0.20～0.30%，Nb:0.020～0.060%，Ti:0.020～0.060%，其余为铁和不可避免的杂质；所述带钢厚度为1.6～2.5mm，带钢组织由铁素体+马氏体组成；抗拉强度≥1000MPa，屈服强度Rp0.2：500～700Mpa，伸长率A80≥11%，屈强比为0.50～0.62；
所述带钢的生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述连铸工序，中包温度为1505～1535℃，连铸拉速为1.2～1.4m/min；所述热轧工序，精轧终轧温度为880～920℃，卷取温度为640～680℃；所述连续退火工序，均热温度为760～820℃，保温时间100～200s；先缓冷至660～690℃，缓冷冷却速率8～15℃/s；再快冷至270～310℃，快冷冷却速率30～46℃/s；过时效段温度260～280℃，终冷温度50～150℃。
2.根据权利要求1所述的低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢，其特征在于，所述带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.085～0.110%，Mn：2.7～2.8%，S≤0.003%，P≤0.018%，Si：0.51～0.60%，Als：0.40～0.50%，Cr:0.20～0.30%，Nb:0.035～0.045%，Ti:0.030～0.050%，其余为铁和不可避免的杂质。
3.根据 权利要求1或2所述的低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括连铸、加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；
所述连铸工序，中包温度为1505～1535℃，连铸拉速为1.2～1.4m/min；
所述热轧工序，精轧终轧温度为880～920℃，卷取温度为640～680℃；
所述连续退火工序，均热温度为760～820℃，保温时间100～200s；先缓冷至660～690℃，缓冷冷却速率8～15℃/s；再快冷至270～310℃，快冷冷却速率30～46℃/s；过时效段温度260～280℃，终冷温度50～150℃。
4.根据权利要求3所述的低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢的生产方法，其特征在于，所述加热工序，加热温度为1200～1350℃，总加热时间为150～240min。
5.根据权利要求4所述的低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢的生产方法，其特征在于，所述冷轧工序，冷轧压下率≥45%。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的低屈强比1000MPa级冷轧双相带钢的生产方法，其特征在于，所述平整工序，采用恒延伸率控制模式，平整机延伸率为0.2～0.5%，轧制力为3000～5000kN。
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