本發明專利技術公開了一種抗拉強度590MPa級熱軋雙相鋼及其制造方法。該鋼的化學成分按重量百分數計為：?C：0.04~0.10%，Mn：1.10~1.50%，Si：0.10~0.20%，Als：0.015~0.070%，P：0.03~0.08%，S≤0.008%，Cr：0.5~1.2%，余量為Fe和不可避免的雜質。該鋼的制造方法，包括鐵水脫硫、轉爐冶煉、真空處理、連鑄、精整、板坯加熱、熱連軋、層流冷卻、卷取的步驟。實踐證明，該鋼具有高的抗拉強度和低屈強比、優良的冷沖壓成型和耐疲勞性能，并且其制造方法工藝流程簡單，生產成本低廉。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于鋼板生產
，具體地指一種。
技術介紹
通過提高鋼板強度來減輕車身重量，達到降耗節能，減少環境污染是當今汽車工業研究的重要課題。在不斷提高鋼板強度的同時，還應具備韌性好、耐疲勞，良好的彎曲和翻邊性能。車輪是旋轉運動部件，它的減重節能效果是其它部件的I. 5倍。通過采用高強度的車輪鋼生產車輪，在保證性能要求的同時減輕重量，達到良好的節能環保效果。國內有眾多連鑄連軋工藝生產雙相鋼的案例，但受到連鑄連軋生產線大批量排產要求和國內熱軋雙相鋼市場需求量小及規格多的限制，目前市場上主要使用的仍是常規連·鑄連軋工藝生產的雙相鋼。熱軋雙相鋼由于具有優良的強度和延展性、低屈強比和高η值等性能，能滿足以汽車車輪沖壓輪輻為代表的復雜形狀部件對高成形性能等各種特性的要求，在汽車制造業得到了較為廣泛的應用。熱軋雙相鋼的組織由鐵素體和馬氏體組織，由于馬氏體組織焊接性能差，熱軋雙相鋼一般適用于沖壓工藝制造輪輻或其它復雜結構件，不適合制造對焊接性能要求高的零件如輪輞等。為保證鐵素體的充分析出，國內熱軋雙相鋼生產多采用兩段冷卻工藝。前段層流水冷卻后的空冷階段充分析出鐵素體，后段層流水冷卻到另一相的轉變溫度之下獲得馬氏體(有些是貝氏體)。為保證零件的成形性，馬氏體量一般控制在8 25%之間，馬氏體量多了，強度過高，成形性能差，不利于復雜零件對成形性的高要求。馬氏體量少了，成形性好，但是強度低了，零件的疲勞性能達不到設計要求。所以冷卻工藝的制定需綜合考慮成形性和強度的匹配。目前汽車行業普遍使用33(T540MPa級別鋼種制造車輪，強度普遍偏低，大部分集中在低強度范圍，且用材厚度較厚。為適應日益嚴格的環保和安全法規要求，同時提高自身產品的競爭力，越來越多的汽車廠采用590MPa級雙相鋼制造車輪輪輻，在保證安全的前提下，降低鋼板厚度，減輕車身自重。輪輻是安全件，隨車輪在轉動，服役條件苛刻，需應付行駛過程中受到的各種徑向和軸向沖擊、扭轉等應力的作用，因此對強度、韌性、疲勞性能要求高。輪輻也是外觀件，對表面質量要求高，為了美觀，輪輻的外形設計比較復雜，對成形性的要求也高。
技術實現思路
本專利技術的目的就是要提供一種。該熱軋雙相鋼具有高的抗拉強度和低屈強比、優良的冷沖壓成型和耐疲勞性能，并且其制造方法工藝流程簡單，生產成本低廉。為實現上述目的，本專利技術所設計的抗拉強度590MPa級熱軋雙相鋼，其化學成分按重量百分數計為C 0. 04 0· 10%, Mn 1. 10 1· 50%, Si 0. 10 0· 20%, Als 0. 015 O. 070%, P O. 03 O. 08%, S彡O. 008%, Cr 0. 5 I. 2%，余量為Fe和不可避免的雜質。進一步地，其化學成分按重量百分數計優選為C 0. 062 O. 081%, Mn 1. 246 I. 323%, Si 0. 144 O. 19%, Als 0. 020 0· 054%, P O.038 O. 063%, S彡O. 007%, Cr 0. 521 O. 647%，余量為Fe和不可避免的雜質。本專利技術抗拉強度590MPa級熱軋雙相鋼的制造方法，按通常純凈鋼工藝進行，包括鐵水脫硫、轉爐冶煉、真空處理、連鑄、精整、板坯加熱、熱連軋、層流冷卻、卷取的步驟，其特殊之處在于所述板坯加熱時，加熱溫度控制在118(Tl280°C ； 所述板坯粗軋時，出口熱溫度控制在104(Tll40°C;終軋溫度控制在80(T900°C，卷取溫度控制在20(T30(TC ；所述層流冷卻時，前段冷卻至60(T700°C，再空冷4 12s，后端冷卻至23(T330°C。進一步地，所述真空處理時的合金化順序為鋁鐵、錳鐵、磷鐵、鉻鐵。再進一步地，所述前段冷卻速度控制為4(T50°C /S。下面對本專利技術抗拉強度590MPa級熱軋雙相鋼的各元素含量限定和制造工藝限定進行說明。(I)化學成分碳是廉價的固溶強化元素。如果其重量百分含量超過O. 1%，則沖壓成形性會降低；如果其含量小于O. 04%，則不能滿足材料對強度的要求，所以，將其含量限定在O. 04、. 1%范圍，優選為在O. 062 O. 081%范圍。硅是廉價而有效的鋼液脫氧元素，是為了維持母材強度、進行預脫氧而添加的，如果其含量小于O. 10%,則不能發揮其效果；如果其含量超過O. 20%,則會惡化熱軋鋼板的表面質量，所以，將其重量百分含量限定在O. 1(Γ0. 20%范圍，優選為O. 140. 19%的范圍。錳是提高強度和韌性最有效的元素，可改善鋼的強度-延伸平衡性。但是添加多量的錳，會導致增加鋼的淬透性，鑒于此，將其重量百分含量上限確定為I. 50%，所以，將其含量限定在I. I (Tl. 50%范圍，優選為I. 246 I. 323%的范圍。磷是廉價的固溶強化元素,過量的磷會易引起鑄還中心偏析,但是控制適量的P元素可以提升鋼板的強度，為了合理利用磷的作用，將其限定在O. 03、. 08%范圍，優選為O.038 O. 063%的范圍。硫是非常有害的元素。鋼中的硫常以錳的硫化物形態存在,這種硫化物夾雜對鋼的沖擊韌性是十分不利的，并造成性能的各向異性，因此，需將鋼中硫含量控制得越低越好。基于對鋼板冷彎成形工藝和制造成本的考慮，擬將鋼中硫含量控制在O. 008%以下。鋁是為了脫氧而添加的，當Als含量不足O. 015%時，不能發揮其效果；另一方面，由于添加多量的鋁容易形成氧化鋁團塊，所以，規定Als上限為O. 070%。因此，Als含量限定在O. 015 O. 070%范圍，優選為O. 020 0· 054%的范圍。鉻可縮小奧氏體相區，擴大熱軋工藝控制窗口，利于獲得馬氏體。當Cr含量低于O.5%時，難以發揮效果，當Cr含量高于I. 2%時，鋼的淬透性大幅增加，鋼的脆性增加。綜合工藝控制及成本因素考慮，將Cr含量限定在O. 5^1. 2%，優選為O. 52Γ0. 647%的范圍。本專利技術的抗拉強度590MPa級熱軋雙相鋼在鋼的成分設計上采用低碳、低硅，以錳、磷、鉻固溶強化元素為主的低合金鋼，既保證熱軋鋼板的高強度，又保證鋼板具有較高的拉延性能；在冶煉工藝設計上，從保證鋼質和提高鋼的純凈度入手，進一步降低鋼中硫含量，控制硫化夾雜物的數量及分布，確定出合理的脫氧合金化順序及爐外精煉工藝；在熱連軋工藝設計上，通過轉爐復吹和爐外精煉技術(真空處理或硅鈣處理)調整鋼水合金成分，充分發揮出所加合金化元素的作用，確定出合理的控制軋制和控制軋控冷工藝，通過控制軋制和分段層流冷卻工藝使鋼板獲得鐵素體和馬氏體雙相組織，確保成品鋼板的雙相組織及機械性能匹配。(2)制造工藝為實現本專利技術的熱軋雙相鋼的鐵素體+馬氏體雙相組織，本專利技術采用再加熱原始奧氏體組織細化控制；粗軋變形奧氏體再結晶細化控制；精軋大壓下累積變形控制；分段層流冷卻的組織細化控制技術，來實現鋼優良綜合性能。實踐證明，本專利技術方法生產出的抗拉強度為590MPa級的熱軋雙相鋼板，具有如下優點(1)屈強比低，在正拉延、反拉延時回彈小；(2)不出現明顯的屈服點降低、變形初期的加工硬化率大；(3)抗拉強度與延展性匹配好，具有室溫延遲失效和高的烤漆硬化性。附圖說明圖I為本專利技術抗拉強度590MPa級熱軋雙相鋼的金相組織結構本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種抗拉強度590MPa級熱軋雙相鋼，其特征在于：它的化學成分按重量百分數計為：C：0.04~0.10%，Mn：1.10~1.50%，Si：0.10~0.20%，Als：0.015~0.070%，P：0.03~0.08%，S≤0.008%，Cr：0.5~1.2%，余量為Fe和不可避免的雜質。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：周祖安，謝華，周一中，趙江濤，桂洲，劉斌，楊海林，劉永前，曾萍，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵集團公司，
類型：發明
國別省市：
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