[发明专利]一种提高低碳硅锰系冷轧双相钢力学性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及一种提高低碳硅锰系冷轧双相钢力学性能的方法。

背景技术

近几年，气候变化、能源短缺等问题对现代工业的发展及人们的日常生活产生着日益严重的影响。节能减排、低碳环保已经是当今各国工业发展所亟待解决的问题。作为现代工业的标志与象征的汽车工业既是拉动国民经济发展的支柱产业，也是高消耗、高排放，造成环境污染的重点行业，其所产生的一系列环境负面影响构成了汽车工业可持续发展面临要解决的首要问题。

安全、舒适、节能、环保是人们对现代汽车提出的新要求。研究表明：在其它条件不变的情况下，汽车质量每减轻10%，则油耗可下降8～10%。因此，在保证整车性能的前提下实现轻量化，已成为各汽车企业研发新产品的目标，而实现轻量化的主要手段是对结构的设计优化和新材料、新工艺的应用。钢铁是汽车制造的主要材料，但钢铁工业增长的同时也带来了能源的巨大消耗，如产钢所需要的煤炭﹑电力和向各种用途钢材里添加的微合金元素都在逐年增加。降低微合金元素的使用量，通过设计合理的工艺制度来改造生产同等级别的钢材，降低含有合金元素钢材的成本，实现节能﹑环保，是当今世界实现可持续发展所面临的巨大挑战。

CN102943205A公开了一种双相钢，其合金设计成分简单，只要求添加适量的C﹑Si﹑Mn﹑Ti，但在TMCP工艺控制过程中，对精轧后两次控冷温度参数的要求过于严格，而且只能制备出抗拉强度580MPa级的双相钢产品。

CN101802233A公开了一种双相钢制备的扁钢产品及其制备方法，该双相钢具有至少950MPa的强度﹑良好的可变形性能以及具有一定的表面光洁度。但其合金成分设计中要求添加贵金属铬0.20％～0.80％，钛0.02％～0.08％，而且延伸率仅为10％左右。

CN102703815A公开了一种应用半无头轧制工艺，能解决轧制薄规格﹑带材纵向性能均匀等问题，不仅能具有可观的经济效应，同时节能降耗﹑降低CO₂排放量，是一种节约型﹑环境友好型的新技术。但是此发明对设备能力要求较高，在合金成分设计上必须加入贵金属铬0.5％～0.7％，而且抗拉强度最高只能达到650MPa左右。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种提高低碳硅锰系冷轧双相钢力学性能的方法，目的是在现有低成本低碳硅锰系冷轧双相钢化学成分设计的基础之上，采用本发明的新工艺，提高其力学性能，这将为进一步提高低碳硅锰系冷轧双相钢综合性能及发展高强低碳硅锰系冷轧双相钢的生产工艺提供新思路。

双相钢由铁素体与马氏体组成，以相变强化为基础，具有低屈强比，高的初始加工硬化速率，良好的强度和延性配合等特点。冷轧双相钢的生产过程包括冶炼、热轧、酸洗、冷轧、连续退火等工艺。合理的成分设计、适合的热轧组织对冷轧双相钢的性能都有重要影响，而退火参数对双相钢的最终组织形貌和力学性能具有最重要的影响。

本发明提供一种低碳硅锰系冷轧双相钢，由19.0～26.0％体积比的马氏体、74.0～81.0％体积比的铁素体构成，并且其化学组成按质量百分比为C：0.06%～0.20%，Si：0.1%～0.8%，Mn：1.0%～2.0%，Nb≤0.05%，V≤0.05%，P≤0.035%，S≤0.035%，余量为Fe。

优选的，所述低碳硅锰系冷轧双相钢，由于化学成分添加量和工艺参数在要求范围内的变化，使得屈服强度290～438/MPa，抗拉强度540～826/MPa，屈强比0.46～0.58，延伸率24.7～30.1%。

力学性能(屈服强度﹑抗拉强度﹑屈强比﹑延伸率)的测定方法采用中华人民共和国国家标准GB/T 228-2002。

本发明的还提供所述低碳硅锰系冷轧双相钢的制备方法，包括下列步骤：

(1)选取低碳硅锰系冷轧双相钢，经过冶炼和锻造制成板坯，加热至1100～1250℃保温，在820～1100℃条件下进行热轧，热轧终轧温度为(A_r3+30)℃～(A_r3+100)℃，并在热轧终轧后以10～30℃/s的冷速层流冷却至(A_r3－50)℃～(A_r3－100)℃，然后空冷至室温得到热轧钢坯；

(2)酸洗上述热轧钢坯得到冷轧用钢板，以去除氧化物，得到冷轧用钢板；

(3)将冷轧用钢板采用≥80%的压下量进行冷轧，以利于在变形期内显著增加位错密度，贮存更多的畸变能；