[发明专利]一种1000MPa级冷轧退火双相钢及其生产方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于汽车用冷轧高强度钢板技术领域，尤其涉及一种1000MPa级冷轧退火双相钢及其生产方法和用途。

背景技术

为了满足降低汽车车身自重达到降低能源消耗的目的，同时保证车身的安全性能不会降低，在汽车车身设计中，越来越多地采用高强度钢，尤其是先进高强钢，其中双相钢由于具有低屈服强度、高抗拉强度以及高的初始加工硬化速率等优良的性能在汽车零部件生产中广泛使用，但是随着钢种强度级别的提高，材料的塑性会相应下降，可加工性能下降，因此，在有些成形要求严格且安全性能要求高的场合，可以通过适当的厚度增加以增加构件的安全性，同时具有良好的成形性能，这样既能够满足材料成形的要求，也可以实现一定程度的减重。

目前，关于高强度级别冷轧退火双相钢的成功生产经验不是很多，而且厚度规格都在2.0mm以下，如公开号为CN101363099A中叙述了一种1000MPa级退火方式生产的双相钢，厚度为1.0mm；对于这类规格厚度较大的钢种生产，冷轧退火工序的难度非常大，工艺一般是通过将冷硬钢带加热到铁素体和奥氏体双相区，在后续的快冷中使奥氏体转变为马氏体，从而对冷却过程中相的转变控制难度大，尤其是厚规格产品，一方面需要对成分进行优化设计，另一方面需要对热处理工艺进行调节，本专利将致力于解决厚规格1000MPa级双相钢的生产问题。

发明内容

本发明目的是提供一种1000MPa级冷轧退火双相钢及其生产方法和用途，双相钢产品厚度在2.1～2.5mm之间。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种1000MPa级冷轧退火双相钢，其化学成分质量百分比如下：C：0.17～0.23%，Mn：1.6～2.2%，S≤0.010%，P≤0.020%，Si：0.3～0.6%，Nb：0.040～0.060%，Ti：0.040～0.060%，Als≥0.030%，Cr：0.40～0.60%，N≤50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述双相钢产品的厚度规格为2.1～2.5mm。

本发明还提供一种上述一种1000MPa级冷轧退火双相钢的生产方法，生产工艺包括热轧、冷轧、退火和平整工序；采用下述质量百分比化学成分的连铸坯：C：0.17～0.23%，Mn：1.6～2.2%，S≤0.010%，P≤0.020%，Si：0.3～0.6%，Nb：0.040～0.060%，Ti：0.040～0.060%，Als≥0.030%，Cr：0.40～0.60%，N≤50ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述热轧工序：铸坯的均热温度1250～1280℃，均热时间为25～35min；出炉轧制，终轧温度为860～880℃，采用前段冷却模式，卷取温度为550～650℃。

本发明所述冷轧退火工序：冷轧压下率为40～50%，退火工序均热温度为770～820℃，快冷开始温度为630～700℃，时效温度为250～300℃，生产工艺速度为50～90m/min。

本发明所述平整工序的平整压下率≤0.5%。

本发明还提供上述一种1000MPa级冷轧退火双相钢在制备机械防撞件及加强件中的用途，尤其用于制备汽车用防撞件及加强件。

本发明的设计思路：

C：碳是固溶强化元素，是材料获得高强度的保证，碳含量太低时，在相同的临界区（铁素体和奥氏体）加热时奥氏体含量低，不利于获得高的强度，但是碳含量太高，不利于材料的焊接性能，因此碳的设计在满足强度的基础上越低越好。Mn：锰是强烈提高奥氏体淬透性的元素，含有适量Mn的奥氏体可以通过不同的快冷终止温度来获得期望的组织，从而获得不同性能的产品。Si：是固溶强化元素，一方面可以提高材料强度，另一方面，可以加速碳向奥氏体偏聚，净化铁素体，从而改善成品的性能。Nb：是碳氮化物析出元素，可以细化晶粒和析出碳氮化物，提高材料强度。Ti:是碳氮化物析出元素，用于提高材料强度。Cr：一方面起到强化作用，另一方面主要是用于推迟中温区域贝氏体的转变，从而有利于获得马氏体组织。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明产品抗拉强度在1000MPa以上，断后伸长率在12%以上，具有良好的烘烤硬化性能。

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。

各实施例钢种的化学成分含量见表1，产品机械性能见表2，拉伸性能测试时，拉伸试样平行于轧制方向，拉伸试样的标距为80mm。

实施例1

一种1000MPa级冷轧退火双相化学成分质量百分比见表1，厚度为2.1mm。