[发明专利]抗拉强度650MPa级热轧复相钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复相钢，特别是指一种抗拉强度650MPa级热轧复相钢及其生产方法。

背景技术

随着节能减排以及安全性的要求提高，采用高强以及超高强钢实现汽车的轻量化成为现代汽车工业发展的主要趋势。高强度钢中，复相钢以铁素体、贝氏体和马氏体以及析出物组成相，不但具有高强度和足够的成形性，而且具有良好的加工硬化特性以及良好的焊接性能。同时，复相钢具有高的能量吸收能力和高的残余变形变量，特别适合于要求良好抗冲击性能的零件如车门防撞杆、保险杠等安全零件。但由于设备及工艺的限制，国内外鲜有相关钢种生产的报道，世界上也只有蒂森、浦项和宝钢少数钢铁企业具备供货条件。

中国专利申请“一种抗拉强度780MPa级复相钢板及制造方法”，申请号200510130899.X，公开了一种拉强度780MPa级复相钢板及制造方法，包括：化学成分按质量百分数为：0.13～0.17％C、0.20～0.40％Si、1.30～1.50％Mn、0.02～0.03％Nb，余量为Fe；组织为粒状贝氏体与马氏体复相组织，其中：粒状贝氏体体体积分数为90～95％，马氏体体积分数为10～5％；屈服强度为525～550MPa，抗拉强度为785～795MPa，断后总伸长率为20～25％。通过控轧控冷工艺轧制，控制开轧温度1100～1150℃，终轧温度800～850℃；控制第一段冷却速度40～70℃/s，冷却后温度550～610℃；第二段冷却速度220～360℃/s，卷取温度20～250℃；冷却后进行卷取，控制钢板厚度3～4.5mm。该制造方法获得钢板组织中没有铁素体组织，完全由贝氏体及马氏体组成，成形性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成形性能好的抗拉强度650MPa级热轧复相钢及其生产方法。

为实现上述目的，本发明所提供的抗拉强度650MPa级热轧复相钢，由以下重量百分比的化学成分构成：C：0.06％～0.10％，Si≤0.3％，Mn：0.90％～1.3％，P≤0.025％，S≤0.008％，Als(酸溶铝含量)：0.020％～0.070％，Nb：0.01％～0.03％，余量为Fe及不可避免的杂质。

以下对各化学成分的作用进行说明。

碳：碳是廉价的固溶强化元素。根据本钢种的应用范围，主要用于汽车零部件，需要进行一定程度的冲压变形加工，因此要求材料在满足强度要求的同时，具有良好的冷成形性能。如果其含量小于0.06％，则不能满足材料强度的要求；如果其含量大于0.10％，则不能满足材料的良好成形性能。所以，将其含量限定在0.06～0.10％范围。

硅：硅是廉价而有效的钢液脱氧元素，但过多的硅含量会恶化热轧钢板的表面质量，因此对于硅含量将其含量限定在0.3％以下。

锰：锰是提高强度和韧性最有效的元素。如果其含量小于0.90％，则不能满足材料强度要求；但是添加多量的锰，会导致增加钢的淬透性，由于焊接硬化层的出现而使裂纹敏感性增高，且增加钢材的合金成本。鉴于此，将其上限定为1.3％，所以，将其含量限定在1.00～1.3％范围。

磷：为了避免材料的焊接性能、冲压成形性能、韧性、二次加工性能发生恶化，设定其含量上限为0.025％。所以将其含量控制在0.025％以下。

硫：硫含量对钢的冷弯性能有较大影响，随着硫含量的增加，钢的冷弯性能降低。钢中的硫常以锰的硫化物形态存在，这种硫化物夹杂对钢的冲击韧性是十分不利的，并造成性能的各向异性，因此，需将钢中硫含量控制得越低越好。基于对钢板冲压成形工艺和制造成本的考虑，将钢中硫含量控制在0.008％以下。

铝：铝是为了脱氧而添加的，当Als含量不足0.020％时，不能发挥其效果；另一方面，由于添加多量的铝容易形成氧化铝团块，所以，设定Als上限为0.070％。因此，Als含量限定在0.020～0.070％范围。

铌：铌主要通过细化晶粒和沉淀析出强化来提高钢的强度，是强烈的碳、氮化合物形成元素，在钢中主要以Nb(C、N)形式存在，阻止奥氏体晶粒的长大，最终使铁素体晶粒尺寸变小，细化组织。当其含量低于0.01％时，不能满足材料高强度的要求；而加入的铌高于0.03％时，已能满足其强度与成型性能的要求，若再添加，合金成本会显著上升。所以，根据钢种的性能目标要求，将其含量限定在0.01～0.03％范围。

除了对以上化学成分及范围作了限定以外，从提高材料成形性、经济性的观点出发，本发明未添加Cu、Ti、Ni、Cr、Mo等贵重合金元素。