本發明屬于雙相鋼技術領域，特別是提供了一種超低屈強比980mpa級冷軋雙相鋼及其制造方法。

背景技術：

近年來，隨著全球能源與環境危機的日益加劇，車身輕量化已成為當代汽車設計和制造所面臨的重要課題。雙相鋼(dualphasesteel)以其較高的強度、較好的延伸率和成型性、較強的吸收碰撞能量等優點，目前已經成為車身輕量化趨勢應用中最廣泛、技術最成熟的高強鋼材料。同時汽車輕量化對雙相鋼提出了更高的要求，主要包括優良的成型性能、高強塑性、高幾何精度、高表面質量、良好均質性、新品種開發系列化。但是隨著抗拉強度的增加，屈服強度也隨之增加，塑性和成形性能顯著下降，使得沖壓成型較為困難，難于滿足后續加工成形的要求。因此汽車業迫切需求成型性能進一步優化的冷軋高強鋼。為此，各國學者在化學成分、生產工藝和顯微組織等方面對高強度冷軋雙相鋼進行了技術開發和改進。2008年9月德國蒂森克虜伯公司提出，在雙相鋼的鐵素體基體和馬氏體島組織中可以存在殘余奧氏體，以改善鋼的成型性。

研究結果表明，冷軋雙相鋼的屈強比越低、均勻延伸率越高，其冷加工成形的應變硬化指數越高，因而獲得更良好的成型性，更有利于汽車構件的加工成形和幾何精度。因此如何在大型鋼鐵廠家的現代化汽車板生產線上，開發與生產具有低屈強比和良好成形性能的高強度冷軋雙相鋼dp980汽車板，滿足高強度(rm≥980mpa)高延伸(a50≥14％)和超低屈強比(ys/ts＜0.5)的技術指標要求，成為本發明的技術目標。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種超低屈強比980mpa級冷軋雙相鋼及其制造方法，通過控制連退工藝參數來提高冷軋雙相鋼強塑性的同時，根據用戶需求進行屈強比的調整，可以獲得超低屈強比型dp980和標準型dp980，通過降低屈服強度和屈強比，更加有利于后續的深加工。

本發明提供的超低屈強比980mpa級冷軋雙相鋼的化學成分按重量百分數計為：c：0.13～0.18％、si：0.3～0.6％、mn：1.7～2.4％、als：0.03～0.06％、nb：0～0.05％，cr：0.3～0.5％，其余為fe和其他不可避免的雜質。在成分設計時考慮采用相變強化為主，結合固溶強化、細晶強化、相變強化、析出強化的復合強化方式，該冷軋雙相鋼板可作為汽車防撞件、結構件及內板材料。

本發明的980mpa級冷軋雙相鋼的制造工藝步驟如下：

(1)采用鐵水預脫硫-冶煉-精煉-連鑄工藝流程，中包鋼水過熱度控制在20～35℃，采用長水口及浸入式水口保護澆鑄，并進行氬封操作。控制合適鈣鋁比，防止水口堵塞、防止大尺寸水口結瘤物卷入。同時采用低拉速操作，穩定控制拉速。由于鋼中錳含量較高，結晶器保護渣應采用高堿度(1.2～1.3)且高熔點(1170～1190℃)保護渣。采用二冷弱冷方式，比水量控制在0.38～0.42l/kg。

(2)將所述組分的鋼坯隨爐加熱至1150～1250℃，保溫1.5～3h，經高壓水除鱗后，進行熱軋，粗軋開軋溫度控制為1050～1150℃，精軋開軋950～1000℃，精軋終軋溫度控制為860～950℃，模擬卷曲溫度控制為600～680℃；熱軋板經酸洗后進行冷軋，冷軋壓下率控制為50～70％.

(3)通過調整連續退火工藝中雙相區加熱溫度、均熱時間、快冷開始溫度、緩冷速度、快速冷卻速度、過時效溫度等工藝參數，來獲得要求的性能。退火溫度t1控制在760～860℃，并經保溫1～5min后緩慢冷卻到t2＝660～740℃，再以45≤vc≤70℃/s的速度快速冷卻至280～350℃，進行過時效處理5～10min。終冷處理溫度為170℃，時間為100～130s，然后空冷至室溫。

成品矯直延伸率≤0.8％。

本發明的主要技術創新點如下：

1、本工藝方法在開發的冷軋雙相鋼，通過調整連續退火工藝參數獲得超低屈強比(0.44～0.5)、低屈強比(0.5～0.6)的dp980；

2、本發明的顯微組織中含有殘余奧氏體，這種含量約3～7％的殘余奧氏體組織在應力作用下發生trip效應，從而在提高鋼材的抗拉強度、提高鋼材的應變硬化能力的同時提高均勻伸長率，近而對提高材料的抗沖撞性能起著重要的作用。

3.本發明鋼的屈服強度低、屈強比低、延伸率高及成形性能良好，其制造方法工藝簡單，成本低廉。

本發明的優點在于，采用簡單的化學成分設計，結合熱軋形變熱處理tmcp工藝、冷軋連續退火工藝獲得了在細化鐵素體為基體彌散分布的島狀馬氏體，同時還有少量殘余奧氏體的復相組織。

本發明的dp980具有超低屈強比(ys/ts＜0.50)、延伸率好(a50≥14％)、較高的n值、力學性能波動范圍小、工藝敏感性低等性能特點，能夠減少沖壓后的回彈，有利于后續汽車行業的深加工。

附圖說明

圖1為實施例1的冷軋dp980顯微組織彩色金相照片。

具體實施方式

實施例1：

一種980mpa級低工藝敏感性、低屈強比冷軋雙相鋼，其組分及重量百分比含量：c：0.17％，mn：1.76％，als：0.04％，si：0.5％，p：0.010％，s：0.005％，cr：0.4余量為fe及不可避免雜質。制造工藝如下：

1)冶煉并連鑄成坯；

2)對鑄坯加熱至1250℃，保溫2.5h后，進行熱軋，開軋1150℃，控制終軋溫度在900℃：

3)進行卷取，控制卷取溫度在650℃；

4)進行常規酸洗；

5)進行冷軋，控制冷軋累計壓下率為66.7％；

6)進行連續退火，控制退火溫度在780℃，退火時間120s；

7)在緩冷速度為3℃/s下冷卻至720℃；

8)進行快速冷卻，冷卻速度控制在50℃/s，冷卻溫度在310℃進行8min過時效處理；

9)采用水冷冷卻至170℃后空冷到室溫。

實施例2：

980mpa級低工藝敏感性、低屈強比冷軋雙相鋼，其組分及重量百分比含量：c：0.17％，mn：1.76％，als：0.04％，si：0.5％，p：0.010％，s：0.005％，cr：0.4余量為fe及不可避免雜質。制造工藝如下：

1)冶煉并連鑄成坯；

2)對鑄坯加熱至1250℃，保溫2.5h后，進行熱軋，開軋1150℃，控制終軋溫度在900℃：

3)進行卷取，控制卷取溫度在650℃；

4)進行常規酸洗；

5)進行冷軋，控制冷軋累計壓下率為66.7％；

6)進行連續退火，控制退火溫度在800℃，退火時間120s；

7)在緩冷速度為3℃/s下冷卻至710℃；

8)進行快速冷卻，冷卻速度控制在60℃/s，冷卻溫度在300℃進行8min過時效處理；

9)采用水冷冷卻至170℃后空冷到室溫。

實施例3：

980mpa級低工藝敏感性、低屈強比冷軋雙相鋼，其組分及重量百分比含量：c：0.14％，mn：2.0％，als：0.04％，si：0.5％，p：0.010％，s：0.005％，nb：0.03％，cr：0.3％，余量為fe及不可避免的雜質。制造工藝如下：

1)冶煉并連鑄成坯；

2)對鑄坯加熱至1250℃，保溫2.5h后，進行熱軋，開軋1150℃，控制終軋溫度在920℃：

3)進行卷取，控制卷取溫度在680℃；

4)進行常規酸洗；

5)進行冷軋，控制冷軋累計壓下率為66.7％；

6)進行連續退火，控制退火溫度在790℃，退火時間120s；

7)在緩冷速度為3℃/s下冷卻至700℃；

8)進行快速冷卻，冷卻速度控制在50℃/s，冷卻溫度在325℃進行8min過時效處理；

9)采用水冷冷卻至室溫。

實施例4：

980mpa級低工藝敏感性、低屈強比冷軋雙相鋼，其組分及重量百分比含量：c：0.14％，mn：1.75％，als：0.05％，si：0.5％，p：0.012％，s：0.008％，nb：0.04％，cr：0.4％余量為fe及不可避免雜質。制造工藝如下：

1)冶煉并連鑄成坯；

2)對鑄坯加熱至1200℃，保溫2.5h后，進行熱軋，開軋1140℃，控制終軋溫度在880℃：

3)進行卷取，控制卷取溫度在600℃；

4)進行常規酸洗；

5)進行冷軋，控制冷軋累計壓下率為70％；

6)進行連續退火，控制退火溫度在820℃，退火時間101秒；

7)在緩冷速度為6℃/秒下冷卻至720℃；

8)進行快速冷卻，冷卻速度控制在66℃/s，冷卻溫度在300℃進行10min過時效處理；

9)采用水冷冷卻至170℃后空冷至室溫。

表1本發明實施例與對比例的實際力學性能對比

主要結果

本發明采用獨特的化學成分設計，結合熱軋形變熱處理tmcp工藝、冷軋連續退火工藝獲得了在細化鐵素體為基體彌散分布的島狀馬氏體，同時還有少量殘余奧氏體的復相組織。同時本發明的dp980具有超低屈強比(ys/ts＜0.50)、延伸率好(a50≥14％)、較高的n值、力學性能波動范圍小、工藝敏感性低等性能特點。