【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及汽車用鋼制備，具體涉及一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板及其制造方法。
技術介紹
1、近年來，隨著科技的發展和人們環保意識的增強，新能源電動汽車產業蓬勃發展，在引領全球汽車發展的同時，為汽車產業的低碳轉型提供強有力的支撐。與傳統燃油汽車相比較，新能源電動汽車更加關注續航里程、安全性及使用壽命，現有技術通常采用增加電池組電池容量的方法延長新能源電動汽車的續航里程，由于電池的能量密度有限，在增加電池容量的同時，電池組的重量也會隨之增加，導致新能源電動汽車的重量大于同級別的燃油汽車。以緊湊型suv為例，燃油汽車的重量約為1.4噸，而新能源電動汽車的重量超過1.7噸，其中，市售暢銷款新能源電動汽車的重量主要集中在2.2-2.4噸，比同級別的燃油汽車重300-500kg，過重的車身不僅會縮短新能源電動汽車的使用壽命，還會增加油耗，影響操控性能誘發安全隱患。新能源電動汽車相比燃油汽車更迫切需要輕量化。
2、汽車輕量化是指在汽車滿足基本的使用性能要求、安全性要求和成本控制要求的前提下，從結構、材料和加工工藝等方面實現對汽車整體的減重。目前，實現汽車輕量化的途徑主要包括：1、優化部件結構，使部件薄壁化、中空化、小型化或復合化；2、使用新材料，如高強度鋼、鋁、鎂合金及一些非金屬材料；3、改進加工工藝，主要包括改進成形技術和連接技術。
3、現有技術通常采用減薄的高強鋼實現汽車輕量化，減薄的鋼板成形性較好，但是機械強度會隨著鋼板厚度的減小而降低，無法承受較大載荷。
技術實現思路
1、針對鋼板減薄后機械強度降低的技術問題，本專利技術提供一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板及其制造方法，通過調控鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的化學成分及配比，在保證鐵素體貝氏體雙相鋼薄板成形性良好的前提下提高了抗拉強度和強塑匹配。
2、第一方面，本專利技術提供一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，以質量百分比計，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板包括如下化學成分：c?0.19%-0.24%，si?1.1%-1.4%，mn2.0%-2.5%，nb?0.04%-0.07%，cr?0.4%-0.6%，alt?0.7%-0.9%，p≤0.005%，s≤0.003%，n≤0.0035%，o≤0.005%，余量為fe和不可避免的雜質；
3、高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的厚度為0.8-2.5mm，屈強比為0.8-0.9，抗拉強度＞1200mpa，斷后伸長率＞17%，擴孔率＞30%，強塑積＞21gpa·%。
4、進一步的，以質量百分比計，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的化學成分滿足如下關系：1.8%≤alt+si≤2.2%。al元素可代替si元素發揮固溶強化作用，也有利于鐵素體的形成，同時改善表面質量。然而al含量過高，不僅增加連鑄難度，從而提高生產成本并降低效率；還會降低強度。因此本專利技術將兩種元素控制在1.8%≤alt+si≤2.2%。
5、進一步的，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的微觀組織包括鐵素體和貝氏體，其中，鐵素體的體積百分比為30%-45%，貝氏體的體積百分比為40%-50%。本專利技術通過限定鐵素體和貝氏體的體積百分比平衡鋼材的強塑性匹配以及優良的擴孔等成形性能。
6、進一步的，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的微觀組織還包括殘余奧氏體，殘余奧氏體的體積百分比為12%-20%，殘余奧氏體沿鐵素體與鐵素體和/或鐵素體與貝氏體的相界面處分布。沿相界面分布的殘余奧氏體能夠提高鋼材的碰撞吸收性能，提高鋼材的強度和韌性。
7、第二方面，本專利技術還提供一種如上任一項所述的高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的制造方法，包括如下步驟：
8、步驟一：熱軋鋼卷的制造，將鋼坯加熱至均熱溫度后保溫，然后依次進行軋制、兩段式冷卻和卷取，得到厚度為2.6-5.5mm的熱軋鋼卷；
9、步驟二：罩式退火卷的制造，對熱軋鋼卷進行罩式退火，得到罩式退火卷；
10、步驟三：冷硬帶鋼的制造，對罩式退火卷進行酸洗然后冷軋，得到厚度為0.8-2.5mm的冷硬帶鋼；
11、步驟四：連續退火鋼卷的制造，將冷硬帶鋼快速加熱至退火溫度進行退火處理，然后快速冷卻到過時效溫度進行過時效處理，過時效處理完畢后進行再次冷卻。
12、進一步的，步驟一中，均熱溫度為1220-1260℃，保溫時間為35-45min；軋制過程中，開軋溫度為1160℃±20℃，終軋溫度為840℃±15℃；兩段式冷卻的第一段冷卻采用空冷待溫模式，第二段冷卻采用超快速水冷模式，第二段冷卻的終冷溫度為540℃±20℃。
13、進一步的，空冷待溫模式的終冷溫度為700-730℃；超快速水冷模式的冷速＞50℃/s。
14、進一步的，步驟二中，罩式退火的溫度為630-650℃，罩式退火的時間為7-8h，保證鋼材中的合金元素充分擴散，使熱軋后的鋼材組織均質化。
15、進一步的，步驟三中，冷軋的累積壓下率＞55%。可使罩退后的組織充分破碎，且積累更多的位錯等畸變能。在隨后的退火再結晶過程中，再結晶晶粒更加細小和均勻，且晶粒中可保留一部分位錯，這有利于提高鋼材的屈服強度，也即有利于屈強比的提高。當在拉伸或擴孔變形過程中萌生微裂紋時，細小的晶粒可有效增加晶界數量，高密度位錯可增加裂紋擴展難度，從而優化其強塑性和成形性。
16、進一步的，步驟四中，快速加熱的加熱速率＞80℃/s；退火溫度為830-850℃，退火處理的時間為30-60s；快速冷卻的冷卻速率＞45℃/s；過時效溫度為320℃±15℃，過時效處理的時間為300-360s；再次冷卻的冷卻速率為15-20℃/s，再次冷卻的目標溫度≤160℃。
17、本專利技術的有益效果在于：
18、本專利技術提供的一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板及其制造方法，通過調控鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的化學成分及配比，并經過合理的工藝制備得到的微觀組織包括鐵素體、貝氏體和殘留奧氏體。不同于鐵素體馬氏體雙相鋼的微孔長大聚集型斷裂，本專利技術制備得到的高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼，在拉伸和擴孔變形過程中，體積百分比為30%-45%的鐵素體，可使其在變形的初級階段，發生均勻變形；體積百分比為40%-50%的貝氏體作為硬相組織，可有效抵御變形；而體積百分比為12%-20%的殘余奧氏體，發生“trip效應”，通過體積膨脹使其周圍的鐵素體和貝氏體組織產生擴張力，從而使局部應力集中得到釋放和松弛。在如上所述的三相協調變形作用下，在保證鐵素體貝氏體雙相鋼薄板具有一定的斷后伸長率、擴孔率的前提下，提高了鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的抗拉強度和強塑匹配。
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1.?一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，其特征在于，以質量百分比計，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板包括如下化學成分：C?0.19%-0.24%，Si?1.1%-1.4%，Mn?2.0%-2.5%，Nb?0.04%-0.07%，Cr?0.4%-0.6%，Alt?0.7%-0.9%，P≤0.005%，S≤0.003%，N≤0.0035%，O≤0.005%，余量為Fe和不可避免的雜質；
2.如權利要求1所述的一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，其特征在于，以質量百分比計，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的化學成分滿足如下關系：1.8%≤Alt+Si≤2.2%。
3.如權利要求1所述的一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，其特征在于，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的微觀組織包括鐵素體和貝氏體，其中，鐵素體的體積百分比為30%-45%，貝氏體的體積百分比為40%-50%。
4.如權利要求3所述的一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，其特征在于，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的微觀組織還包括殘余奧氏體，殘余奧氏體的體積百分比為12%-20%，殘余奧氏體沿鐵素體
5.一種如權利要求1-4任一項所述的高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：
6.如權利要求5所述的制造方法，其特征在于，步驟一中，均熱溫度為1220-1260℃，保溫時間為35-45min；軋制過程中，開軋溫度為1160℃±20℃，終軋溫度為840℃±15℃；兩段式冷卻的第一段冷卻采用空冷待溫模式，第二段冷卻采用超快速水冷模式，第二段冷卻的終冷溫度為540℃±20℃。
7.如權利要求6所述的制造方法，其特征在于，空冷待溫模式的終冷溫度為700-730℃；超快速水冷模式的冷速＞50℃/s。
8.如權利要求5所述的制造方法，其特征在于，步驟二中，罩式退火的溫度為630-650℃,罩式退火的時間為7-8h。
9.如權利要求5所述的制造方法，其特征在于，步驟三中，冷軋的累積壓下率＞55%。
10.如權利要求5所述的制造方法，其特征在于，步驟四中，快速加熱的加熱速率＞80℃/s；退火溫度為830-850℃，退火處理的時間為30-60s；快速冷卻的冷卻速率＞45℃/s；過時效溫度為320℃±15℃，過時效處理的時間為300-360s；再次冷卻的冷卻速率為15-20℃/s，再次冷卻的目標溫度≤160℃。
...【技術特征摘要】
1.?一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，其特征在于，以質量百分比計，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板包括如下化學成分：c?0.19%-0.24%，si?1.1%-1.4%，mn?2.0%-2.5%，nb?0.04%-0.07%，cr?0.4%-0.6%，alt?0.7%-0.9%，p≤0.005%，s≤0.003%，n≤0.0035%，o≤0.005%，余量為fe和不可避免的雜質；
2.如權利要求1所述的一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，其特征在于，以質量百分比計，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的化學成分滿足如下關系：1.8%≤alt+si≤2.2%。
3.如權利要求1所述的一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，其特征在于，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的微觀組織包括鐵素體和貝氏體，其中，鐵素體的體積百分比為30%-45%，貝氏體的體積百分比為40%-50%。
4.如權利要求3所述的一種高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板，其特征在于，高屈強比鐵素體貝氏體雙相鋼薄板的微觀組織還包括殘余奧氏體，殘余奧氏體的體積百分比為12%-20%，殘余奧氏體沿鐵素體與鐵素體和/或鐵素體與貝氏體的相界面處分布。
5.一種如權利要求1-...
【專利技術屬性】
技術研發人員：侯曉英，王國強，王業勤，郝亮，丁明凱，劉萬春，康華偉，王鵬，尹翠蘭，
申請(專利權)人：山東鋼鐵集團日照有限公司，
類型：發明
國別省市：
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