热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法转让专利
申请号 : CN201910823465.X
文献号 : CN110592347B
文献日 : 2021-09-10
发明人 : 陆凤慧 , 杜林秀 , 刘伟 , 邢俊芳 , 陈国涛 , 郝占全
申请人 : 河钢股份有限公司承德分公司
摘要 :
本发明公开了一种热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法，所述生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线热处理、卷取缓冷工序；所述在线热处理工序，层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度20～40℃/s，卷取温度为440～480℃；所述卷取缓冷工序，卷取后入缓冷坑时间≤1h，缓冷≥72h出坑检验。本发明通过在线热处理和轧后缓冷坑缓冷退火技术，实现对1200MPa级复相钢卷板残余奥氏体的稳定控制，对钢板屈强比实现有效调控，产品屈服强度≥750MPa，抗拉强度≥1200MPa，延伸率≥12%，屈强比≤0.8，改善了高强度复杂部件的成型性能，实现对工程机械、重载汽车结构减重以及安全性提高。
权利要求 :
1.一种热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线热处理、卷取缓冷工序；所述在线热处理工序，层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度20～40℃/s，卷取温度为440～480℃；所述卷取缓冷工序，卷取后入缓冷坑时间≤1h，缓冷≥72h出坑检验；
所述复相钢卷板屈服强度≥750MPa，抗拉强度≥1200MPa，延伸率≥12%，屈强比≤0.8；
所述复相钢卷板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10～0.14%，Si：1.50～
1.70%，Mn：1.90～2.20%，P≤0.025%，S≤0.015%，Als：0.015～0.060%，Mo：0.28～0.40%，Cr：
0.80～1.0%，Ti：0.020～0.040%，N≤0.0050%，余量为Fe及不可避免杂质；
所述复相钢卷板显微组织由铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组成。
2.根据权利要求1所述的一种热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法，其特征在于，所述板坯加热工序，板坯加热温度1180～1250℃。
3.根据权利要求1所述的一种热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法，其特征在于，所述控制轧制工序，终轧温度为840～900℃。
4.根据权利要求1‑3任意一项所述的一种热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法，其特征在于，所述复相钢卷板厚度为1.5～6.0mm。
说明书 :
热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法
技术领域
[0001] 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法。
背景技术
[0002] 超高强度钢作为重要的钢铁品种，在结构轻量化、大变形冲击强度及提高产品寿命方面有重要作用，其产品在市场应用方面非常广泛，包括工程机械、桥梁及汽车制造诸多
领域。随着结构减重及安全性要求的不断提高，钢的强度逐步提升至1200MPa级，此时屈服
强度接近抗拉强度，延伸率难以保证，因此钢结构安全性难以保证。
领域。随着结构减重及安全性要求的不断提高，钢的强度逐步提升至1200MPa级，此时屈服
强度接近抗拉强度，延伸率难以保证，因此钢结构安全性难以保证。
[0003] 近些年发展的先进高强度钢(Advanced High Strength Steel)则可以在提高强度的同时，不降低延伸率，这些性能对于汽车制造者是非常有吸引力的。在冲压成型时以及
高能撞击时，材料所具有的高的能量吸收性能，对于提高材料的安全性是非常重要的。
高能撞击时，材料所具有的高的能量吸收性能，对于提高材料的安全性是非常重要的。
[0004] 先进高强度钢有强度高，屈强比低，较好的应变硬化和应变分布能力，尤其具有较好的瞬时应变硬化能力，并具有很好的疲劳和撞击性能等特点。现有的先进高强钢生产工
艺全部采用热轧后冷却到常温，再次加热后进行热处理的工艺路线，才能实现目标性能，生
产过程复杂，存在能耗高，环境污染大的问题。随着节约型社会相关政策实施，绿色发展理
念的推进，资源及环境压力等推动了钢铁行业的转型。开发热轧在线热处理1200MPa级别超
高强复相钢生产方法，实现对钢板屈强比有效调控，改善高强度复杂部件的成型性能，实现
工程机械、重载汽车结构减重以及安全性提高，对钢铁产业绿色发展具有重要意义。
艺全部采用热轧后冷却到常温，再次加热后进行热处理的工艺路线，才能实现目标性能，生
产过程复杂，存在能耗高，环境污染大的问题。随着节约型社会相关政策实施，绿色发展理
念的推进，资源及环境压力等推动了钢铁行业的转型。开发热轧在线热处理1200MPa级别超
高强复相钢生产方法，实现对钢板屈强比有效调控，改善高强度复杂部件的成型性能，实现
工程机械、重载汽车结构减重以及安全性提高，对钢铁产业绿色发展具有重要意义。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法。该发明通过在线热处理和轧后缓冷坑缓冷退火技术，实现对1200MPa级复相钢卷板
残余奥氏体的稳定控制，对钢板屈强比实现有效调控，改善了高强度复杂部件的成型性能，
实现对工程机械、重载汽车结构减重以及安全性提高。
残余奥氏体的稳定控制，对钢板屈强比实现有效调控，改善了高强度复杂部件的成型性能，
实现对工程机械、重载汽车结构减重以及安全性提高。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法，所述生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线热处理、卷取缓冷
工序；所述在线热处理工序，层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度20～40℃/s，卷取温度
为440～480℃；所述卷取缓冷工序，卷取后入缓冷坑时间≤1h，缓冷≥72h出坑检验。
工序；所述在线热处理工序，层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度20～40℃/s，卷取温度
为440～480℃；所述卷取缓冷工序，卷取后入缓冷坑时间≤1h，缓冷≥72h出坑检验。
[0007] 本发明所述板坯加热工序，板坯加热温度1180～1250℃。
[0008] 本发明所述控制轧制工序，终轧温度为840～900℃。
[0009] 本发明所述复相钢卷板厚度为1.5～6.0mm。
[0010] 本发明所述复相钢卷板屈服强度≥750MPa，抗拉强度≥1200MPa，延伸率≥12%，屈强比≤0.8。
[0011] 本发明所述复相钢卷板显微组织由铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组成。
[0012] 本发明所述复相钢卷板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10～0.14%，Si：1.50～1.70%，Mn：1.90～2.20%，P≤0.025%，S≤0.015%，Als：0.015～0.060%，Mo：0.28～
0.40%，Cr：0.80～1.0%，Ti：0.020～0.040%，N≤0.0050%，余量为Fe及不可避免杂质。
0.40%，Cr：0.80～1.0%，Ti：0.020～0.040%，N≤0.0050%，余量为Fe及不可避免杂质。
[0013] 本发明设计思路如下：本发明生产的钢板组织主要有铁素体、贝氏体、马氏体、残余奥氏体组成。高强复相钢的成分设计采用C：0.10～0.14%，Si：1.50～1.70%，Mn：1.90～
2.20%，P≤0.025%，S≤0.015%，Als：0.015～0.060%，Mo：0.28～0.40%，Cr：0.80～1.0%，Ti：
0.020～0.040%，N≤0.0050%，余量为Fe及不可避免杂质。通过在线热处理和轧后缓冷坑缓
冷退火技术，较低的碳含量有助于提高焊接性能；硅含量1.5‑1.7%，在线热处理中抑制珠光
体转变，有助于实现残余奥氏体生成；Mn：1.90～2.20%，扩大奥氏体区域，降低奥氏体向铁
素体转变温度；Cr：0.80～1.0%，增加材料淬透性，实现较小的冷却速度就能完成马氏体和
贝氏体转变；Mo：0.28～0.40%，抑制珠光体转变，提高材料组织稳定性。残余奥氏体，在常温
变形过程中发生应力诱导相变，转变为马氏体和铁素体，提高强度和塑性；马氏体，强度高，
塑性差，是强度主要贡献者，贝氏体强度塑性均衡，铁素体强度低塑性好，这种组织构成和
工艺路线，实现对1200MPa级复相贝氏体强度塑性均衡，钢卷板残余奥氏体的稳定控制，对
钢板屈强比实现有效调控。
2.20%，P≤0.025%，S≤0.015%，Als：0.015～0.060%，Mo：0.28～0.40%，Cr：0.80～1.0%，Ti：
0.020～0.040%，N≤0.0050%，余量为Fe及不可避免杂质。通过在线热处理和轧后缓冷坑缓
冷退火技术，较低的碳含量有助于提高焊接性能；硅含量1.5‑1.7%，在线热处理中抑制珠光
体转变，有助于实现残余奥氏体生成；Mn：1.90～2.20%，扩大奥氏体区域，降低奥氏体向铁
素体转变温度；Cr：0.80～1.0%，增加材料淬透性，实现较小的冷却速度就能完成马氏体和
贝氏体转变；Mo：0.28～0.40%，抑制珠光体转变，提高材料组织稳定性。残余奥氏体，在常温
变形过程中发生应力诱导相变，转变为马氏体和铁素体，提高强度和塑性；马氏体，强度高，
塑性差，是强度主要贡献者，贝氏体强度塑性均衡，铁素体强度低塑性好，这种组织构成和
工艺路线，实现对1200MPa级复相贝氏体强度塑性均衡，钢卷板残余奥氏体的稳定控制，对
钢板屈强比实现有效调控。
[0014] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明成分设计采用常规的锰、硅、铬等元素和少量的钛、钼合金，通过在线热处理和轧后缓冷坑缓冷退火技术，实现对
1200MPa级复相钢卷板残余奥氏体的稳定控制，对钢板屈强比≤0.80实现有效调控，改善了
高强度复杂部件的成型性能，实现对工程机械、重载汽车结构减重以及安全性提高。2、本发
明1200MPa级复相钢卷板显微组织为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，产品屈
服强度≥750MPa，抗拉强度≥1200MPa，延伸率≥12%，屈强比≤0.8。
1200MPa级复相钢卷板残余奥氏体的稳定控制，对钢板屈强比≤0.80实现有效调控，改善了
高强度复杂部件的成型性能，实现对工程机械、重载汽车结构减重以及安全性提高。2、本发
明1200MPa级复相钢卷板显微组织为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，产品屈
服强度≥750MPa，抗拉强度≥1200MPa，延伸率≥12%，屈强比≤0.8。
附图说明
[0015] 图1为实施例1 1200MPa级热轧复相钢卷板显微组织结构图；
[0016] 图2为实施例2 1200MPa级热轧复相钢卷板显微组织结构图；
[0017] 图3为实施例3 1200MPa级热轧复相钢卷板显微组织结构图；
[0018] 图4为实施例4 1200MPa级热轧复相钢卷板显微组织结构图；
[0019] 图5为实施例5 1200MPa级热轧复相钢卷板显微组织结构图；
[0020] 图6为实施例6 1200MPa级热轧复相钢卷板显微组织结构图；
[0021] 图7为实施例7 1200MPa级热轧复相钢卷板显微组织结构图；
[0022] 图8为实施例8 1200MPa级热轧复相钢卷板显微组织结构图。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0024] 实施例1
[0025] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板厚度为6mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线热
处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
[0026] （1）板坯加热工序：板坯加热温度1200℃；
[0027] （2）控制轧制工序：终轧温度为860℃；
[0028] （3）在线热处理工序：层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度25℃/s，卷取温度为460℃；
[0029] （4）卷取缓冷工序：卷取后0.8h入缓冷坑，缓冷75h出坑检验。
[0030] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，显微组织结构见图1；性能指标见表2。
[0031] 实施例2
[0032] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板厚度为5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线热
处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
[0033] （1）板坯加热工序：板坯加热温度1220℃；
[0034] （2）控制轧制工序：终轧温度为850℃；
[0035] （3）在线热处理工序：层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度27℃/s，卷取温度为450℃；
[0036] （4）卷取缓冷工序：卷取后0.9h入缓冷坑，缓冷72h出坑检验。
[0037] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，显微组织结构见图2；性能指标见表2。
[0038] 实施例3
[0039] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板厚度为4mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线热
处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
[0040] （1）板坯加热工序：板坯加热温度1240℃；
[0041] （2）控制轧制工序：终轧温度为870℃；
[0042] （3）在线热处理工序：层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度35℃/s，卷取温度为455℃；
[0043] （4）卷取缓冷工序：卷取后0.95h入缓冷坑，缓冷74h出坑检验。
[0044] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，显微组织结构见图3；性能指标见表2。
[0045] 实施例4
[0046] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板厚度为3mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线热
处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
[0047] （1）板坯加热工序：板坯加热温度1225℃；
[0048] （2）控制轧制工序：终轧温度为880℃；
[0049] （3）在线热处理工序：层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度20℃/s，卷取温度为465℃；
[0050] （4）卷取缓冷工序：卷取后0.9h入缓冷坑，缓冷72h出坑检验。
[0051] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，显微组织结构见图4；性能指标见表2。
[0052] 实施例5
[0053] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板厚度为2.75mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法包括板坯加热、控制轧制、在
线热处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
线热处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
[0054] （1）板坯加热工序：板坯加热温度1190℃；
[0055] （2）控制轧制工序：终轧温度为890℃；
[0056] （3）在线热处理工序：层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度25℃/s，卷取温度为475℃；
[0057] （4）卷取缓冷工序：卷取后0.95h入缓冷坑，缓冷73h出坑检验。
[0058] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，显微组织结构见图5；性能指标见表2。
[0059] 实施例6
[0060] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板厚度为2.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线
热处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
热处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
[0061] （1）板坯加热工序：板坯加热温度1200℃；
[0062] （2）控制轧制工序：终轧温度为845℃；
[0063] （3）在线热处理工序：层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度30℃/s，卷取温度为445℃；
[0064] （4）卷取缓冷工序：卷取后1h入缓冷坑，缓冷72.5h出坑检验。
[0065] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，显微组织结构见图6；性能指标见表2。
[0066] 实施例7
[0067] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板厚度为2.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线
热处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
热处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
[0068] （1）板坯加热工序：板坯加热温度1180℃；
[0069] （2）控制轧制工序：终轧温度为900℃；
[0070] （3）在线热处理工序：层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度35℃/s，卷取温度为480℃；
[0071] （4）卷取缓冷工序：卷取后0.9h入缓冷坑，缓冷73h出坑检验。
[0072] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，显微组织结构见图7；性能指标见表2。
[0073] 实施例8
[0074] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板厚度为1.5mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1，热轧在线热处理1200MPa级复相钢卷板的生产方法包括板坯加热、控制轧制、在线
热处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
热处理、卷取缓冷工序，具体工艺步骤如下所述：
[0075] （1）板坯加热工序：板坯加热温度1250℃；
[0076] （2）控制轧制工序：终轧温度为840℃；
[0077] （3）在线热处理工序：层流冷却采用前段集中冷却，冷却速度40℃/s，卷取温度为440℃；
[0078] （4）卷取缓冷工序：卷取后0.9h入缓冷坑，缓冷72h出坑检验。
[0079] 本实施例1200MPa级热轧复相钢卷板为铁素体、残余奥氏体、马氏体、贝氏体组织强化，显微组织结构见图8；性能指标见表2。
[0080] 表1 实施例1‑8 1200MPa级热轧复相钢卷板的化学成分组成
[0081] 及其质量百分含量（%）
[0082]
[0083] 表1中成分余量为Fe及不可避免的杂质。
[0084] 表2 实施例1‑8 1200MPa级热轧复相钢卷板的力学性能
[0085]
[0086] 以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等
同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权
利要求范围当中。
同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权
利要求范围当中。