[發明專利]可鍍鋅的低碳低硅冷軋相變塑性鋼

無效

• 申請號: 200810037736.0
• 申請日: 2008-05-20
• 公開（公告）號: CN101280388A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 李麟;史文;符仁鈺;羅娟娟;黃群飛;何燕霖;張梅
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及一種可鍍鋅的低碳低硅冷軋相變塑性鋼，屬于特種鋼技術領域。

背景技術

能源和環境問題已成為世界發展的重要問題，由此而引起了汽車工業減輕車重的變革，人們開始用高強度鋼(HSS)來替代軟鋼，這種替代可有效降低車重和油耗，并不降低安全可靠性。由上世紀七十年代而掀起的這股浪潮，席卷了北美、歐洲、日本、澳州等發達國家，開發了如雙相鋼、沉淀硬化鋼、固溶強化鋼、以IF鋼為基的固溶強化鋼、相變誘發塑性鋼以及具有相變誘發塑性的雙相鋼等。在這些高強鋼中，以相變誘發塑性(TRIP：Transformation?Induced?Plasticity)鋼由于其獨特的強韌化機制，即可以通過發生殘余奧氏體向馬氏體的相變來誘發塑性，相變產物馬氏體又增強了材料強度，可使材料同時具有高的強韌性，其強韌性超出了其他現有的HSS鋼板，被共認為新一代汽車用高強度鋼。

傳統的低碳TRIP鋼成分中都含有大于1％(重量百分比)的硅含量，這些硅的存在，一方面改變了碳在奧氏體中的活度，導致低碳鋼在室溫可以獲得一定量的較穩定的殘余奧氏體，這些殘余奧氏體在應變過程中發生馬氏體相變，導致鋼具有高的強度和塑性；另一方面，硅固溶于鐵素體中，使鋼的強度進一步提高。但是，較高的硅含量，造成鋼板的熱鍍鋅性能大大下降。熱鍍鋅鋼板具有耐大氣腐蝕性能好、生產成本低、鍍層可控性高等優點，熱鍍鋅性能是汽車用鋼板的一個重要性能。所以，TRIP鋼為了實現在汽車工業中的廣泛應用，必須降低其中的硅含量，以提高鋼板的熱鍍鋅性能。

單純地降低硅含量，低碳低硅TRIP鋼無法獲得高的強度和塑性，通常是通過添加鋁元素來提高低碳低硅TRIP鋼的強度、塑性和熱鍍鋅性能。但是，含鋁低碳低硅TRIP鋼的強度較低，難以達到傳統TRIP鋼的性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可鍍鋅的低碳低硅冷軋相變塑性鋼。

本發明的目的是通過以下技術手段和措施來實現的。

一種可鍍鋅的低碳低硅冷軋相變塑性鋼，其特征在于該鋼的化學成分以重量百分比計為：C?0.16～0.25％，Si?0.05～0.75％，Mn?0.5～2％，P?0.01～0.1％，Al?0.1～1.0％，S、N為雜質，Fe余量，該鋼的抗拉強度為700～770Mpa，延伸率為25～30％。

本發明鋼可以這樣制造：在真空感應爐內進行冶煉，冶煉過程中充氬氣保護，然后進行模鑄。鑄錠經過鍛造、熱軋、冷軋，再經過熱處理，可得可鍍鋅的低碳低硅冷軋相變塑性鋼。發明鋼為了獲得良好的強塑性，需要經過如下熱處理：將可鍍鋅的低碳低硅冷軋相變塑性鋼在700～850℃等溫0.5～10min，然后快速冷卻至350～500℃等溫0.5～10min，再空冷或油冷至室溫。

經過如上熱處理后，TRIP鋼主要由鐵素體、殘余奧氏體和貝氏體組成。其中，鐵素體的相對量為40～80％(體積百分數，下同)，殘余奧氏體為5～20％。TRIP鋼的抗拉強度可以達到700MPa以上，拉斷延伸率達到25％以上。

本發明的特點是通過復合添加磷和鋁元素，結合合適的熱處理，獲得強度級別達700MPa的可以熱鍍鋅的低碳低硅TRIP鋼。這里，磷和鋁都能有效抑制貝氏體轉變過程中滲碳體的形成，從而有助于獲得一定量的穩定的殘余奧氏體，提高鋼板的塑性；部分磷固溶于鐵素體，提高鋼板的強度；同時，磷和鋁都不危害鋼板的熱鍍鋅性能。而且同時加入鋁和磷，巧妙地利用了兩元素的有益的作用，達到了替代硅的作用。

附圖說明

圖1本發明的試驗鋼鍍鋅層表面形貌。

具體實施方式

現將本發明的具體實施例敘述于后。

實施例1

本實施例采用的可鍍鋅的低碳低硅冷軋相變塑性鋼的組成及其重量百分含量為：C?0.22％，Si?0.73％，Mn?1.72％，P?0.056％，S?0.0043％，Al?0.56％，N?0.0025％，Fe余量。其制備過程如下：在真空感應爐內進行冶煉，冶煉過程中充氬氣保護，然后進行模鑄。鑄錠經過鍛造、熱軋、冷軋，冷軋后板厚1.2mm，經過表1的熱處理，再空冷或油冷至室溫。獲得表2的組織相對量和表3的力學性能。試驗鋼經460℃、3秒鐘熱鍍鋅后，可以獲得厚度為5.9μm的完整的鍍鋅層，鍍鋅層表面形貌如圖1所示。

表1熱處理工藝參數