[發(fā)明專利]具有良好塑性的高強度冷軋相變塑性鋼板及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910012222.4
• 申請日: 2009-06-22
• 公開（公告）號: CN101928879A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭金宇;劉仁東;唐復(fù)平;王義棟;王越;高毅;史乃安;黃大鵬;王旭;林利;王科強
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/12;C21D8/02;B21B37/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強度冷軋相變塑性鋼及其制備方法。

背景技術(shù)

由于能源和環(huán)境問題引起了汽車業(yè)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，而不降低安全可靠性。在這些高強鋼中，以相變誘發(fā)塑性鋼(TRIP鋼)以其獨特的強韌化機制得到了各大鋼鐵企業(yè)、汽車公司的廣泛關(guān)注。冷軋TRIP鋼的制備原理是：通過合金成分設(shè)計和工藝控制，制備出含有鐵素體、貝氏體和殘余奧氏體組織的復(fù)相鋼，通過殘余奧氏體在變形過程中發(fā)生相變來提高鋼的強度和韌性。

傳統(tǒng)的低碳TRIP鋼成分中都含有較高的硅或鋁含量，為了使鋼的強塑積值大于20000MPa％，TRIP鋼中一般要含有大于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(dǎo)致低碳鋼在室溫可以獲得一定量的較穩(wěn)定的殘余奧氏體，這些殘余奧氏體在應(yīng)變過程中發(fā)生馬氏體相變，導(dǎo)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，造成鋼板表面質(zhì)量下降，使鋼板熱軋性能及表面涂覆性能大大下降。

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，通過添加一些替代元素，如：鋁、磷等元素，可以提高低碳低硅TRIP鋼的強塑積。但是，含鋁低碳低硅TRIP鋼的強度較低，含磷TRIP鋼的其他性能較差，它們都較難達到傳統(tǒng)TRIP鋼的性能。在臨界退火時，含Al的TRIP鋼中的奧氏體含量低，等溫時貝氏體含量少且相變進程慢，同時Al增加層錯能，抑制馬氏體γ-ε相變。

現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)冷軋TRIP鋼的制備方法，如申請?zhí)枮?1124921.8，名為“加工性及鍍層密合性優(yōu)良的高強度鋼板及其制造方法”的中國專利和申請?zhí)枮?00480002242.9，名為“高強度熱浸鍍鋅鋼板及其制備方法”的中國專利，分別通過添加適量的Al和N來控制鐵氮化物的形成，獲得了良好的表面涂覆性。但是，Al和N含量的提高會惡化鑄坯的表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述各種缺陷，在低硅無鋁成分的基礎(chǔ)上通過復(fù)合添加釩、鈦和鈮，結(jié)合相應(yīng)的熱處理工藝，提供一種具有更高強度和優(yōu)良的塑性，同時還具有良好的焊接性、熱浸鍍性和表面質(zhì)量的相變塑性鋼及其制備方法，該鋼種的強度等級在900MPa～1580MPa之間。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：該具有良好塑性的高強度冷軋相變塑性鋼板的化學(xué)組成以重量百分比計為：C：0.05％～0.3％、Si：0.1％～0.6％、Mn：0.5％～2.0％、P：0.02％～0.1％、RE：0.06％～0.2％、N：0.01％～0.03％，還含有V：0.01％～0.5％，Ti：0.01％～0.5％，Nb：0.01％～0.5％中的兩種或兩種以上，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明冷軋相變塑性鋼由鐵素體、殘余奧氏體和貝氏體組成，其中，鐵素體含量為40％～80％，殘余奧氏體為5％～20％，其余為貝氏體，以上均為體積百分比。

本發(fā)明在低硅無鋁成分的基礎(chǔ)上通過復(fù)合添加鈮、釩和鈦，利用添加元素的有益的作用，并采用相應(yīng)的熱處理技術(shù)，便可獲得抗拉強度在900MPa～1480MPa之間的低碳低硅TRIP鋼。其中，加入的釩，一部分固溶在奧氏體中，有助于增加殘余奧氏體量，另一部分以碳化物的形式存在于鐵素體中，提高鋼的強度；加入的鈮，一部分固溶于鐵素體中，提高鋼的強度，另一部分以碳氮化物的形式析出，提高鋼的強度；加入的鈦，主要以碳氮化鈦的形式存在，起到細化晶粒的作用，從而提高鋼的強度，同時改善鋼的焊接性能。

本發(fā)明具有良好塑性的高強度冷軋相變塑性鋼板的制備方法包括以下工藝步驟：(1)冶煉、鑄坯；(2)軋制：熱軋加熱溫度：1100～1250℃，保溫時間為2～4h，開軋溫度為1100℃，終軋溫度760～900℃，卷取溫度560～700℃；熱軋板厚度為2～4mm；冷軋累積壓下量40％～80％；(3)熱處理：710～850℃等溫保持0.5～6分鐘后以10～50℃/s速率快速冷卻至330～500℃并等溫0.5～20分鐘，再以5～20℃/s速率空冷或油冷至室溫，即得到具有良好塑性的高強度冷軋相變塑性鋼板。

本發(fā)明高強度冷軋相變塑性鋼板制備方法所述的鑄坯厚度≥135mm，所述冷軋后的成品厚度0.5～2.0mm。