[發明專利]具有杰出的屈強比和柔韌性的奧氏體型輕質高強度鋼板及其制備方法

有效

• 申請號: 201180067455.X
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN103370434A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 陳光根;韓箱浩;郭在賢
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D8/02;C22C38/04;C22C38/58
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

技術領域

本發明涉及一種具有高的屈強比和延性的奧氏體型輕質高強度鋼板及其制備方法，并且更具體而言，涉及一種用于汽車內板、外板和結構部件的高強度鋼板，以及制備所述鋼板的方法。

背景技術

近來，對高強度汽車部件的需求顯著增加，以允許降低汽車的重量用于低的尾氣排放和良好的汽油消耗定額(gas?mileage)以及改進汽車的撞擊安全性。為此，已開發并且商業化了高延性、高強度的鋼板。

但是，由于更多的部件用于改進安全性和便利性，同時將相對較重的電池用于使用電能而不是石油的下一代電動汽車中，因此，汽車的重量可能增加。但是，通過使用上述高延性、高強度的鋼板而降低汽車的重量是有限的。因此，必需使用輕質材料如具有低比重的鋼板以進一步降低汽車的重量。這類具有低比重的鋼板具有非常高的強度和延性，而與競爭材料——鋁(Al)——相比又相對廉價，因此其被認為是一種可滿足市場需求的替代品。

先進高強度鋼(AHSS)如雙相(DP)鋼和相變誘導塑性(TRIP)鋼是目前典型的用于汽車的高延性、高強度鋼。但是，由于在這類鋼中通過在鐵素體中包括馬氏體或殘留奧氏體而獲得強度和延性，因此，由于不同類型的微結構之間的界面，這類鋼通過位錯滑移的機理進行變形并被限制于在高強度下具有良好的延性。

用于另一種鋼的典型技術公開于韓國專利申請特許公報第1994-0002370號中:包括15%或更多Mn的高強度孿晶誘導塑性(TWIP)鋼。所述TWIP鋼具有單相奧氏體微結構以及高度改進的強度-延性特性，但是其在40%至60%的屈強比下具有低的屈服強度，并因此難以為汽車結構部件提供足夠的硬度。此外，加入大量Mn可能增加制造成本并且降低生產線的生產率。

此外，由于輕元素——Al的加入，已經開發了具有低比重的高強度、高延性鋼板。其典型技術公開于歐洲專利第EP0889144號中。所公開的技術涉及一種奧氏體鋼板，其通過將8%或更少的Al以及10%至30%的Mn加入到低碳鋼中而形成。由于所公開的鋼板具有低的碳含量，因此加入大量的Mn以穩定其中的奧氏體。但是，當所公開的鋼板變形時，奧氏體可以容易地轉變為馬氏體，由此降低延性。

日本專利申請特許公報第2006-176843號公開了包括0.8%至1.2%的碳、10%至30%的Mn以及8%至12%的Al的鋼。由于Mn的含量相對于Al的含量是低的，因此存在大量沉淀物如(Fe，Mn)₃AlC，其降低延性并促進由加工后氫氣吸收而引起的延遲斷裂。

發明內容

技術問題

本發明的一個方面提供一種奧氏體型輕質高強度鋼板，其包括合適濃度的合金元素(如Mn、Si和Al)以獲得800MPa或更大的拉伸強度、30%或更大的伸長率以及60%或更大的屈強比，這些難以從相關技術的高碳、高錳鋼板或高錳、輕質鋼板中獲得。

技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種具有高的屈強比和延性的奧氏體型輕質高強度鋼板，所述鋼板包含(以重量%計):C:0.6%至1.0%、Si：0.1%至2.5%、Mn:10%至15%、P:0.02%或更少、S:0.015%或更少、Al:5%至8%、Ti:0.01%至0.20%、N:0.02%或更少，以及余量的Fe和不可避免的雜質，其中所述鋼板具有的比重為7.4g/cm³以及Mn/Al的比例為2至3。

所述鋼板可為熱軋鋼板、冷軋鋼板和電鍍鋼板之一。所述鋼板還可包含至少一種選自以下的元素:Cr:0.1%至3.0%、Ni:0.05%至2.0%、Cu:0.1%至2.0%和Mo:0.05%至0.5%。所述鋼板還可包含至少一種選自以下的元素:V:0.005%至0.5%、Nb:0.005%至0.2%、Zr:0.005%至0.2%和B:0.0005%至0.0030%。所述鋼板還可包含一種或兩種選自以下的元素:Sb:0.005%至0.2%和Ca:0.001%至0.02%。所述鋼板可以具有單相奧氏體微結構。所述鋼板可以具有800MPa至1200MPa的拉伸強度、60%或更大的屈強比以及30%或更大的伸長率。