[發明專利]一種鐵素體貝氏體先進高強度鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201210079551.2
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN103320701A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 張愛文;焦四海
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/14;C22C38/12
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 鄭明輝

技術領域

本發明涉及一種先進高強度鋼板，具體地說是涉及一種組織為鐵素體和貝氏體的先進高強度鋼板及其制造方法。該鋼板具有較好的成形、擴孔、冷彎和低溫沖擊韌性，可用于汽車、工程機械等行業。

背景技術

先進高強度鋼作為一種重要的鋼鐵材料，被廣泛應用于汽車、工程機械等行業。隨著我國汽車、工程機械等行業的飛速發展，以及各類軍用及民用設備的復雜化、大型化及輕量化對該類鋼提出了更高的要求，即用于制造這些設備的先進高強度鋼板不但要求具有更高的硬度、強度，而且還要求良好的成形、擴孔、冷彎、低溫沖擊韌性等諸多性能。近幾十年來，先進高強度鋼板的開發與應用發展很快。這類鋼是在低合金高強度可焊接鋼的基礎上發展起來的，其生產工藝相對低合金高強度鋼而言更加復雜，一般采用軋后分段冷卻或直接淬火加回火的方式生產。

傳統板帶軋機或厚板軋機在生產汽車、工程機械用先進高強度鋼板時，多添加較多的Cu、Ni、Cr和Mo等貴重合金元素，成本較高。隨著熱軋或厚板軋機軋制及冷卻技術裝備的發展，分段冷卻控制技術、超快冷和在線感應加熱回火已成為可能。利用這些冷卻控制技術及在線回火技術，可有效降低先進高強度鋼中的貴重合金元素含量，對于一些熱軋薄板而言，甚至無需添加貴重合金元素，僅需碳、硅、錳、鋁即可實現鋼板的各項組織、性能要求。目前先進高強度鋼開始向低成本經濟型和高性能方向發展。國內鋼廠生產先進高強度鋼所加的合金元素多為Nb、V、Ti等微合金元素。對于強度級別更高的汽車、工程機械等行業用高強度鋼，還需要補充一定量的Cu、Ni、Cr、Mo等元素提高性能。值得一提的是，近幾年中國在先進高強度鋼領域的技術發展取得了長足進步，寶鋼、鞍鋼等熱軋和中厚板廠均能夠生產汽車、工程機械行業使用的先進高強度鋼板。國內先進高強度鋼成分設計總體采用低碳及Si-Mn-Cr-Mo-Nb-Ti-V組合方式，大多以控軋、直接淬火+離線回火或離線淬火+離線回火狀態交貨。

傳統的汽車用熱軋雙相鋼大多為鐵素體馬氏體組織，其強化相為馬氏體組織。而采用鐵素體貝氏體雙相組織，其強化相貝氏體相對于馬氏體而言，具有更好的翻邊、擴孔、拉伸以及沖擊韌性。所以，鐵素體貝氏體雙相鋼可用于較厚的且成形性復雜的汽車及工程機械零部件，如車輪等等。

目前，國際上有關屈服強度在500MPa左右及以上的鐵素體貝氏體先進高強度鋼板的制造方法已經形成多項專利。經檢索，相關的專利列于表1和表2。以下從冶金生產的合金設計、工藝控制和產品性能對相關專利進行詳細的比較。

CN101643880、CN101603153A和CN101603150A均采用軋后的分段冷卻獲得鐵素體貝氏體雙相組織，成分主要以碳硅錳為主添加一定的Cr、Nb以及其它合金元素。其中CN101643880獲得的抗拉強度僅為490MPa及以上。

CN101914723A是一種抗大應變管線輸送用鋼，也能獲得類似鐵素體貝氏體雙相組織的低屈強比。但其添加的合金元素很多，且生產工藝復雜，軋后需空冷待溫20-100s，大大降低了軋線的生產效率，且成分中添加的Nb含量較高。

WO9820180A1、US6190469B1是一種TRIP鋼，組織中除了鐵素體貝氏體外，還含有一定量的殘余奧氏體。成分中添加了較多的貴重合金元素Cu、Ni，且該鋼終軋溫度較低，對軋機設備的要求較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鐵素體貝氏體先進高強度鋼板及其制造方法，所述鋼板的屈服強度大于等于500MPa。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種鐵素體貝氏體先進高強度鋼板，其主要成分以重量比計包括：C：0.05～0.10%、Si：0.35～1.55%、Mn：1.52～1.85%、P：￡0.015%、S：￡0.005%、Al：0.015～0.040%、N：￡0.006%，余量為鐵和不可避免雜質。

本發明所述鋼板成分根據板厚和性能要求還可選擇添加Nb：￡0.025%、Ti：￡0.02%、Cr：￡0.30%中的一種或以上。

本發明所述鐵素體貝氏體先進高強度鋼板的制造方法，包括以下步驟：

（1）鋼水經真空脫氣處理后進行連鑄或模鑄，模鑄后需經初軋成鋼坯；

（2）連鑄坯或鋼坯經1100～1200℃加熱后在板帶軋機或厚板軋機上進行多道次軋制，總壓下率≥70%，終軋溫度≥840℃；