[發明專利]一種高成形性超高強度冷軋鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201210461631.4
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103805838A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 鐘勇;王利;馮偉駿;熊偉;職建軍;胡廣魁
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及冷軋鋼板，特別涉及一種高成形性超高強度冷軋鋼板及其制造方法，冷軋超高強度鋼板的屈服強度600～900MPa、抗拉強度980～1150MPa、延伸率17～25%，具有良好塑性、低回彈特性。

背景技術

據評估，汽車重量每減輕10%，可節約燃油消耗5%～8%，同時可相應減少CO₂溫室氣體以及NO_x、SO₂等污染物的排放。我國自主品牌乘用車的車重較國外同檔次的汽車重約10%，而商用汽車重量的差距則更大。汽車鋼板作為車身的主要原材料，約占車身重量的60～70%。大量使用強度在590～1500MPa級別的高強度和超高強度鋼板替代傳統汽車用鋼，是汽車實現“減重節能、提高安全性和降低制造成本”的最佳材料解決方案，對建設低碳社會意義重大。因此提高鋼板的強度以減薄鋼板的厚度是近年來鋼板的一種發展趨勢。其中以相變強化為主的先進高強度汽車用鋼的開發和應用已經成為世界各大鋼鐵公司研究的主流課題之一。

傳統的超高強鋼利用馬氏體、貝氏體等高強度相結構實現高強度，但是同時帶來了塑性和成形性能的明細下降。在馬氏體或者貝氏體組織中引入一定量的殘余奧氏體成為實現高強度和高塑性材料的有效技術路徑。例如TRIP鋼由鐵素體，貝氏體和殘余奧氏體組成，其強度和塑性都較高，但是這種相結構限制了其強度的進一步提高。因此以馬氏體代替貝氏體作為主要的強化相開始受到人們的重視。

中國專利CN?102409235A公開了一種高強度冷軋相變誘導塑性鋼板及其制造方法，其成分：C：0.1%～0.5%、Si：0.1%～0.6%、Mn：0.5%～2.5%、P：0.02%～0.12%、S≤0.02%、Al：0.02%～0.5%、N≤0.01%、Ni：0.4~0.6，Cu：0.1%～1.0%，其余為Fe。其加工方法為：(a)冶煉滿足成分條件的鋼水，澆鑄成坯；(b)軋制：加熱溫度1100～1250℃，保溫時間1～4h，開軋溫度1100℃，終軋溫度750～900℃，卷取溫度＜700℃；熱軋板厚2～4mm；冷軋累積壓下量40%～80%；(c)連續退火：退火溫度700～Ac3+50℃，保溫時間30～360s，冷卻速率10～150℃/s，時效溫度250～600℃，時效時間30～1200s，再以5～100℃/s的冷卻速率冷卻至室溫。本發明鋼板屈服強度為380～1000MPa，抗拉強度為680～1280MPa，延伸率為15～30%。該發明可在1000MPa的抗拉強度級別上實現20%左右的延伸率，具有較好的綜合性能。但是該發明鋼中需要添加較多的Cu、Ni等合金元素，大幅度增加了材料成本，對于成本要求極為苛刻的汽車領域應用將受到較大限制。

日本專利JP2005-232493公開了一種具有高強度與高成形性能的冷軋鋼板的成分及工藝。材料成分為C：0.02-0.25%，Si：0.02-4.0%，Mn：0.15-3.5%，余量為Fe。材料的組織為鐵素體與馬氏體兩相，其中鐵素體含量為30~60%。殘余奧氏體含量少于1.0%。熱軋板卷曲溫度為500℃，冷軋后加熱到900~950℃，并緩冷到640℃，隨后快冷到350℃，最后緩冷至室溫。經過上述工藝，可獲得屈服強度850MPa左右、抗拉強度1000MPa左右、延伸率14%的鋼板。該發明鋼成分簡單，成本較低，但是14%左右的延伸率對于滿足汽車用高強鋼的成形性仍顯不足。

中國專利CN200510023375.0公開了一種低碳低硅冷軋相變塑性鋼及其制備方法。該發明的低碳低硅冷軋相變塑性鋼，其組成成分和重量百分含量：C?0.1-0.2%，Si?0.1-0.5%，Mn?0.5-2.0%，Al?0.5-1.5%，V?0.05-0.5%，S，P，N微量，Fe余量。經處理的低碳低硅冷軋相變塑性鋼具有良好的強塑性，其抗拉強度為650-670MPa，延伸率為32.5-34%。該發明抗拉強度較低，不能滿足汽車用超高強鋼的性能要求，而且需要加入一定量的Cr，不適合作為成本控制要求非常嚴格的汽車用鋼。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高成形性超高強度冷軋鋼板及其制造方法，該冷軋鋼板的屈服強度在600～900MPa，抗拉強度980MPa以上，延伸率17～25%，成形性優越、低回彈特性，適用于汽車的結構件和安全件。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：