[發(fā)明專利]一種具有高強度高塑性的汽車用冷軋鋼板及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310285053.8
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN104278194A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 王旭;劉仁東;王科強;郭金宇;徐榮杰;孫建倫;林利;徐鑫;喻振華
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06;C21D8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冷軋汽車用鋼制造領(lǐng)域，涉及一種抗拉強度大于980MPa，延伸率大于20%的高強度高塑性冷軋鋼板及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

汽車工業(yè)經(jīng)過一個多世紀的發(fā)展，已逐漸成為我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)。進入21世紀后，汽車用材料發(fā)生了很大變化，從歐、美、日等國汽車用材料的總體發(fā)展來看，由于汽車輕量化的要求，鋼的用量在減少，粉末金屬、有色金屬和塑料的用量在增加。然而，為了提高汽車安全性，又要增加主動與被動安全措施，這將增加汽車的重量。解決這一矛盾的有效手段就是采用先進高強度鋼，如雙相鋼（DP）、相變誘導塑性鋼（TRIP）、孿生誘發(fā)塑性鋼（TWIP）、含B超高強鋼等。鋼鐵界經(jīng)過多年與汽車業(yè)在鋼制輕量化車身的技術(shù)合作，已經(jīng)證明了鋼鐵材料仍然是未來汽車使用的主導材料，但內(nèi)涵卻發(fā)生了很大變化，由原來的以軟鋼和普通冷軋板為主發(fā)展到以高強度鋼板和熱鍍鋅鋼板為主，其中，高強度鋼板將由目前每車使用量占車重的14-45%（100-294公斤/車）提高到將來的30-70%。

專利CN102409252A公開了一種超高強度冷軋鋼板及其制造方法，設計成分為0.05-0.08%C、0.10-0.40%Si、0.50-1.0%Mn、0.008-0.030%P、S≤0.006%、0.08-0.20%Ni、0.20-0.55%Cu、0.30-0.60%Cr、0.015-0.045%Al、0.06-0.13%Ti，余量為Fe。其屈服強度能夠達到700MPa以上，但抗拉強度很少大于900MPa，且合金元素種類較多，含量較高。

專利CN102534373A公開了一種適用于輥壓成形的超高強度冷軋鋼帶及其制造方法，設計成分為0.13-0.17%C、0.2-0.4%Si、0.5-0.8%Mn、0.015-0.003%B、P≤0.010%、S≤0.003%、0.004-0.006%N、0.025-0.05%Ti、0.02-0.04%Al、0.0025-0.0055%Ca，其余為Fe。其抗拉強度在980MPa以上，但延伸率僅在10%左右，且添加了B、Ti、Ca等微合金元素，冶煉過程不易控制。

專利CN101871078A公開了一種超高強度冷軋鋼及其制造方法，設計成分為0.08-0.16%C、0.1-0.4%Si、1.6-2.2%Mn、P≤0.01%、S≤0.003%、0.02-0.04%Al、N≤0.005%、0.1-0.3%Cr，B/N：0.3-0.7。為了改善鋼板的切削性能，在上述化學成分的基礎上還添加了Se和Bi中的一種或兩種，其中Se的添加量為0.01-0.03%，Bi的添加量為0.02-0.04%。

專利CN101363102A公開了一種高強度冷軋連續(xù)退火用TRIP鋼板及其制備方法，設計成分為0.1-0.4%C、0.5-2.5%Si、0.5-2.5%Mn、0.01-0.10%Nb、0.01-0.10%Ti、0.1-1.0%Cu、0.1-1.0%Ni、P≤0.03%、S≤0.02%，余量為鐵。利用Nb、Ti析出細小碳氮化物，并通過添加Cu、Ni實現(xiàn)強度的提高。

近年來，美國學者Speer等在含Mn-Si的TRIP鋼開發(fā)基礎上，將高碳和中碳含硅鋼進行淬火后，再在Ms點以上的一定溫度進行等溫，使碳由馬氏體分配至殘余奧氏體，從而獲得由馬氏體和殘余奧氏體兩相構(gòu)成的室溫組織，得到較高的強度和塑性配合。這種工藝被稱為馬氏體型鋼熱處理的新工藝（Q-P：quenching?and?partitioning）。

已公開的冷軋高強度鋼板專利中，抗拉強度達到980MPa以上者很少，并且普遍存在延伸率較低，合金元素添加種類較多，添加量較大，冶煉成本高、難度大的缺點。而對于新型Q-P熱處理工藝，理論上需將鋼板加熱到Ac3點以上，溫度較高，能源消耗量較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好強度塑性配合，抗拉強度≥980MPa，延伸率≥20%的高強度冷軋汽車用鋼及其生產(chǎn)方法。

本發(fā)明中的Q-P熱處理工藝過程為：首先將鋼加熱到Ac1與Ac3之間的某一溫度進行保溫，使其部分奧氏體化，實現(xiàn)碳在奧氏體組織中的第一次富集。然后以≥50℃/s的冷速急冷至馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度（Ms）與終結(jié)溫度（Mf）之間的某一溫度，使奧氏體部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。隨后升溫到Ms點以上的配分溫度進行保溫，使碳從馬氏體向未轉(zhuǎn)變的奧氏體擴散，完成殘余奧氏體的第二次富碳，從而提高其室溫穩(wěn)定性，使之在室溫下能夠穩(wěn)定存在。最后快速冷卻至室溫，得到鐵素體、馬氏體和殘余奧氏體的復相組織。