[發(fā)明專利]一種高成形性冷軋雙相帶鋼及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310455150.7
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103469112A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱曉東;李偉;薛鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/38;C21D8/00
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冷軋雙相帶鋼及其制造方法，尤其涉及一種高成形性冷軋雙相帶鋼及其制造方法，低碳當量且抗拉強度約為1000MPa，具有良好焊接性、延伸率、擴孔率和彎曲性能。

背景技術(shù)

汽車工業(yè)出于減重的需要，要求使用更高強度的鋼板。其中，超高強度雙相鋼越來越成為汽車制造業(yè)的首選，因為這種先進高強鋼，能有效減輕汽車車身重量，提高安全性。高強鋼板在汽車制造過程中，不僅僅需要好的延伸率，同時對于局部成形能力要求很高，也即對擴孔率和彎曲性能要求較高。傳統(tǒng)的冷軋雙相鋼，具有較低的屈強比，具備了一定的拉延成形能力，但由于局部成形性不足在制造包含彎曲和擴孔等變形方式的高強鋼部件時，容易發(fā)生局部裂紋，從而影響整個零件的沖壓效果，導致報廢。文獻研究表明，當雙相鋼擴孔率和彎曲性能偏低時，往往不能適應(yīng)較為苛刻的成形條件，應(yīng)用領(lǐng)域受到較大限制。高強度雙相鋼中一般含有較高的碳和合金元素，但較高的碳和合金元素容易導致鑄造過程中發(fā)生成分偏析，造成后續(xù)的材料由于成分和組織的不均勻，造成局部變形能力下降,擴孔率和冷彎性差。鋼中帶狀組織沿軋向分布，容易成為微觀裂紋源，進一步降低鋼的局部成形能力。

鋼的帶狀組織主要是成分偏析引起的，偏析則發(fā)生于鋼水凝固過程中，首先析出凝固的鋼水成分和后續(xù)析出的成分含量不一樣，鋼水中的合金元素濃度會越來越高，最終造成凝固的組織中先凝固的部分和后凝固的部分合金元素含量差別非常大。成分偏析的區(qū)域在熱軋過程中被變形拉長，最終形成帶狀組織。帶狀組織通常含有高的合金元素，并且由于這些合金元素擴散困難，很難消除，合金元素的富集吸引碳也富集在同樣區(qū)域，造成雙相鋼淬火后形成呈帶狀分布的又硬又脆的馬氏體，對局部變形性能危害較大，擴孔性能和冷彎性能均較低，成形過程中容易發(fā)生開裂。提高組織均勻性，提高高強雙相鋼的局部成形性是獲得均衡型雙相鋼的關(guān)鍵。

現(xiàn)有涉及連續(xù)退火生產(chǎn)的強度接近1000MPa的冷軋雙相鋼如下：

中國專利申請?zhí)朇N201010034472.0公開了一種C-Si-Mn-Ti系列的冷軋雙相鋼，其化學成分為：0.03-0.2%C，0.2-0.8%Si，1.2-2.0%的Mn，Ti：0.03-0.15%，≤0.02%P，S≤0.015，0.02-0.15%Al，其它為Fe和不可避免雜質(zhì)組成。經(jīng)熱軋、冷軋后，在臨界區(qū)退火，冷卻速率小于50℃/s的情況下，得到980MPa以上的冷軋雙相鋼。該鋼的設(shè)計基于較低的連退快冷速度，故采用了較高的C、Mn含量。另外，該申請和常見發(fā)明或商業(yè)化產(chǎn)品的唯一不同是用Ti取代了Nb，明顯不具備發(fā)明專利的特征。

日本專利特開平11-350038公開了一種延性和成形性好的980MPa的鋼，其成分設(shè)計為，C：0.1-0.15%，Si：0.8-1.5%，Mn：1.5-2.0%，P：0.01-0.05%，S≤0.005%，Sol?Al：0.01-0.07%，N：≤0.01%，Nb：0.001-0.02%，V：0.001-0.02%，Ti：0.001-0.02%中的一種或以上。碳當量=（C+Mn/6+Si/24）=0.4-0.52，在Ar3以上熱軋，500-650℃卷取，在Ac1-AC3之間保溫，冷卻到580-720℃，快冷到室溫后，在230-300℃過時效。該鋼的含碳量較高，碳當量相應(yīng)也較高。

中國專利號200810119823.0公開了一種980MPa雙相鋼的制造方法，C：0.14-0.21%，Si：0.4-0.9%，Mn：1.5-2.1%，P：≤0.02%，S≤0.01%，Nb：0.001-0.05%，V：0.001-0.02%，經(jīng)熱軋冷軋后，在760-820℃間保溫，冷速40-50℃/s，在240-320℃過時效180-300s。該鋼的碳當量設(shè)計較高。

以上專利有的涉及抗拉強度1000Mpa雙相鋼，多采用了高碳、高Si的設(shè)計，不僅不利于焊接性、表面質(zhì)量和磷化性能。另外的一些發(fā)明，采用了低碳、高Si的設(shè)計，但強度級別低很多，和抗拉強度1000MPa的級別比較成分、延伸率和擴孔率可比性很差。另外，這些設(shè)計中采用了低碳設(shè)計，雖然對焊接性有利，但碳的降低不利于高Si發(fā)揮促進延性的作用，也存在一定的設(shè)計不合理性。因此，上述設(shè)計存在一定的優(yōu)點，也存在較明顯的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于一種高成形性冷軋雙相帶鋼及其制造方法，通過合理的成分設(shè)計和工藝設(shè)計，獲得抗拉強度約為1000Mpa的冷軋雙相鋼，在力學性能方面，具有較好的延伸率、擴孔率和冷彎性能；同時，在0度和90度方向上的強度和塑性值的差異較小。在組織方面，該鋼的基體組織細小均勻，馬氏體島也細小均勻分布在基體上，帶狀組織輕微。