[發(fā)明專利]一種具有TRIP效應(yīng)的高強(qiáng)度冷軋鋼板及其生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310723316.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN104726767A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王旭;劉仁東;王科強(qiáng);郭金宇;徐榮杰;李新;孫成錢;原思宇;呂東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/08
• 分類號(hào): C22C38/08;C21D8/02;C21D1/26
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

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(qiáng)度大于1000MPa且具有TRIP效應(yīng)的高強(qiáng)度冷軋鋼板及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

汽車的輕量化是降低油耗的主要途徑，同時(shí)也是減少二氧化碳排放量的最有效對(duì)策，據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車車重每減輕1%，燃料可節(jié)省0.6-1.0%。另外，隨著提高碰撞安全性的標(biāo)準(zhǔn)逐年嚴(yán)格，需提高車體強(qiáng)度、剛度并優(yōu)化結(jié)構(gòu)以提高安全性，針對(duì)這樣的社會(huì)需求，應(yīng)著眼于利用材料的高強(qiáng)度化，以使汽車的安全性和重量保持更好的平衡。為了減輕車重和提高安全性，近年來，汽車用鋼板向高強(qiáng)度化發(fā)展成為一種趨勢。當(dāng)鋼板厚度分別減小0.05mm、0.1mm和0.15mm時(shí)，車身減重分別為6%、12%和18%，可見增加鋼板強(qiáng)度是減小板厚、減輕車重的主要途徑。另外，在采用高強(qiáng)鋼板減小板厚的同時(shí)，也提高了汽車的抗凹陷性、耐久強(qiáng)度、大變形沖擊強(qiáng)度和安全性。

TRIP（Transformation?Induced?Plasticity）鋼是近年來為滿足汽車工業(yè)對(duì)高強(qiáng)度、高塑性新型鋼板的需求而開發(fā)的，其因具有相變誘導(dǎo)塑性（簡稱TRIP效應(yīng)）而得名。TRIP鋼的顯微組織由鐵素體、貝氏體和殘余奧氏體構(gòu)成，當(dāng)其在室溫下沖壓成型時(shí)，鋼中的殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生相變誘發(fā)塑性，從而使鋼板的強(qiáng)度和塑性同時(shí)得到提高。

專利CN102011051A公開了一種高強(qiáng)度高塑性的中碳相變誘發(fā)塑性鋼及其制備方法，設(shè)計(jì)成分為0.24-0.30%C、0.80-1.20%Si、1.40-1.80%Mn、0.030-0.075%P、0.070-0.090%V，余量為Fe。該發(fā)明通過適量增加C含量，并輔以P、V等元素，結(jié)合傳統(tǒng)的TRIP鋼熱處理工藝，室溫下得到了鐵素體、貝氏體及殘余奧氏體的組織，其抗拉強(qiáng)度大于等于980MPa，斷裂延伸率大于等于18%，強(qiáng)塑積大于等于17640MPa·%。

專利CN101363102A公開了一種高強(qiáng)度冷軋連續(xù)退火用TRIP鋼板及其制備方法，鋼板成分為0.1-0.4%C、0.5-2.5%Si、0.50-2.5%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Fe。其通過添加Nb、Ti、Cu、Ni來改善鋼板力學(xué)性能，得到的鋼板屈服強(qiáng)度為450-700MPa，抗拉強(qiáng)度大于980MPa，延伸率A50大于20%。

專利CN102312157A公開了一種1000MPa級(jí)以上冷軋TRIP鋼及其制備方法，化學(xué)成分為0.18-0.23%C、1.3-1.6%Si、2.1-2.3%Mn、0.03-0.05%Nb、0.03-0.09%V、P≤0.01%、S≤0.01%、0.8-1.2%Alt、N≤0.005%，余量為Fe及雜質(zhì)。該發(fā)明中的高Si高Al成分保證了殘余奧氏體的室溫穩(wěn)定性，微合金元素Nb、V的析出強(qiáng)化和晶粒細(xì)化作用有利于提高鋼板的強(qiáng)度和延伸率。

2003年，Speer等基于對(duì)碳配分過程的理解提出了淬火配分（Q&P）熱處理工藝，該熱處理過程包括：首先將試樣加熱到奧氏體區(qū)使其奧氏體化后淬火到馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度和轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度之間某一設(shè)定溫度，得到馬氏體和殘余奧氏體的混合組織；并在此溫度（一步法）或高于此溫度（兩步法）保溫一定時(shí)間使碳元素從過飽和的馬氏體向奧氏體中配分，提高奧氏體穩(wěn)定性，從而在最后淬火至室溫的過程中保留下來。

上述工藝生產(chǎn)的Q&P（Quenching?and?Partitioning）鋼是一種新型的高強(qiáng)度和高塑（韌）性的馬氏體鋼，室溫條件下為馬氏體和殘余奧氏體兩相組織。但它區(qū)別于傳統(tǒng)的回火馬氏體鋼，同等強(qiáng)度下與回火馬氏體鋼相比，塑性有大幅度提高。這是由于Q&P鋼的室溫組織中除馬氏體以外，還存在7-15%的殘余奧氏體，奧氏體變形時(shí)發(fā)生TRIP效應(yīng)，轉(zhuǎn)移頸縮時(shí)的應(yīng)力集中，延緩裂紋產(chǎn)生，提高塑性。

采用傳統(tǒng)的TRIP鋼連續(xù)退火工藝，要生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度達(dá)到980MPa以上的鋼板勢必要提高C含量或添加大量合金元素，帶來的缺點(diǎn)是焊接性能和表面涂鍍性能下降；而利用嚴(yán)格意義上的Q&P工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度高塑性鋼板，需要將鋼板加熱到Ac3溫度以上，且要求冷卻速度較高，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高，能源消耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗拉強(qiáng)度大于1000MPa，且具有TRIP效應(yīng)的高強(qiáng)度冷軋汽車用鋼板及其生產(chǎn)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：