[發明專利]一種抗延遲開裂的馬氏體超高強度冷軋鋼帶及其制造方法

有效

• 申請號: 201710397733.7
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN108977726B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 朱曉東;李偉;薛鵬
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;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

一種抗延遲開裂的馬氏體型超高強度冷軋鋼帶及其制造方法。其化學成分重量百分比為：C：0.10?0.24％，Si+Al：0.5?1.0％，Mn：1.4?2.0％，W：0.05?0.25％，Mo：0.04?0.12％，P≤0.012％，S≤0.003％，N≤0.003％，Al：0.05?0.3％，Ca：0.001?0.003％，Ti和Nb中的一種或兩種，Ti 0.02?0.04％，Nb 0.02?0.04％，其余為Fe和不可避免雜質。本發明鋼板具有1180MPa以上的強度，優良的冷彎性能和良好的抗延遲開裂性能，在預置應力大于等于一倍抗拉強度的情況下，可以在1mol/L濃度的鹽酸內浸泡300小時以上不發生延遲開裂，特別適于汽車安全結構件的制造。

技術領域

本發明涉及一種抗延遲開裂的馬氏體超高強度冷軋鋼帶及其制造方法。

背景技術

汽車工業出于減重和安全性的需要，要求使用更高強度的鋼板。其中，抗拉強度在1000Mpa及其以上的超高強度鋼在減重和安全性能方面，頗具減重潛力，可以用于安全件、加強件和結構件的制造。然而，1000MPa以上的高強鋼，天然具有應力腐蝕開裂(延遲開裂)的特性，即在應力和腐蝕性介質的作用下發生緩慢開裂的過程，對應用造成相當的困擾，極大限制的了超高強鋼的應用。所謂延遲開裂，就是指零件制成時不發生開裂，但隨著時間的推移，在應力和腐蝕介質的雙重作用下，發生應力腐蝕開裂，最終導致零件失效，安全保護作用失去的問題，這個過程中氫起到了促進裂紋萌生和擴展的作用。鋼的強度越高，其延遲開裂傾向也就越趨于嚴重，延遲開裂是先進高強鋼應用的最大的風險。

現有抗拉強度≥1180MPa的冷軋超高強度鋼如中國專利公開號CN102822375B公開了一種超高強度冷軋鋼板及其制造方法，其C：0.05-0.4％，Si≤2.0％，Mn：1.0-3.0％，P≤0.05％，S≤0.02％，Al：0.01-0.05％，N≤0.05％。該鋼在連續退火中，從Ac3，以20℃/s以上(氣體冷卻)的冷速，冷卻到Ms點-Ms點+200℃范圍，保持0.1-60s后，以100℃/s以上的冷速(水冷)，冷卻到100℃以下，得到抗拉強度1320MPa以上的高強鋼，并且鋼板的平坦度在10mm以下。

中國專利公開號CN102953002B公開了一種焊縫性能優良的高強度鋼板，其C：0.12-0.4％，Si：0.003-0.5％，Mn：0.01-1.5％，P≤0.02％，S≤0.01％，Al：0.032-0.15％，N≤0.01％，Ti：0.01-0.2％，B：0.0001-0.001％，鋼的組織為單一馬氏體組織。該鋼抗拉強度在1180MPa以上。

上述超高強度鋼均具有較高的強度，分別用于獲得較好的平坦度或者用于改善焊縫性能，其延遲開裂性能未涉及或不相關。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗延遲開裂的馬氏體超高強度冷軋鋼帶及其制造方法，該冷軋鋼帶抗拉強度1180MPa以上，且可以保證在預置應力大于等于一倍抗拉強度的情況下，在1mol/L濃度的鹽酸內浸泡300小時以上不發生延遲開裂，特別適于汽車安全結構件的制造。

抗拉強度1180MPa以上的超高強鋼容易發生延遲開裂，因此，實際應用有風險和限制。提高延遲開裂的性能是超高強度鋼應用的關鍵。針對超高強度鋼易發生延遲開裂的特點，本發明通過碳、硅、錳的合理設計和工藝配合，獲得1180MPa以上的抗拉強度；為了提高抗延遲開裂性能，采取如下幾種措施：

①通過成分和工藝的合理設計，促進鋼中彌散析出物的形成。這些析出物顆粒細小，彌散分布，并且和基體成共格關系。因此，既可以成為氫陷阱，吸附少量的氫，又不會導致氫在某個局部的過量聚集，從而起到削弱氫的有害作用的效果，有利于延遲開裂的改善。

②通過成分的合理設計，提高馬氏體的抗回火性。一方面可以使馬氏體在回火時，易于析出細小、彌散的共格型ε碳化物，抑制大顆粒的Fe3C的析出。這也有利于抑制大顆粒Fe3C的析出，從而使回火溫度的選擇范圍更寬。