[發明專利]基于CSP流程的1000MPa級熱軋TRIP鋼及制造方法

有效

• 申請號: 201710729002.8
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107557692B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 劉洋;毛新平;汪水澤;徐進橋;甘曉龍;孫宜強;蔡珍;劉志勇
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;B21C37/02;C21D8/02;C21D11/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;張繼巍

本發明公開了一種基于CSP流程的1000MPa級熱軋TRIP鋼，含有的化學元素成分及其重量百分比為：碳0.16～0.20％、硅1.60～1.80％、錳1.50～1.60％、釩0.20～0.24％、磷≤0.008％、硫≤0.005％、酸溶鋁0.015～0.060％、氮0.015～0.025％，余量為鐵和不可避免的雜質。該鋼的制造方法包括轉爐冶煉、精煉、薄板坯連鑄、連鑄坯均熱、高壓水除鱗、控制軋制、控制冷卻、卷取。通過添加V?N的微合金化成分設計，強化鐵素體、貝氏體相的同時又不降低碳濃度，從而維持殘留奧氏體的穩定性，具有良好的強塑性匹配。

技術領域

本發明屬于鋼鐵熱軋板帶生產技術領域，具體涉及一種基于CSP流程的1000MPa級熱軋TRIP鋼及制造方法。

背景技術

隨著人們對環境、能源、安全等要求的提高，汽車正向輕量化、高強和低成本方向發展，采用AHSS(Advanced high-strength steels，先進高強鋼)是汽車與鋼鐵行業應對這種趨勢所共同采取的主要措施。AHSS中TRIP鋼(相變誘發塑性鋼)具有高的強度和延伸率匹配、良好的綜合性能而備受重視。TRIP鋼主要用來制作汽車的擋板、汽車車門防護桿、保險杠、底盤部件、車輪輪輞和車門沖擊梁等。在日本，TRIP鋼板已被用來制作概念車底盤上的約80種零件，同傳統鋼板相比，用這種鋼板制造的零件重量減輕約12％，每臺車重量減輕約14kg，經濟效益明顯。

隨著汽車工業節能減排壓力的不斷增大，其對薄規格TRIP鋼的需求日益迫切。然而，目前這種汽車用TRIP鋼主要采用冷軋+臨界區退火工藝生產，工藝復雜、能耗高、成本高。而板坯連鑄連軋流程由于具有較高的溫度控制精度，保證了板坯在軋制過程中溫度的均勻和穩定性，在薄規格汽車高強鋼的生產上具有一定優勢，部分產品可實現“以熱代冷”。因此，采用薄板坯連鑄連軋流程生產薄規格熱軋TRIP鋼省去了冷軋及軋后的熱處理過程，既縮短了流程又節約了能源，符合社會節能減排、綠色制造的發展趨勢。

TRIP鋼的組織一般由50～60％(vol.)的多邊形鐵素體、25～40％的無碳化物貝氏體、5～15％的殘余奧氏體組成，其良好塑性是由組織中殘余奧氏體的應變誘發相變和多邊形鐵素體共同作用的結果。因而具有合適比例的多邊形鐵素體及殘余奧氏體是TRIP鋼獲得良好塑性的前提條件。

申請公布號為CN105821190A的中國專利公開了基于ESP薄板坯連鑄連軋流程生產中碳熱軋TRIP鋼的方法，該方法采用C-Si-Mn-Mo的成分設計，使用ESP薄板坯流程進行軋制，得到不同組織性能的TRIP鋼，其實施例涉及最高強度僅為868MPa。

高強度級別的熱軋TRIP鋼(1000MPa以上)的強度可以通過將鋼中碳含量增加至0.4％來實現，但過高的C含量會給焊接帶來很大困難。一些研究通過往鋼的最終組織中引入一定比例的馬氏體來提高強度，但這種方式會帶來塑性和成形性的下降。通過在800MPa級熱軋TRIP鋼基礎成分(0.2C-1.5Si-1.5Mn)中加入一定量的微合金化元素(Ti,Nb,V)是獲得1000MPa級以上級別熱軋TRIP鋼的可行方法。但薄板坯連鑄連軋流程具有獨特的物理冶金規律，如何兼顧微合金元素的析出和相比例的控制具有一定的難度。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種基于CSP流程的1000MPa級熱軋TRIP鋼及制造方法，其金相組織為45～55％的鐵素體、30～45％的貝氏體和8～15％的殘余奧氏體，且屈服強度為700～800MPa、抗拉強度為1000～1200MPa、伸長率A₈₀≥15％，具有良好的強塑性匹配。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：基于CSP流程的1000MPa級熱軋TRIP鋼，含有的化學元素成分及其重量百分比為：碳0.16～0.20％、硅1.60～1.80％、錳1.50～1.60％、釩0.20～0.24％、磷≤0.008％、硫≤0.005％、酸溶鋁0.015～0.060％、氮0.015～0.025％，余量為鐵和不可避免的雜質。