[發(fā)明專利]基于CSP流程的600MPa級熱軋TRIP鋼及制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710729013.6
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107475627B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C21D8/02;B21B1/46
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;張繼巍

本發(fā)明公開了一種基于CSP流程的600MPa級熱軋TRIP鋼，含有的化學元素成分及其重量百分比為：碳0.14～0.16％、硅0.90～1.20％、錳1.20～1.40％、磷0.07％～0.10％、硫≤0.005％、酸溶鋁0.015～0.060％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。該鋼的制造方法包括轉(zhuǎn)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。采用經(jīng)濟的C?Si?Mn?P成分設(shè)計，金相組織為50～65％的鐵素體、25～40％的貝氏體和5～20％的殘余奧氏體；屈服強度為390～450MPa、抗拉強度為600～680MPa、伸長率A₈₀為28～35％，具有良好的強塑性匹配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵熱軋板帶生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于CSP流程的600MPa級熱軋TRIP鋼及制造方法。

背景技術(shù)

隨著人們對環(huán)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(fā)展，采用AHSS(Advanced high-strength steels，先進高強鋼)是汽車與鋼鐵行業(yè)應對這種趨勢所共同采取的主要措施。AHSS中TRIP鋼(相變誘發(fā)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(tǒng)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(jīng)濟效益明顯。

隨著汽車工業(yè)節(jié)能減排壓力的不斷增大，其對薄規(guī)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(qū)退火工藝生產(chǎn)，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(wěn)定性，在薄規(guī)格汽車高強鋼的生產(chǎn)上具有一定優(yōu)勢，部分產(chǎn)品可實現(xiàn)“以熱代冷”。因此，采用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)薄規(guī)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(jié)約了能源，符合社會節(jié)能減排、綠色制造的發(fā)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(fā)相變和多邊形鐵素體共同作用的結(jié)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。

熱軋TRIP鋼的組織轉(zhuǎn)變原理為：

(1)精軋經(jīng)變形后未再結(jié)晶的奧氏體先發(fā)生γ→α轉(zhuǎn)變，形成50％以上的先共析鐵素體。由于先共析鐵素體中碳的溶解度較低，碳被排斥到剩余奧氏體中富集。產(chǎn)生的鐵素體越多，相應在剩余的奧氏體中富集的碳就越多。這是熱軋TRIP鋼殘余奧氏體中第一階段的碳富集。

(2)然后快速降溫至卷取溫度，這一階段鋼處于貝氏體轉(zhuǎn)變等溫過程，一部分奧氏體由于Si等元素作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o碳化物貝氏體，剩余奧氏體將進一步富集大量碳而殘留到室溫。這是TRIP鋼殘余奧氏體中第二階段的碳富集。

授權(quán)號為CN103249847B的中國專利公開了制造抗拉強度等級為590MPa、可加工性優(yōu)異且力學性能偏差小的高強度冷軋/熱軋TRIP鋼的方法，該方法使用C-Si-Mn系成分設(shè)計，使用薄板坯連鑄連軋方式制造出具有優(yōu)異的延伸率和強塑積并且力學性能偏差低的高強度熱軋TRIP鋼。申請公布號為CN106048176A及CN105821190A的中國專利公開了基于ESP薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)低碳、中碳熱軋TRIP鋼的方法，該方法采用C-Si-Mn-Mo的成分設(shè)計，使用ESP薄板坯流程進行軋制，得到不同組織性能的TRIP鋼，并能解決低碳熱軋TRIP鋼頭尾厚度超差。