[發明專利]一種抗拉強度大于1500MPa的淬火配分鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201710984765.7
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN109694992A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 金曉龍;王旭;劉仁東;王科強;郭金宇;徐榮杰;孟靜竹;林利;郝志強
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C21D8/02
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種抗拉強度大于1500MPa的淬火配分冷軋鋼板及生產方法，C：0.25?0.32％、Si：1.2?1.8％、Mn：2.5?3.2％、P：≤0.02％、S：≤0.005％，余量為Fe及不可避免的雜質；鋼板組織為鐵素體、馬氏體和亞穩奧氏體；鋼板抗拉強度大于1500MPa，同時具有良好塑性，可用于冷成形，為汽車行業提供了理想的輕量化材料。

技術領域

本發明屬于冷軋汽車用鋼制造領域，涉及一種抗拉強度大于1500MPa的淬火配分冷軋鋼板及其生產方法。

背景技術

21世紀，汽車工業持續迅猛發展，在給人民日常生活帶來方便的同時，也給交通運輸造、能源和生態環境帶來了巨大的負擔，汽車輕量化是有效控制這一問題的方法之一，數據表明，汽車重量每下降10％，可節約能耗6％～10％。因此，汽車輕量化成為必然趨勢。

要實現汽車安全、輕量化、高性能化、低排放和較低成本這個目標，在與輕合金、塑料及復合材料等競爭的過程中，鋼鐵工業的技術發展和創新十分重要，所以先進高強鋼應運而生，它能讓汽車實現輕量化，在保證汽車安全性能的前提下，強度更高，而鋼板厚度更薄，這樣就降低了車身的重量，節約了能源，減少了對環境的污染等，目前，其研發進展成為鋼鐵企業和汽車行業關心的重點。淬火配分鋼，也稱QP(Quenching and Partitioning)鋼，屬于第三代先進高強鋼，其顯微組織由馬氏體和10％～20％的殘余奧氏體組成，具有優異的力學性能，特別適合于汽車結構件、加強件的減薄，市場前景廣闊。與同等抗拉強度的雙相鋼相比，它具有更高的延伸率；與同等抗拉強度的相變誘導塑性鋼相比，它具有更低的碳當量。

淬火配分鋼的基本原理由美國學者Speer教授在2003年首次提出，即基于對碳在馬氏體與殘余奧氏體混合組織中再分配規律的重新認識，通過淬火-配分工藝實現C元素從馬氏體向殘余奧氏體的擴散，在室溫下得到一定體積分數的亞穩奧氏體，亞穩奧氏體在變形過程中發生TRIP效應，從而獲得良好的強度和塑性配合。然而，由于該工藝在淬火后需要再加熱，對連退爐的冷卻及時效段升溫能力要求較高，故多年來對此新鋼種的研究一直停留在理論研究和實驗室階段。2012年以來，寶鋼和鞍鋼先后完成了淬火配分鋼的工業試制，實現了理論到實踐的轉化，產品性能優異。其中，寶鋼利用其高強鋼專用產線生產，采用嚴格的淬火配分工藝，即奧氏體單相區加熱；鞍鋼高強鋼專用產線已建成，故根據現有條件，首次采用雙相區加熱的淬火配分工藝在傳統產線上成功實現了該產品的工業化生產。截至目前，全球僅上述兩家鋼鐵企業能夠實現淬火配分鋼的批量供貨，并且都在進行更高強度級別和熱鍍鋅產品的研制開發。

公開號為CN 106119493 A，名為“具有優良塑性的超高強度中錳汽車鋼板及制備方法”的中國專利，雖然得到了較為理想的抗拉強度，但其成分中Mn元素含量過高，為8％—12％，非常容易造成嚴重的成分偏析，形成帶狀組織，進而影響鋼板的力學性能。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種抗拉強度大于1500MPa的冷軋汽車用超高強度淬火配分鋼板及其生產方法，鋼板抗拉強度大于1500MPa，同時具有良好塑性，可用于冷成形，為汽車行業提供了理想的輕量化材料。

本發明目的是通過下面的技術方案實現的：

一種抗拉強度大于1500MPa的淬火配分冷軋鋼板，其特征在于化學成分按重量百分比為：C：0.25-0.32％、Si：1.2-1.8％、Mn：2.5-3.2％、P：≤0.02％、S：≤0.005％，余量為Fe及不可避免的雜質；

鋼板組織為鐵素體、馬氏體和亞穩奧氏體；

C：C是鋼中最有效的固溶強化元素，鋼板的強度隨C含量的提高而顯著增，C也是提高奧氏體穩定性的重要元素，特別是本發明中要利用C的擴散形成室溫下一定體積分數的亞穩奧氏體。含碳量過低，馬氏體硬度下降，強度無法滿足要求，同時亞穩奧氏體體積分數下降或穩定性不足。碳含量過高，鋼板的塑性下降，成形性和焊接性降低。因此本發明要求C含量在0.25-0.32％之間。