[發明專利]一種屈服強度為900MPa級的沉淀強化型鐵素體鋼及生產方法

有效

• 申請號: 201810224879.6
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN108277434B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 甘曉龍;汪水澤;孫宜強;王成;徐進橋;李國彬;張揚;蔡珍;劉洋;劉志勇
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/26;C22C38/28;C21D1/26;C21D1/74;C21D8/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種屈服強度為900MPa級的沉淀強化型鐵素體鋼，其組分及wt%為：C：0.105~0.139%，Si：0.05~0.16%，Mn：0.59~0.98%，P：≤0.008%，S：≤0.003%，Cr：0.11~0.23%，Nb：0.121~0.182%，Ti：0.119~0.177%，Mo：0.22~0.47%，N：≤0.005%。生產方法：經常規冶煉、澆鑄成坯后對鑄坯加熱；兩段式熱軋；層流冷卻；卷取；自然冷卻至室溫后酸洗；溫軋；退火；冷卻。本發明既能使鋼的屈服強度在903~946MPa，抗拉強度在952~987MPa，且還能使其延伸率≥21%，鐵素體平均晶粒尺寸在1.9~2.4μm，沉淀強化貢獻量為287~323MPa，具有優良的塑性、成型性能、焊接性能。

技術領域

本發明涉及一種低碳超高強度鐵素體鋼及其生產方法，確切地屬于屈服強度為900MPa級的沉淀強化型超細晶鐵素體鋼及生產方法，其適用于汽車，交通運輸，工程機械等領域。

背景技術

近年來，高性能汽車用鋼發展迅速，其被視為汽車輕量化的關鍵，是實現汽車節能減排的重要手段之一。著力研究和發展高性能汽車用鋼技術對我國鋼鐵和汽車產業的發展具有重要意義。超高強度鐵素體鋼作為高性能汽車用鋼的一個重要發展方向，具有優良的塑性、成型性能、焊接性能等，尤其適合制作復雜結構的汽車零部件，且生產工藝簡單、成本低。然而，鐵素體鋼強度較低，如何提高其強度成為了發展超高強度鐵素體汽車鋼的關鍵。目前，超高強鋼主要以馬氏體鋼和貝氏體鋼為主，這類鋼具有超高強度但其延伸率較低，無法滿足制作復雜結構的汽車零部件的要求。此外，該類鋼的生產需要添加大量的合金元素、并且需要經過復雜的熱處理過程，制造流程長，生產成本高，如經檢索的：

中國專利申請號為201410535894.4的文獻，其公開了一種800MPa級冷軋雙相鋼及其生產方法，其成分范圍為：C0.14～0.17%，Si0.45～0.55，Mn1.6～1.8，Cr0.55～0.65%，P≤0.016%，S≤0.008%，Als0.02～0.05%，N≤0.004%，余量為Fe。通過冶煉、熱軋、冷軋連退工藝，生產出了抗拉強度為800～850MPa，屈服強度為450～550MPa，延伸率為15～17%，金相組織為鐵素體+馬氏體的冷軋雙相鋼。其主要強化機理是馬氏體的相變強化，強度高但其延伸率相對較低。難以滿足復雜結構汽車零部件的使用要求。

中國專利申請號為201210117567.8的文獻，其公開了一種屈服強度高于900MPa的非調質態熱軋帶鋼及其制備方法，其采用低碳成分設計，其成分范圍為：C0.06~0.12%，Si0.10~0.30%,Mn0.80~1.20%，Nb0.00~0.04%，V0.00~0.04%，Ti0.02~0.10%，Cr0.8~1.20%，Mo0.10~0.30%，B0.001~0.003%，P＜0.012%，S＜0.01%，通過添加微合金元素和控軋控冷、控軋控冷+回火技術，生產出屈服強度不小于900MPa，抗拉強度不小于940MPa，斷后伸長率為12~16%的鋼帶，其金相組織為晶粒較為細小的貝氏體/馬氏體或回火貝氏體/回火馬氏體及少量殘余奧氏體的組織。其屈服強度雖達到了900MPa級，但其延伸率僅為12~16%，其主要強化機理是貝氏體/馬氏體的相變強化，強度高但其延伸率相對較低。仍不能滿足更高級別部件的使用要求。

中國專利申請號為201610713632.1的文獻，其公開了一種用薄板坯直接軋制的抗拉強度≥1100MPa薄熱成形鋼及生產方法，其成分范圍為：C：0.12～0.16%，Si：0.15～0.20%，Mn ：0.7～1.0%，P≤0.02%，S≤0.008%，Als：0.015～0.060%，Cr：0.15～0.20%，Ti：0.005～0.02%或Nb：0 .005～0.02%或V：0.005～0.02%或其中兩種以上以任意比例的混合，B：0.0005～0.0020%，N≤0.005%。其采用薄板坯連鑄連軋生產的熱軋原料，進行加熱奧氏體化；再利用模具沖壓成形，然后進行淬火處理，最終得到抗拉強度≥1100MPa熱成形鋼，其延伸率不超過9%，淬火后的成品組織為馬氏體，其主要依靠馬氏體相變強化，所以強度高但其延伸率相對較低。