[發(fā)明專利]一種1300MPa級(jí)高強(qiáng)高塑性熱沖壓用鋼及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910343012.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN110129670B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐德超;李學(xué)濤;趙海峰;王彭濤;張博明;滕華湘;陳斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首鋼集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/38;C22C38/34;C22C38/22;C22C38/32;C22C38/28;C22C38/26;C22C38/24;C21D1/18;C21D8/02
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 馬苗苗

本發(fā)明涉及一種1300MPa級(jí)高強(qiáng)高塑性熱沖壓用鋼及其制備方法，屬于汽車用鋼技術(shù)領(lǐng)域；本發(fā)明提供的鋼按重量百分比計(jì)，所述鋼的化學(xué)成分為：C：0.20?0.25％，Si：0.2?1.6％，Al：0.02?1.6％，Mn：1.0?4.0％，Cr：0.1?0.5％，Mo：0.1?0.5％，B：0.001?0.005％，S：≤0.01％，P：≤0.01％，N：≤0.01％，O：≤0.003％，Ti、Nb、V中的至少一種，其余為Fe和不可避免夾雜；其中，1.0％≤Al+Si≤2.0％；所述Ti含量為0.02?0.10％，所述Nb含量為0.02?0.10％，所述V含量為0.02?0.15％；具有抗拉強(qiáng)度為1300?1700MPa，屈服強(qiáng)度Rp0.2為800?1100MPa，延伸率A50為8?15％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車用鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種1300MPa級(jí)高強(qiáng)高塑性熱沖壓用鋼及其制備方法。

背景技術(shù)

高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼的使用對(duì)汽車車身輕量化具有積極有效的作用，但隨著車身用鋼強(qiáng)度不斷提高，其塑性出現(xiàn)大幅度下降、成形性能大大降低，成形過程中易產(chǎn)生開裂和回彈，嚴(yán)重影響零件的形狀和尺寸精度。熱沖壓成形技術(shù)利用鋼板在高溫下塑性增加、成形抗力下降的特點(diǎn)，將初始強(qiáng)度600MPa左右的板料高溫加熱，隨后在具有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)快速?zèng)_壓成形和淬火冷卻，可獲得1300MPa的超高強(qiáng)度零件，可很好的解決冷成型易開裂、回彈嚴(yán)重等問題。

然而，由于熱成形淬火后全部為馬氏體組織，強(qiáng)度高但韌性不足，傳統(tǒng)22MnB5熱沖壓用鋼，熱沖壓后其強(qiáng)度可以達(dá)到1300MPa以上，而延伸率只有5-8％。復(fù)雜的載荷條件要求熱沖壓成形鋼不僅有較高的強(qiáng)度而且有好的塑性和韌性。但是，目前還沒有較好的成本較低的一種能提高熱沖壓用鋼的塑性且不損害其強(qiáng)度的方法來解決這一問題。如何在不降低強(qiáng)度的情況下，提高鋼的塑性成為熱成形技術(shù)中亟待解決的問題之一。

專利申請(qǐng)?zhí)朇N104160050B公布的熱沖壓用鋼板及其制造方法和熱沖壓鋼材，C：0.18～0.26％、Si：0.02～0.05％、Mn：1.0～1.5％、P：＜0.03％、S：＜0.02％、Al：0./01～0.5％、N：＜0.1％、Cr：＜2％、Mo：0～1.0％、V：0～0.5％、W：0～0.5％、、Ni：0～5.0％、B：0～0.01％、Ti：0～0.5％、Nb：0～0.5％、Cu：0～1.0％、余量為鐵及不可避免雜質(zhì)，其專利主要通過控制夾雜物尺寸和數(shù)量改善熱沖壓用鋼的耐氫脆特性，并未能改善其塑性。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110269388的中國專利“一種汽車用高強(qiáng)韌性熱成形鋼板的熱處理方法”，公開了一種汽車用高強(qiáng)韌性熱成形鋼板的熱處理方法，屬于汽車用高強(qiáng)鋼技術(shù)領(lǐng)域，為解決目前熱成形用鋼板在成形后強(qiáng)度高但塑性不好等問題，解決問題的技術(shù)措施：將成分質(zhì)量百分含量為：C：0.2～0.4％、Si：0.1～0.5％、Mn：1.0～2.0％、Cr：0.1～0.5％、B：0.001～0.005％、Ti：0.01～0.05％、Al：0.01～0.1％、P：＜0.02％、S：＜0.01％、N：＜0.01％、O：＜0.0030％，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)的熱成形用鋼板在沖壓成形后在100～500℃范圍內(nèi)，進(jìn)行1～5min的回火處理，顯著提高熱成形鋼的塑性，改善熱沖壓成形后鋼板的韌性。該專利介紹了一種鋼板的熱處理方法，其回火處理時(shí)間較長，生產(chǎn)效率較低。

專利申請(qǐng)?zhí)朇N103255340A提供了一種汽車用高強(qiáng)韌性熱成形鋼板，主要成分為wt％：C：0.1-0.5，Si：0.5-1.5，Mn：1.2-2.4，Ti：0.01-0.05，B：0.001-0.005，S：≤0.01，P：≤0.01，其余為Fe；制備方法包括：對(duì)具有所述組成的鋼板用鋼以20-100℃/s的速度加熱到奧氏體化溫度恒溫一段時(shí)間后熱軋，使奧氏體晶粒細(xì)化；以50-120℃/s的速度淬火到50-370℃，獲得部分過飽和馬氏體和未發(fā)生馬氏體相變的殘余奧氏體；在200-500℃的回火溫度等溫5-600s，使碳由馬氏體向殘余奧氏體分配以穩(wěn)定奧氏體；淬火到室溫，獲得細(xì)化馬氏體和殘余奧氏體的復(fù)相組織。此專利同樣需要等溫回火過程，較現(xiàn)在已有熱沖壓線的成本增加，另外，該專利未充分考慮Al、Cr等合金元素作用。