[發明專利]一種含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010216621.9
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111334716B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 汪志剛;葉潔云;齊亮;張迎暉;陳榮春;袁強強
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/28;C22C38/32;C22C38/06;C21D8/02;C21D1/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明涉及合金技術領域，具體涉及一種含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼及其制備方法和應用。本發明提供的含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼，以質量百分含量計，包括如下元素組分：C 0.02～0.04％，Mn 0.18～0.5％，Cr 0.4～0.6％，Ti 0.01～0.03％，B 0.003～0.007％，Al 0.01～0.03％，S≤0.015％，N＜0.008％和余量的Fe。本發明在上述各元素的協同作用下，能夠在確保高強度的同時，提高深沖性能。實施例結果表明，本發明提供的含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼的抗拉強度為550MPa以上，伸長率大于25％，r值為1.3～1.4。

技術領域

本發明涉及合金技術領域，具體涉及一種含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼及其制備方法和應用。

背景技術

強度和深沖性能的良好匹配一直是汽車深沖件輕量化的有效途徑，如何在實現基體強化的前提下，發展深沖織構是先進高強鋼需要克服的技術瓶頸。低碳鋼中固溶碳(C)含量的存在會影響有利于深沖性能的γ纖維織構的發展，因此，傳統低碳鋼中深沖性能較差，塑性應變比(r值)普遍＜1.0。先進高強鋼中深沖鋼系列主要為無間隙原子(C、N)鋼，其r值一般＞1.3。然而，該類鋼主要是以鐵素體為基體，其抗拉強度偏低(R_m450MPa)，難以滿足先進高強鋼輕量化的進一步需求。

目前的低碳高強深沖鋼為了提高其使用性能，主要添加的成分有Cu、Cr、Mo、Nb等。中國專利CN110117756A公開了一種Cu合金化深沖雙相鋼板及其制備方法，通過控制Cu的析出與偏聚，來阻礙{100}晶粒長大與促進γ纖維織構的形成；中國專利CN102286696A公開了一種高塑性應變比的超深沖雙相鋼的制備方法，主要是通過添加Cr、Mo，利用該類析出相的低溫析出和高溫回溶特性來發展再結晶γ纖維織構織構。上述技術主要是利用析出相在熱處理過程中對晶?？棙嫷陌l展發揮作用，同時要確保抑制不利織構，而發揮有利織構。但在實際工藝控制過程中，對熱處理工藝參數(溫度、時間、加熱制度等)要求非常高，而且第二相粒子一旦尺寸處于彌散分布的納米級尺寸，將對所有織構的發展起到抑制作用，而使合金處于自由織構狀態。同時，與傳統IF鋼相比，上述技術對于鐵素體基體織構的形成控制有限，在低碳的前提下，仍然會出現諸如立方織構、高斯織構等不利織構，影響低碳鋼的深沖性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼，本發明提供的低碳高強深沖鋼能夠在確保高強度的同時，提高深沖性能，滿足汽車沖壓件的使用要求。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼，以質量百分含量計，包括如下元素組分：C 0.02～0.04％，Mn 0.18～0.5％，Cr 0.4～0.6％，Ti 0.01～0.03％，B 0.003～0.007％，Al 0.01～0.03％，S≤0.015％，N＜0.008％和余量的Fe。

優選地，所述含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼的溫軋組織中鐵素體基體中剪切帶的體積分數在70％以上；所述臨界區淬火組織為鐵素體相和馬氏體相雙相組織，其中，馬氏體相的體積分數為5～10％，鐵素體相的平均晶粒尺寸為10～30μm，馬氏體相的平均晶粒尺寸為1～5μm。

優選地，所述含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼的織構以111//ND纖維為主織構，并含有{112}110織構、{554}225織構和{223}110織構。

本發明提供了上述技術方案所述含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼的制備方法，包括如下步驟：

(1)對鍛坯進行950℃以上的奧氏體完全再結晶區粗軋；

(2)粗軋后進行400～500℃的溫軋，得到溫軋板；

(3)對所述溫軋板進行臨界區淬火，得到含鉻鈦硼的低碳高強深沖鋼。