[發(fā)明專利]一種適用于常規(guī)連續(xù)退火生產(chǎn)線的980MPa級(jí)冷軋Q＆P鋼及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010319628.3
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111394658B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖洋洋;冷德平;崔磊;景宏亮;詹華;劉永剛;潘紅波;馬明璐;劉珂;黃冉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/14
• 分類號(hào): C22C38/14;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;C21D8/02;C21D1/26;C21D1/18;C23G3/02;C23G1/08
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發(fā)明提供了一種適用于常規(guī)連續(xù)退火生產(chǎn)線的980MPa級(jí)冷軋QP鋼及其制造方法，成分為：C：0.16?0.20％，Si：0.6?1.0％，Mn：1.8?2.0％，Nb：0.05?0.07％，Ti：0.02?0.03％，Al：0.40?0.60，P≤0.02％、S≤0.01％，余量為Fe。采用是兩相區(qū)退火，加熱至810?850℃進(jìn)行兩相區(qū)退火，緩冷至720?760℃，然后以≥25/s的冷卻速率冷卻至260?300℃進(jìn)行淬火，然后加熱至340?380℃進(jìn)行配分，最后冷卻至室溫，退火溫度較低，可以在現(xiàn)有常規(guī)連退生產(chǎn)線上實(shí)施；本發(fā)明滿足汽車用鋼強(qiáng)塑性高，冷成形性能好，節(jié)約資源，降低成本等要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于常規(guī)連續(xù)退火生產(chǎn)線的980MPa級(jí)冷軋QP鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

汽車減重、節(jié)能減排、安全性要求的提高促進(jìn)了高強(qiáng)鋼特別是先進(jìn)高強(qiáng)鋼在汽車制造中的應(yīng)用。以DP(Dual-Phase)鋼為代表的第一代先進(jìn)高強(qiáng)鋼，合金含量低、成形性和焊接性能優(yōu)異，目前已經(jīng)大量應(yīng)用，但其強(qiáng)塑積較低(一般在15GPa％以內(nèi))不能滿足復(fù)雜零件的沖壓成形需求，且零件碰撞吸能少，不滿足汽車安全性日益發(fā)展的需求；以TWIP(Twinning Induced Plasticity)鋼為代表的第二代汽車鋼的強(qiáng)塑積雖然達(dá)到了50GPa％，但由于合金含量高、工藝性與應(yīng)用性能較差，很難被市場(chǎng)接受；作為第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼之一的QP(Quenching and Partitioning)鋼，因其在添加少量合金元素的情況下同時(shí)具有較高的強(qiáng)度和塑性，具有較好的綜合力學(xué)性能，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的具有較高強(qiáng)度和韌性的第三代汽車用鋼。

QP鋼最早由Speer等人提出，其基本工藝路線是：首先進(jìn)行奧氏體化，得到高溫奧氏體組織快速冷卻到Ms(馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度)-Mf(馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度)的某一溫度(Quenching Temperature，QT)淬火，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；其次加熱到某一配分溫度(Partitioning Temperature，PT)保溫一段時(shí)間進(jìn)行碳配分，馬氏體中過(guò)飽和固溶碳向未轉(zhuǎn)變奧氏體中擴(kuò)散、富集，未轉(zhuǎn)變奧氏體的含碳量和穩(wěn)定性增加，最后快速冷卻到室溫。通過(guò)淬火配分工藝(QP工藝)，QP鋼組織中包括一定的殘留奧氏體，使得QP鋼在拉伸過(guò)程中既能保持較高的抗拉強(qiáng)度，又能保持較高的延伸率，可以實(shí)現(xiàn)汽車用鋼輕量化的目標(biāo)。

QP工藝的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：第一步淬火工藝：在完全奧氏體化之后快速冷卻到Ms溫度以下 100℃以上，以獲得一定量的馬氏體保證材料具有足夠的強(qiáng)度；第二步配分工藝：快速冷卻的鋼板快速加熱到Ms點(diǎn)附近某一溫度進(jìn)行配分，在此過(guò)程中C從馬氏體向奧氏體配分是穩(wěn)定殘留奧氏體的重要因素，有利于獲得更多的殘留奧氏體和提高殘留奧氏體的穩(wěn)定性。根據(jù)QP 鋼的生產(chǎn)工藝，因此該產(chǎn)品通常在具有高溫加熱、快速冷卻和冷卻后感應(yīng)加熱能力的高強(qiáng)鋼專用生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210092207.7的專利文獻(xiàn)介紹了一種冷成型用超高強(qiáng)度鋼板，其中1000MPa級(jí)鋼板延伸率可達(dá)到18-22％，1200MPa級(jí)鋼板延伸率可達(dá)到13-15％。雖然達(dá)到了三代鋼的性能指標(biāo)，但其生產(chǎn)工藝需要在帶有快冷處理的連續(xù)退火生產(chǎn)線加熱到奧氏體化保溫后進(jìn)行淬火，隨后在罩式退火爐中進(jìn)行配分處理。該工藝流程長(zhǎng)，成本高，且對(duì)產(chǎn)線要求較高。

申請(qǐng)?zhí)枮?00910077392.0的專利文獻(xiàn)介紹了一種C-Mn-Al系QP鋼及其制造方法，其提出的QP鋼抗拉強(qiáng)度886MPa以上，延伸率(A_50mm)大于20.0％，具有較好的強(qiáng)塑積。其工藝為在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)，其成分設(shè)計(jì)中Al含量普遍大于1.3％，實(shí)際生產(chǎn)冶煉過(guò)程中易出現(xiàn)夾雜等冶金缺陷。熱處理工藝中退火溫度＞850℃，常規(guī)連退線無(wú)法實(shí)現(xiàn)。