[發明專利]一種吉帕級超高強度鋼板及其生產方法

有效

• 申請號: 202010759827.6
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN112080685B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 王立輝;齊建軍;孫力;姚紀壇;年保國;趙林林;董伊康;羅揚;劉需
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/06;C22C38/58;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/54;C21D8/02;C21D1/26
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發明公開了一種吉帕級超高強度鋼板及其生產方法，其化學成分組成及其質量百分含量為：C 0.15%～0.17%，Si 0.16%～0.41%，Mn 2.11%～2.29%，P 0.014%～0.018%，S≤0.008%，Al 0.02%～0.07%，Cr 0.51%～0.61%，Mo 0.31%～0.43%，Nb 0.035%～0.047%，Ti 0.031%～0.045%，B 0.001%～0.003%，Ni 0.21%～0.27%，La 0.05%～0.07%，余量為Fe和不可避免的雜質。本鋼板通過合理的化學成分設計和生產工藝控制，不但具有超高強度、高塑性、高拉延性和低回彈性，同時具有良好的抗延遲斷裂性能，可用于制造轎車地板門檻梁和A柱加強板等部件；鋼板的屈服強度835～875MPa、抗拉強度1190～1250MPa、延伸率7～11%、應變硬化指數（n值）：0.13～0.17、沖壓成件鋼板氫含量≤5ppm。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，尤其是一種吉帕級超高強度鋼板及其生產方法。

背景技術

隨著汽車不斷輕量化，超高強度鋼的應用比例越來越高，對于1000MPa級的超高強度鋼來說，沖壓成形過程中鋼板開裂和氫脆問題導致在汽車上應用受阻，難以滿足復雜零部件沖壓要求。

關于具有吉帕級超高強度鋼板的研究，專利申請公開號CN102925802A公開了“一種超高強鋼板的生產方法”；該鋼化學成分質量百分比為：C：0.18～0.20，Si：0.35～0.42，Mn：1.30～1.40，P≤0.015，S≤0.010，Al：0.03～0.06，Nb：0.02～0.03，V：0.05～0.06，Ti：0.035～0.045，Mo：0.25～0.35，B：0.0017～0.0022。該鋼板組織為超細板條馬氏體+納米級板條殘余奧氏體及沉淀出的復雜碳化物。該鋼板產品厚度為8～60mm，屈服強度不低于1100MPa，抗拉強度不低于1200MPa，延伸率大于10%。該鋼板成品是熱軋材，如此厚規格的鋼板難以在轎車加強件上應用來滿足輕量化要求。另外，該鋼未給出應變硬化指數即n值，由屈強比可以看出該鋼的n值不會高于0.10，導致其拉延性難以滿足汽車復雜結構件和加強件的沖壓要求。

專利申請公開號CN110358971A公開了“一種屈服強度1300MPa級的低碳超高強度鋼及其制備方法”；該鋼化學成分質量百分比（wt%）為：C：0.05～0.09%，Si：0.15～0.35%，Mn：0.60～1.20%，Nb：0.04～0.10%，Cu：1.5～2.5%, Mo：0.4～0.8%，Cr：0.4～0.8%，Al：0.5～0.8%，Ni：2.5～4%，余量為Fe及不可避免的雜質。該鋼板微觀組織為以貝氏體為主，在貝氏體基體中存在大量納米尺寸的析出強化相；該鋼板的屈服強度≥1300MPa，抗拉強度≥1350MPa，斷后伸長率≥15%；根據其6個實施例可以看出，其成品為熱軋回火鋼板，厚度為10～30mm。如此厚規格的鋼板難以在轎車加強件上應用來滿足輕量化要求。另外，其化學成分中，如此高的銅含量，因成分偏析和銅的本身屬性沖壓極易引起裂紋和脆性，即使再軋薄到轎車門檻梁厚度要求（2.0mm以下），也難以實現雙相剛組織結構及滿足沖壓成形要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種綜合性能優良、輕量化的吉帕級超高強度鋼板；本發明還提供了一種吉帕級超高強度鋼板的生產方法。

為解決上述技術問題，本發明化學成分組成及其質量百分含量為：C 0.15%～0.17%，Si 0.16%～0.41%，Mn 2.11%～2.29%，P 0.014%～0.018%，S≤0.008%，Al 0.02%～0.07%，Cr 0.51%～0.61%，Mo 0.31%～0.43%，Nb 0.035%～0.047%，Ti 0.031%～0.045%，B0.001%～0.003%，Ni 0.21%～0.27%，La 0.05%～0.07%，余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明所述鋼板組織為83～87%低碳馬氏體和13～17%高碳鐵素體。