[發明專利]一種1300MPa級汽車用超高強度冷軋鋼板及其制造方法

在審

• 申請號: 202110439561.1
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113122783A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 杜明山;張曉光;韓樹春;劉光磊;郝彥濤;董春雷;李連發;蔡永來;楊璐
• 申請（專利權）人: 唐山全豐薄板有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/54;C22C38/42;C21D8/02
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙) 13106
• 代理人: 喻期彪

本發明涉及一種1300MPa級汽車用超高強度冷軋鋼板及其制造方法，屬于冶金行業超高強度冷軋鋼板生產技術領域。技術方案是：鋼板的化學成分質量百分含量為：C：0.13～0.16％，Mn：1.4～1.6％，S≤0.005，P≤0.02，Si：0.2~0.3，AlS：0.02?0.060，Nb:0.03~0.06，Ti：0.06~0.14，B：0.0010~0.0040％，Cr：0.5~0.8%，Cu:0.2.0?0.5%，Ni:0.1?0.25%，其余為Fe和其它不可避免的雜質。本發明鋼板的屈服強度≥700MPa，抗拉強度≥1300MPa，延伸率≥10%，具有優良的塑性及成形性能和抗延遲斷裂性能。

技術領域

本發明涉及一種1300MPa級汽車用超高強度冷軋鋼板及其制造方法，屬于冶金行業超高強度冷軋鋼板生產技術領域。

背景技術

部分車型防撞梁、門環等安全件的設計抗拉強度為1300MPa，目前采用熱成形工藝生產。熱成形工藝的加工成本比冷成形工藝高很多，另外，熱成形零件的微觀組織是馬氏體，隨著用量的增加，其韌性和抗延遲斷裂能力引起了業內的關注。

目前，使用的冷成形性能較好的汽車用鋼最高強度級別為1180MPa，鋼種為DP、QP和TRIP，QP和TRIP，在生產過程中需要進行C的配分，一些汽車制造商擔心配分工藝的穩定性，QP、TRIP鋼未得到廣泛的應用。而DP鋼在使用過程中也暴露出剪切延性差、擴孔率的問題。

提高超高強鋼成形性能的一個主要思路是增加殘余奧氏體含量，目前集中在中錳鋼的研發。現有成果表明中錳鋼的屈服延伸太大，需要探索改進措施。

J.DATSKO等通過理論分析并試驗驗證了最小彎曲半徑與斷面收縮率的函數關系，當寬度大于8倍厚度時，彎曲試樣的中心部位呈平面應變狀態，對應于成形極限曲線的FLD0。拉伸過程中出現縮頸后裂紋開始形成和擴展，因此斷面收縮率取決于材料的塑性，同時也和材料的韌性相關。DP鋼的剪切延性低與其韌性低有關，DP鋼剪切邊上形成為裂紋，成形時裂紋擴展。殘余應力降低鋼的沖擊韌性，連退鋼帶在過時效溫度的停留時間約10分鐘左右，如果鋼材的Mf溫度低于過時效溫度，則有部分馬氏體未經過回火，即為所謂的新鮮馬氏體。除溫度梯度外，成分偏析也會導致相變不同步，從而引起殘余應力。前人的研究工作表明，添加Ni可提高鋼的斷面收縮率，認為Ni可以減輕C的偏析。Mn是偏析傾向較強的元素，且Mn顯著降低Ms點，Andrew公式表明，1％Mn約降低Ms點30℃。因此，當Mn的微觀偏析達到一定程度后，相變后會形成較大的殘余應力，惡化鋼的韌性和成形性能。

殘余應力同樣影響鋼的延遲斷裂現象。研究表明，回火可改善鋼材抵抗延遲斷裂的能力，但當加熱溫度超過Ac1后，抗延遲斷裂能力劇烈降低。分析認為加熱過程中出現部分奧氏體，冷卻后轉變成馬氏體組織。

Hirosuke INAGAKI等人研究了Cu對管線鋼耐H2S腐蝕性能的影響，發現當Cu含量大于0.2％后，浸泡試樣中沒有裂紋，擴散試驗表明，含Cu鋼腐蝕膜能阻礙H的擴散。

凝固速度影響合金元素的微觀偏析程度，冷卻速度增加，一次、二次枝晶間距減小，微觀偏析程度降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種1300MPa級汽車用超高強度冷軋鋼板及其制造方法，具有優良的塑性、成形性能和抗延遲斷裂性能，解決背景技術中存在的問題。

本發明的技術方案是：

一種1300MPa級汽車用超高強度冷軋鋼板，鋼板的化學成分質量百分含量為：C：0.13～0.16％，Mn：1.4～1.6％，S≤0.005，P≤0.02，Si：0.2～0.3，AlS：0.02-0.060，Nb:0.03～0.06，Ti：0.06～0.14，B：0.0010～0.0040％，Cr：0.5～0.8％，Cu:0.2.0-0.5％，Ni:0.1-0.25％，其余為Fe和其它不可避免的雜質。

所述鋼板的屈服強度≥700MPa，抗拉強度≥1300MPa，延伸率≥10％。