超高強度冷軋汽車用鋼及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于汽車用鋼制造領域，本發明提供一種具有超高強度冷社汽車用鋼及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 當前，隨著節能減排和安全性能要求的提高，汽車用鋼向著更高強度和更高伸長 率的方向發展。傳統汽車用鋼的伸長率隨著強度的提高而下降，特別是當鋼板的抗拉強度 超過llSOMPa之后，伸長率下降的更為明顯。
[000引 CN102181788A公布了一種屈服強度1100MPa-1200M化級超高強鋼及其生產方法， 當抗拉強度達到12501?3~13401?3時，伸長率只有11%~13.5%，難^滿足汽車廠復雜 零件的成形性能需求。
[0004] US2013/0008570A1公布了一種具有良好加工性能超高強度鋼板及其制備方法，當 抗拉強度達到lOOOMPa W上時，伸長率最大只有16. 1%，難W滿足汽車廠復雜零件的成形 爭亜 而安〇
[0005] US2005/0247378公布了一種具有良好成形性能的冷社鋼板及其制造方法，當抗 拉強度達到SOOMPa~lOOOMPa時，伸長率達到23% W上。不足之處在于強度沒有超過 lOOOMPa，難W滿足汽車廠減重和提高安全性的目的。
[0006] CN102134680A公布了一種屈服強度960M化級超高強鋼及其生產方法，該鋼種在 屈服強度達到960MPa W上，抗拉強度達到lOOOMPa W上，伸長率在12. 5%~15. 5%之間， 難W滿足汽車廠復雜零件的成形需要。
【發明內容】
[0007] 本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術所存在的上述各種缺陷，提供一種 具有高伸長率和超高強度的冷社汽車用鋼及其制備方法。
[0008] 為實現上述目的，本發明采取W下技術方案：
[0009] -種超高強度冷社汽車用鋼，其特征在于化學成分W質量百分比計為；C: 0. 5%~0. 7%，Si ;2. 5%~3. 5%，Mn ;4. 0%~5. 0%，P ;0. 08%~0. 12%, S:《0. 03%, A1 ;4. 5 % ~5. 5 %，訊；0. 05 % ~0. 4 %，稀± Ce ;0. 15 % ~0. 30 %，還含有 V ;0. 05 % ~ 0. 3%，Ti ;0. 05%~0. 3%，佩；0. 05%~0. 3%，Cr ;0. 1%~0. 5%，Mo ;0. 05%~0. 3%中 的一種，余量為化和不可避免的雜質。
[0010] 本發明合金設計的理由如下：
[0011] C ;c元素是鋼中成本最低、穩定效果最好的奧氏體穩定元素，同時具有良好的固 溶強化效果。C元素含量過低，會降低鋼的強度和奧氏體的穩定性；C元素含量過高，容易在 晶界處析出滲碳體，降低鋼的性能。因此，C元素含量的范圍為0. 5%~0. 7%。
[0012] Μη ;Mn元素是鋼中的奧氏體穩定元素和固溶強化元素。Μη元素含量過低，會減少 鋼中的奧氏體含量和降低鋼板的強度；Μη元素含量過高，會導致鋼板強度過高，伸長率下 降。因此，Μη元素含量的范圍為4.0%~5. ο%。
[0013] Si ;Si元素能夠起到抑制滲碳體析出的作用，同時起到固溶強化的作用。Si元素 含量過低，起不到抑制滲碳體析出的作用；Si元素含量過高，會降低鋼板的表面質量。
[0014] P ;P元素能夠起到固溶強化和抑制滲碳體析出的作用。P元素含量過高會導致晶 界偏析，降低鋼板的伸長率；P元素含量過低失去固溶強化和抑制滲碳體析出的作用。
[0015] S ;S元素是鋼中的有害元素，其含量越低越好。
[0016] A1 ;A1元素在鋼中主要起到抑制滲碳體析出、減輕鋼板密度的作用。A1元素含量 過低，會導致鋼中滲碳體析出，降低鋼板的伸長率;A1元素含量過高，會導致鋼板表面質量 下降。
[0017] Sb ;訊元素在鋼中主要分布在晶界和晶粒內部，起到提高鋼板強度，減小碳、氧等 元素在鋼板晶界上的擴散速率，減少脫碳和氧化現象，提高鋼板表面質量和力學性能。
[001引 Ce ;稀±元素 Ce在鋼中起到細化晶粒，使硫化物球化和清潔晶界，提高鋼板性能 的作用。
[0019] V ;V元素在鋼中主要起到析出強化和細化晶粒的作用。V元素含量過高會導致伸 長率下降；過低起不到析出強化的效果。
[0020] Nb ;Nb元素在鋼中主要起到細化晶粒和析出強化的作用。Nb元素含量過高會導致 伸長率下降；過低起不到強化的效果。
[0021] Ti ;Ti元素在鋼中主要起到細化晶粒和析出強化的作用。Ti元素含量過高會導致 伸長率下降；過低起不到強化的效果。
[0022] 化；化元素作為一種強化元素。化元素含量過高會降低鋼的伸長率；過低起不到 強化的效果。
[0023] Mo ;Mo元素在鋼中主要起到提高強度和渾透性，有利于形成貝氏體組織。Mo元素 含量過高，會導致效果飽和，同時成本上升；含量過低，強化效果不明顯。
[0024] -種超高強度冷社汽車用鋼的制備工藝，包括W下步驟：轉爐冶煉、連鑄、熱社、酸 洗、冷社、連續退火。
[0025] 熱社工序為；開社溫度在1000~1150。終社溫度在850~1000。冷卻方式采 用層流冷卻方式，卷取溫度在400~70(TC之間。
[0026] 冷社工序為；冷社壓下率為40~80 %。
[0027] 連續退火工序：退火溫度在700~90(TC之間，退火時間在120~400s之間，冷卻 速率在15~6(TC /s之間，時效溫度在300~45(TC之間，時效時間在300~800s之間，最 后W 10~3(TC /s冷卻速率冷卻到室溫。
[0028] 通過上述方法可W得到抗拉強度大于llSOMPa，延伸率大于18 %的超高強度冷社 汽車用鋼。
[0029] 本發明采用轉爐冶煉一連鑄連社一酸洗冷社一連續退火的生產工藝，在傳 統的產線上生產抗拉強度大于llSOMPa，伸長率大于18%的超高強冷社汽車用鋼，具有成 本低，性能優異，能夠滿足復雜汽車零件的沖壓要求。
【具體實施方式】
[0030] W下用實施例對本發明進行更詳細的描述，送些實施例僅僅是對本發明最佳實施 方式的描述，并不對本發明的范圍有任何的限制。
[0031] 表1中列出了實施例的化學成分，在得到鑄昆后進行熱社，熱社工藝如表2所示， 熱社后進行酸洗、冷社和退火，冷社和退火工藝如表3所示，最終得到鋼板的力學性能結果 如表3所示。
[003引表1實施例的化學成分，wt %
[0033]
[0035] 表2實施例的熱社工藝
[0036]
[0041]
【主權項】
1. 一種超高強度冷軋汽車用鋼，其特征在于化學成分以質量百分比計為：c :0. 5%~ 0· 7 %，Si :2· 5% ~3. 5%，Μη :4· 0% ~5. 0%，P :0· 08 %~0· 12 %，S:彡 0· 03 %，A1 : 4. 5%~5.5%，Sb :0.05%~0.4%，稀土 Ce :0· 15%~0.30%，還含有 V :0.05%~0.3%， Ti :0· 05%~0· 3%，Nb :0· 05%~0· 3%，Cr :0· 1%~0· 5%，Mo :0· 05%~0· 3% 中的一種， 余量為Fe和不可避免的雜質，鋼板抗拉強度大于1180MPa，延伸率大于18%。2. -種根據權利要求1所述的超高強度冷軋汽車用鋼的制備方法，包括以下步驟： 轉爐冶煉、連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、連續退火，其特征在于所述熱軋工序為：開軋溫度在 1000~1150°C，終軋溫度在850~1000°C，冷卻方式采用層流冷卻方式，卷取溫度在400~ 700°C之間；所述冷軋工序為冷軋壓下率為40~80% ;所述連續退火工序為：退火溫度在 700~900°C之間，退火時間在120~400s之間，冷卻速率在15~60°C /s之間，時效溫度 在300~450°C之間，時效時間在300~800s之間，最后以10~30°C /s冷卻速率冷卻到 室溫。
【專利摘要】本發明公開一種超高強度冷軋汽車用鋼，C：0.5％～0.7％，Si：2.5％～3.5％，Mn：4.0％～5.0％，P：0.08％～0.12％，S：≤0.03％，Al：4.5％～5.5％，Sb：0.05％～0.4％，稀土Ce：0.15％～0.30％，還含有V：0.05％～0.3％，Ti：0.05％～0.3％，Nb：0.05％～0.3％，Cr：0.1％～0.5％，Mo：0.05％～0.3％中的一種，余量為Fe和不可避免的雜質，鋼板抗拉強度大于1180MPa，延伸率大于18％。
【IPC分類】C22C38/60, C22C33/04
【公開號】CN105506513
【申請號】CN201410512335
【發明人】郭金宇, 劉仁東, 王旭, 王科強, 李新, 徐榮杰, 林利, 徐鑫, 孫成錢, 孫建倫
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月26日