[发明专利]一种相变诱导塑性钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧热镀锌技术领域，涉及一种相变诱导塑性钢及其制备方法。

背景技术

为了降低油耗和减排,需要汽车轻量化，相反，为提高汽车安全性,这将需要增加汽车的质量,解决这一矛盾的有效手段就是采用高强度钢和先进高强度钢。另一方面，汽车的耐蚀性也成为人们对高档汽车一个日益增长的要求。

相变诱发塑性钢（Transformation Induced Plasticity Steel，简称TRIP）显微组织由铁素体、贝氏体、残余奥氏体及少量马氏体组成。TRIP钢因其TRIP效应具有良好匹配的强度和塑性。TRIP效应是钢中的残余奥氏体在变形过程中诱发马氏体相变，从而提高钢的强度和塑性。目前汽车用相变诱发塑性钢包括：热轧相变诱发塑性钢、冷轧相变诱发塑性钢和冷轧热镀锌相变诱发塑性钢。

冷轧热镀锌相变诱发塑性钢的主要生产工艺过程包括：炼钢、热轧、冷轧和CGL(连续热镀锌)。热镀锌产线与连退工艺有很大不同，在退火产线上贝氏体温度可以调整，而热镀锌产线上贝氏体温度限制在460℃附近；在退火产线上贝氏体相变时间很充足，而热镀锌产线上贝氏体相变时间很短，这将导致贝氏体相变进行不充分，部分奥氏体在贝氏体相变过程中富碳不充分，在随后的冷却过程中相变为马氏体，从而影响钢的力学性能。C是稳定奥氏体并提高钢强度的重要因素，但过量的C会影响焊接性和恶化延伸率。Si元素够强烈抑制渗碳体的形成,使未转变的奥氏体中富碳,大大提高奥氏体的稳定性，因此加入Si可以解决高C带来的问题。然而，尽管高Si较容易提高残留奥氏体的稳定性，但它会导致涂镀性差。添加Al代替Si可以解决涂镀性问题，不过这将会削弱一定强度（70-120MPa）。

现有企业专门建设了采用明火加热技术的热镀锌退火生产线，解决含有Si，Mn等合金元素的钢种涂镀难题。但是对于目前普遍使用的喷气热镀锌退火生产线，还无法解决这种问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度和优异伸长率的相变诱导塑性钢及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种相变诱导塑性钢，其化学成分重量百分比分别为：

C 0.18%～0.21%，Si 10.5%～0.6%，Mn 1.8%～2.0%，Nb 0.03%～0.04%，P≤0.01%，S≤0.01%，Alt 0.8%～1.0%，N≤0.005%，余量为Fe。

一种相变诱导塑性钢的制备方法，将废钢加入转炉，冶炼得到连铸胚，经热轧后得到热轧板，经冷轧得到冷硬态带钢，然后经连续热镀锌即得，其中，所述连续热镀锌方法为：

A 所述冷硬态带钢首先加热至220℃，其加热速度8℃/s-12℃/s；

B 进一步加热到780℃-830℃，其加热速度为1.5℃/s-4℃/s；

C 然后在780℃～830℃保温60s-100s；

D.将保温后所得的带钢冷却至720℃-760℃，冷却速度为8℃/s-12℃/s；

E 经吹气快冷却至锌锅温度450℃-460℃，镀锌结束后经历气刀吹刮冷却至420-430℃；

F.经过所述气刀到顶辊之间的前端空冷配合后端风冷，最后冷却至250-300℃，冷却速度为6℃/s-9℃/s。

进一步地，所述冶炼步骤中，所述冶炼步骤中，所述热轧板的化学成分的重量百分比分别为：C0.18-0.21%，S≤0.010%，P≤0.01%。

进一步地，所述冶炼步骤中，所述转炉中第一炉的终点温度为1670-1690℃。

进一步地，所述冶炼步骤中，所述连浇的终点温度为1660-1680℃。

进一步地，所述冶炼步骤中，所述脱氧剂为Al-Fe合金抗化粉。

进一步地，所述脱氧剂的加入量为4kg/t。

进一步地，所述冶炼步骤中，所述渣料为800kg/炉的小粒白灰和200kg/炉的萤石。

进一步地，所述热轧步骤中，所述连铸坯加热温度为1220-1280℃，终轧温度为860-900℃，卷取温度为640-700℃。

进一步地，所述冷轧过程中冷轧的压下率为50%-70%。

本发明提供了一种相变诱导塑性钢及其制备方法，基于常规喷气冷却热镀锌生产方法，使得冷轧热镀锌相变诱发塑性钢在满足设计强度级别的基础上，具有更好的焊接性和塑性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种相变诱导塑性钢的显微组织照片。

具体实施方式

为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。