[发明专利]一种1500MPa级汽车安全件用钢及其生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种汽车用钢及其生产方法，具体属于抗拉强度1500MPa级汽车安全件用钢及其生产方法。

背景技术

汽车的发展方向是轻量化、降低燃油消耗、减少排放和提高安全性，普通高强钢已不能完全满足汽车生产的需要，因此，近年来超高强度钢的开发和应用成为钢铁业和汽车工业关注的焦点。试验证明，采用超高强度钢可使汽车轻量化的同时降低汽车摩擦噪音、降低排放、提高车身的安全性能。

但是，随着车身向着高强化方向发展，对车身用材的各项性能指标要求越来越高，尤其是保证驾乘人员安全性的车身安全件，要求其不但具有1500MPa以上的超高强度，而且还易于成形，且成形后的零件尺寸精度能够满足车身装配的要求。因此，为满足汽车工业发展的需要，新开发了一种冷轧退火态具有较低的强度便于工业化批量生产，通过特殊的成形工艺后得到1500MPa以上超高强度零件的新型汽车用钢。该产品的成功开发和应用既可解决超高强度钢无法成形的问题，又可以满足汽车工业对车身安全件强度和刚度的要求。同时可使零件的厚度减少40％以上，从而实现轻量化目标，降低燃油消耗和排放。

另外，在车身设计上既要轻量化又要提高车身安全性的重要手段一是采用超高强度轻量化材料，二是采用新的成形工艺。目前轿车车身要达到欧洲碰撞5星级水平的车型，在重要的安全件中都采用了抗拉强度1500MPa以上的超高强度钢。但是，如果直接采用1500MPa以上强度的钢板进行冷冲压成形，其成形后的零件尺寸精度达不到整车装配的要求，且成形过程中易出现开裂、拉毛等缺陷，不能满足零件表面质量的要求。因此，急需开发一种既能满足车身超高强度零件的需求，又能满足复杂变形，且零件的尺寸精度高的新型汽车用钢品种。

国内目前只有很少的几个钢厂和研究院所开展此类产品的研究工作，更多的是开展冷成形超高强度钢的研究，没有关于抗拉强度1500MPa级热成形钢的文献报道。国内外的一些钢铁企业和研究机构也正在开展此类产品的研究工作，以满足汽车工业的需要。

中国专利申请号为CN201110117615.9的专利文献，其公开了一种“抗拉强度1300MPa级汽车安全件用钢及其生产方法”，其化学成为：C：0.12～0.22％，Si：0.10～0.40％，Mn：1.00～1.60％，Cr：0.10～0.45％，Ti：0.01～0.10％，B：0.0005～0.005％，Als：0.01～0.06％，P：≤0.025％，S：≤0.010％，N：≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质。其存在的不足：一是该发明的产品采用了较高的合金设计，且产品的强度较低，只有1300MPa；二是该发明产品生产工序较多，造成能源浪费较大。

中国专利申请号为CN201110269388的专利文献，其公开了“一种汽车用高强韧性热成形钢板的热处理方法”，其成分质量百分含量为：C：0.2～0.4%、Si：0.1～0.5%、Mn：1.0～2.0%、Cr：0.1～0.5%、B：0.001～0.005%、Ti：0.01～0.05%、Al：0.01～0.1%、P：＜0.02%、S：＜0.01%、N：＜0.01%，余量为铁及不可避免杂质的热成形用钢板在冲压成形后在100～500℃范围内，进行1～5min的回火处理，显著提高热成形钢的塑性，改善热冲压成形后钢板的韧性。其存在的不足：一是该发明产品合金添加较多，成本较高；二是该发明产品的回火处理时间较长，生产效率较低，且回火温度高，造成能源大量浪费。

发明内容：

本发明的目的在于克服目前不足，提供一种屈服强度R_p0.2：1050～1300MPa，抗拉强度R_m≥1500MPa，延伸率A_80mm≥5％，能完成复杂变形，且零件尺寸精度高，中间工序强度低，易于实现工业化生产的抗拉强度1500MPa级汽车安全件用钢及其生产方法。

实现上述目的的技术措施：

一种1500MPa级汽车安全件用钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.23～0.26％，Si：0.20～0.35％，Mn：1.0～1.6％，P：≤0.015％，S：≤0.008％，Als：0.015～0.060％，Cr：0.20～0.50％，B：0.0005～0.002％，Nb：0.010～0.025％或Ti：0.010～0.030％或Nb与Ti以任意比例混合不超过0.050%，N：≤0.005％，O：≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。

优选的C：0.23～0.25%。