[发明专利]用中薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1300MPa热成形钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车零部件用钢及其生产方法，具体地属于一种用中薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1300MPa热成形钢及生产方法，且适用于生产的产品厚度大于2至10mm。

背景技术

随着汽车工业发展及汽车行业对汽车设计和制造逐渐向节能、环保、安全方向发展，汽车轻量化成为当前和今后相当长一段时间汽车设计的主流方向。

研究发现，汽车的整车重量和能源消耗成线性关系。据统计，汽车重量每降低10％则燃油效率可提高6%～8％。汽车轻量化最重要的途径之一是采用高强度和超高强度钢，从而能使在不降低碰撞安全性和舒适性的同时，大幅降低汽车整备重量。但随着强度的不断提高，钢板的成形性能会越来越差，尤其是1300MPa以上的超高强度钢，在成形过程中会存在开裂、回弹和零件尺寸精度达不到要求的等问题，并同时也对冲压设备提出了更高的要求，即需要大吨位的冲压机和高耐磨模具，并且对模具的使用周期还有较大的影响。目前国内也没有能成形1300MPa以上的冷成形冲压设备和模具。

当前，国内外现有热成形钢均采用冷轧退火态或冷轧退火后预涂层。其生产工艺流程为：脱硫铁水→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→板坯加热→热连轧→酸洗+冷连轧→连续退火→（预涂层）→精整包装→落料→加热→模具冲压淬火。存在生产工艺流程较长，成本较高的不足。对于有些抗碰撞或承载部件均采用多个零件组合构件来提高抗碰撞和承载能力，而又导致大大提高原材料成本和加工成本。

随着钢铁工业的发展，中薄板坯连铸连轧工艺得到了长足发展，采用中薄板坯连铸连轧工艺可以直接轧制生产＞2.0～10 mm规格钢板及钢带，一些原来只能使用冷轧高强钢的薄规格零件或为增加强度采用多个零件组成的构件已逐步采用连铸连轧工艺直接轧制超高强度钢板所代替。如申请号为CN 102965573A的专利开发了屈服强度（R_eL）≥700MPa，抗拉强度（R_m）≥750MPa的工程结构用高强度钢,其组分百分含量为：C:0.15～0.25%，Si:≤0.10%，Mn:1.00～1.80%，P: ≤0.020%，S≤0.010%，Ti: 0.09～0.20%，Als:0.02～0.08% ,N≤0.008%，其余为Fe及不可避免的夹杂；其生产步骤为冶炼并连铸成坯，进行均热，控制均热温度在1200～1300℃，均热时间为20～60min；进行轧制，并控制开轧温度不低于1200℃，终轧温度在870～930℃；进行层流冷却，在冷却速度为不低于20℃/s下冷却到卷取温度；进行卷取，并控制卷取温度在580～650℃。专利号为CN 103658178A的专利发明了一种短流程生产高强度薄带钢的方法，所发明的带钢屈服强度（R_eL）≥550MPa，抗拉强度（R_m）≥600MPa，其化学成分质量百分比为：C:0.02～0.15%，Si:0.20～0.6%，Mn:0.2～1.50%，P: 0.02～0.3%，S≤0.006%，Cr:0.40～0.8%，Ni:0.08～0.40%，Cu:0.3～0.80%，Nb:0.010～0.025%，Ti:0.01～0.03%，Al:0.01～0.06%，Re:0.02～0.25%;其余为Fe和不可避免杂质，冶炼后浇铸成1.0～2.0mm厚的铸带，浇铸速度60～150m/min，进行轧制，控制终轧温度850～1000℃；采用雾化冷却，冷却速度50～100℃/s，进行卷取，控制卷取温度为520～660℃。上述两文献的抗拉强度均很低，不能满足高端汽车车身对1300MPa以上超高强度的需求。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的强度级别低，不能满足汽车设计对超高强度零件需求的不足，提供一种流程短，产品表面质量好，厚度精度高，能够达到冷轧产品的质量要求，能顺利完成复杂变形，且变形后无回弹，零件的尺寸精度高的抗拉强度≥1300MPa热成形钢及生产方法。

实现上述目的的措施：

用中薄板坯直接轧制的抗拉强度≥1300MPa热成形钢，其组分及重量百分比含量为：C: 0.17～0.20%，Si：0.21～0.25%，Mn：1.0～1.3%，P≤0.01%，S≤0.008%，Als：0.015～0.060%，Cr：0.19～0.24%，Ti：0.021～0.025%或Nb：0.021～0.025%或V：0.021～0.025%或其中两种以上以任意比例的混合，B：0.002～0.003%，Mo：0.14～0.16%，N≤0.005%，余为Fe及不可避免的杂质。