[发明专利]抗拉强度1500MPa以上成形性优良的冷轧高强钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种抗拉强度在1500MPa以上且成形性优良的冷轧高强钢，其化学元素质量百分配比为：C 0.25‑0.40％，Si 1.50‑2.50％，Mn 2.0‑3.0％，Al 0.03‑0.06％，P≤0.02％，S≤0.01％，N≤0.01％以及0.1‑1.0％的Cr和0.1‑0.5％的Mo的至少其中之一，余量为Fe和其他不可避免的杂质；所述冷轧高强钢的微观组织具有5‑20％的残余奥氏体和70‑90％的马氏体。相应地，本发明还公开了一种上述冷轧高强钢的制造方法。本发明所述的抗拉强度在1500MPa以上且成形性优良的冷轧高强度钢板，通过合理的成分设计和微观组织控制，使其强度高，成形性优良。

技术领域

本发明涉及一种钢材及其制造方法，尤其涉及一种冷轧钢材及其制造方法。

背景技术

近年来，为实现车身减重，达到节能减排、提高碰撞安全性以及降低制造成本等方面的目的，越来越多抗拉强度在1000MPa及以上的钢板被应用在复杂的车身结构件和安全件的设计上。然而，随着钢板强度级别的提高，其成形性急剧下降，零件冲压开裂问题日益突出。因此，改善超高强度钢板的成形性，避免冲压成形出现开裂便成为了重要课题。

公开号为CN102227511A，公开日为2011年10月26日，名称为“成形性优良的高强度冷轧钢板、高强度热镀锌钢板及它们的制造方法”的中国专利文献公开了一种具有1180MPa以上的TS、且扩孔性和弯曲性等成形性优良的高强度冷轧钢板、高强度热镀锌钢板及它们的制造方法。该专利通过连续退火工艺设定，使得钢板具有马氏体、铁素体和残余奥氏体相，马氏体含量在30％以上，马氏体含量与铁素体含量之比在0.45～1.5之间，然而该专利文献公开的钢板抗拉强度在1180MPa以上，无法满足1500MPa以上的强度需求。

公开号为CN104160055A，公开日为2014年11月19日，名称为“高强度冷轧钢板及其制造方法”的中国专利文献公开了一种高强度冷轧钢板，然而其抗拉强度达到1180MPa以上，断后延伸率16％以上，无法满足1500MPa 以上的强度需求。

鉴于此，期望获得一种冷轧高强度钢板，在具备1500MPa以上的超强强度的同时仍具有良好的成形性，因而特别适用于制造复杂的车身结构件和安全件，满足汽车轻量化需求。与此同时，还期望获得该钢板的制造方法，所述制造方法工艺简单，适用性强，可用在现有大多数生产线上。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种抗拉强度在1500MPa以上且成形性优良的冷轧高强钢，通过合理的成分设计和微观组织控制，使其在获得超高强度的情况下成形性优良，其断后延伸率≥12％。

基于上述发明目的，本发明提供了一种抗拉强度在1500MPa以上且成形性优良的冷轧高强钢，其化学元素质量百分比为：

C 0.25-0.40％，Si 1.50-2.50％，Mn 2.0-3.0％，Al 0.03-0.06％，P≤0.02％， S≤0.01％，N≤0.01％以及0.1-1.0％的Cr和0.1-0.5％的Mo的至少其中之一，余量为Fe和其他不可避免的杂质；

所述冷轧高强钢的微观组织具有5-20％的残余奥氏体和70-90％的马氏体，并且残余奥氏体与马氏体的碳浓度之比大于3.5且小于15。

本发明所述的冷轧高强钢的各化学元素的设计原理为：

碳：C是钢中为了确保强度而必需的固溶强化元素，是奥氏体稳定化元素。当C的质量百分比低于0.25％时，残余奥氏体的含量不足，且钢的强度偏低；而当C的质量百分比高于0.40％时，钢材的焊接性能显著恶化。因此，本发明所述的冷轧高强钢中碳的质量百分比控制0.25-0.40％。

在一些优选的实施方式中，碳的质量百分比进一步控制在0.28-0.32％。