[发明专利]一种1000MPa级高扩孔型冷轧贝氏体钢的制造方法

说明书

一种1000MPa级高扩孔型冷轧贝氏体钢的制造方法，包括以下步骤：（1）熔炼并浇铸铸坯，成分为C 0.19~0.25%，Si 1.3~1.6%，Mn 1.5~1.75%，Nb 0.045~0.05%，Al 0.01~0.05%，P≤0.010%，S≤0.010%，其余为Fe；（2）在1200±30℃加热2~3h后热轧；（3）酸洗后冷轧；（4）870~950℃保温5~120s进行奥氏体化；（5）冷却至360~420℃并保温150~500s后，再冷却至室温。本发明通过合理优化成分设计，利用快速加热和后续的超快速冷却连续退火工艺，可细化组织，提高组织的均匀性，保证材料的高的强塑性和局部成形性。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种1000MPa级高扩孔型冷轧贝氏体钢的制造方法。

背景技术

汽车的行驶阻力与车重成正比，车重增加，会使油耗大部分消耗在自重上，在100公里时速以下，重量因素决定80%的油耗。国际铝业协会报告指出，汽车自重每减少10%，燃油消耗可降低6~8%。因此轻量化是节油的重要途径；《中国制造2025》十大领域之节能与新能源汽车领域明确提出发展轻量化材料，形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系。当前汽车发展的新方向电动化、智能化、轻量化，智能化与互联网相结合更好的服务人类，而电动化、轻量化主要是更有效的节能减排，同时轻量化又是助力电动化发展的重要因素。目前电动化技术不完善且整个车身重量中钢铁占约70%，因此迫切需要开发高强钢取代传统钢达到节能减排的同时提高碰撞安全性能。

目前轻量化主要通过轻量化材料、汽车车身结构、新的加工工艺，但是随着先进高强钢的应用，原有的汽车加工工艺已不再适用，高强钢板成形时相对低碳钢容易出现破裂、起皱和回弹缺陷，冲压成形难度大，如汽车零部件在扩孔翻边或弯曲加工时局部易发生开裂，从而影响整个零件的冲压效果，导致报废。随着汽车设计对底盘结构的要求日益提高，零件成形更加复杂，对钢板的翻边和扩孔性能要求有所提高。高扩孔高强钢已成为汽车钢板的一个重要品种之一。

美国专利US20050167007A1介绍了一种高强度钢板的制造方法，其化学成分重量百分比，C：0.05-0.13 ％，Si：0.5-2.5 ％，Mn：0.5-3.5 ％，Cr：0.05-1 ％，Mo：0.05-0.6％，Al≤0.1 ％，S≤0.005％，N≤0.01％，P≤0.03％ ，添加Ti ：0.005-0.05％或Nb ：0.005-0.05％或V：0.005-0.2％。该钢经Ar3 温度以上热轧，450-700℃卷取，退火后以100℃/s 的冷速从700-600℃冷却淬火，然后在 180-450℃之间回火。最终得到抗拉强度780Mpa， 扩孔率≥50％的高强钢；但是该方法制造的钢板抗拉强度仅为780MPa，很难满足汽车厂高强度的要求。

中国专利CN105543674A，介绍了一种高局部成形性能的冷轧超高强双相钢的制造方法，工艺步骤为 ：（1）按照重量百分比为 ：C：0.08-0.12%，Si：0.1-0.5%，Mn：1.5-2.5%，Al：0.015-0.05%，其余为 Fe 及不可避免杂质元素的化学成分选配原料，熔炼成铸坯 ；（2）将铸坯在1150-1250℃加热1.5-2 小时后进行热轧，轧后以50-200℃/s 的冷却速度冷却至450-620℃进行卷取 ；（3）将热轧钢板进行冷轧，随后以 50-300℃/s 的速度加热至 740-820℃进行退火，以 2-6℃/s的冷速冷至 620-680℃，之后以30-100℃ /s 的冷速冷至250-350℃过时效3-5min，得到超高强双相钢。但是该方法获得双相钢组织铁素体和马氏体强度差别太大，在成形复杂零件时存在易开裂的问题。