[发明专利]基于CSP流程的800MPa级热轧TRIP钢及制造方法

说明书

本发明公开了一种基于CSP流程的800MPa级热轧TRIP钢，含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.165～0.20％、硅1.40～1.60％、锰1.45～1.60％、磷0.06％～0.08％、硫≤0.005％、酸溶铝0.015～0.060％，余量为铁和不可避免的杂质。该钢的制造方法包括转炉冶炼、精炼、薄板坯连铸、连铸坯均热、高压水除鳞、控制轧制、控制冷却、卷取。采用经济的C‑Si‑Mn‑P成分设计，金相组织为50～65％的铁素体、20～40％的贝氏体和7～15％的残余奥氏体；屈服强度500～550MPa，抗拉强度800～880MPa，伸长率A₈₀为27～31％，具有良好的强塑性匹配。

技术领域

本发明属于钢铁热轧板带生产技术领域，具体涉及一种基于CSP流程的800MPa级热轧TRIP钢及制造方法。

背景技术

随着人们对环境、能源、安全等要求的提高，汽车正向轻量化、高强和低成本方向发展，采用AHSS(Advanced high-strength steels，先进高强钢)是汽车与钢铁行业应对这种趋势所共同采取的主要措施。AHSS中TRIP钢(相变诱发塑性钢)具有高的强度和延伸率匹配、良好的综合性能而备受重视。TRIP钢主要用来制作汽车的挡板、汽车车门防护杆、保险杠、底盘部件、车轮轮辋和车门冲击梁等。在日本，TRIP钢板已被用来制作概念车底盘上的约80种零件，同传统钢板相比，用这种钢板制造的零件重量减轻约12％，每台车重量减轻约14kg，经济效益明显。

随着汽车工业节能减排压力的不断增大，其对薄规格TRIP钢的需求日益迫切。然而，目前这种汽车用TRIP钢主要采用冷轧+临界区退火工艺生产，工艺复杂、能耗高、成本高。而板坯连铸连轧流程由于具有较高的温度控制精度，保证了板坯在轧制过程中温度的均匀和稳定性，在薄规格汽车高强钢的生产上具有一定优势，部分产品可实现“以热代冷”。因此，采用薄板坯连铸连轧流程生产薄规格热轧TRIP钢省去了冷轧及轧后的热处理过程，既缩短了流程又节约了能源，符合社会节能减排、绿色制造的发展趋势。

TRIP钢的组织一般由50～60％(vol.)的多边形铁素体、25～40％的无碳化物贝氏体、5～15％的残余奥氏体组成，其良好塑性是由组织中残余奥氏体的应变诱发相变和多边形铁素体共同作用的结果。因而具有合适比例的多边形铁素体及残余奥氏体是TRIP钢获得良好塑性的前提条件。

热轧TRIP钢的组织转变原理为：

(1)精轧经变形后未再结晶的奥氏体先发生γ→α转变，形成50％以上的先共析铁素体。由于先共析铁素体中碳的溶解度较低，碳被排斥到剩余奥氏体中富集。产生的铁素体越多，相应在剩余的奥氏体中富集的碳就越多。这是热轧TRIP钢残余奥氏体中第一阶段的碳富集。

(2)然后快速降温至卷取温度，这一阶段钢处于贝氏体转变等温过程，一部分奥氏体由于Si等元素作用转变为无碳化物贝氏体，剩余奥氏体将进一步富集大量碳而残留到室温。这是TRIP钢残余奥氏体中第二阶段的碳富集。

授权号为CN103249847B的中国专利公开了制造抗拉强度等级为590MPa、可加工性优异且力学性能偏差小的高强度冷轧/热轧TRIP钢的方法，该方法使用C-Si-Mn系成分设计，使用薄板坯连铸连轧方式制造出具有优异的延伸率和强塑积并且力学性能偏差低的高强度热轧TRIP钢。申请公布号为CN106048176A及CN105821190A的中国专利公开了基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产低碳、中碳热轧TRIP钢的方法，该方法采用C-Si-Mn-Mo的成分设计，使用ESP薄板坯流程进行轧制，得到不同组织性能的TRIP钢，并能解决低碳热轧TRIP钢头尾厚度超差。